具有状态识别装置的变电站用防误锁具系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911362261.7 (22)申请日 2019.12.26 (66)本国优先权数据 201911215743.X 2019.12.02 CN (71)申请人 国网吉林省电力有限公司吉林供电 公司 地址 132001 吉林省吉林市吉林大街124号 申请人 东北电力大学 (72)发明人 王岩王永利马冬梅周军 闫卫杰郭健陈志强阚中锋 高宏宇 (74)专利代理机构 吉林市达利专利事务所 22102 代理人 陈传林 (51)Int.Cl. G07C 9/00(2020.01) (5。

2、4)发明名称 一种具有状态识别装置的变电站用防误锁 具系统 (57)摘要 本发明是一种具有状态识别装置的变电站 用防误锁具系统， 它包括防误锁， 其特点是： 还包 括状态识别装置和上位机， 每一个防误锁上均设 置所述状态识别装置， 状态识别装置设置身份识 别码、 且与防误锁信号连接， 用于控制防误锁的 开关， 状态识别装置与所述上位机无线信号连 接， 每一个防误锁均与所述上位机无线信号连 接， 上位机通过发送指令控制与身份识别码对应 的防误锁。 工作过程是： 由上位机发出指令， 被指 定身份识别码的状态识别装置通过无线通信模 块接收到指令、 并传递到微处理器， 微处理器通 过闭锁驱动模块对防误。

3、锁进行开启或关闭的控 制， 同时微处理器通过LCD显示屏显示操作内容 并读取时间， 将操作指令和对应的时间存储以便 查询。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 111105524 A 2020.05.05 CN 111105524 A 1.一种具有状态识别装置的变电站用防误锁具系统， 它包括防误锁， 其特征是： 还包括 状态识别装置和上位机， 每一个防误锁上均设置所述状态识别装置， 状态识别装置设置身 份识别码、 且与防误锁信号连接， 用于控制防误锁的开关， 状态识别装置与所述上位机无线 信号连接， 每一个防误锁均与所述上位机无线信号连接， 上位机通过发送指令控制与身份 识别码对应的防。

4、误锁。 2.如权利要求1所述的具有状态识别装置的变电站用防误锁具系统， 其特征是： 所述状 态识别装置的通信模块插入SIM卡， SIM卡的卡号即为身份识别码。 3.如权利要求1所述的具有状态识别装置的变电站用防误锁具系统， 其特征是： 所述状 态识别装置包括壳体、 LCD显示屏、 按键、 微处理器、 无线通信模块、 闭锁驱动模块、 键盘模 块、 LCD显示模块、 时钟模块、 信息存储模块和电源， 所述壳体设置面板， 所述LCD显示屏和若 干个所述按键镶嵌在面板上， 壳体内设置所述微处理器、 所述无线通信模块、 所述闭锁驱动 模块、 所述键盘模块、 所述LCD显示模块、 所述时钟模块、 所述信息。

5、存储模块和所述电源， 微 处理器均分别与无线通信模块、 闭锁驱动模块、 键盘模块、 LCD显示模块、 时钟模块和信息存 储模块信号连接， LCD显示屏与LCD显示模块信号连接， 用于显示防误锁的工作状态和手动 设置的状态， 若干个按键与键盘模块信号连接， 用于手动输入查询指令和操作指令， 所述微 处理器通过无线通信模块与上位机无线信号连接， 实现上位机与状态识别装置之间的数据 传递； 所述闭锁驱动模块与防误锁信号相连， 用于微处理器发出控制指令时控制防误锁的 开关； 所述时钟模块用于为微处理器提供精确的时间信息和记录操作指令的内容和操作时 间并存储， 所述信息存储模块用于数据存储， 所述电源分。

6、别为微处理器、 无线通信模块、 闭 锁驱动模块、 LCD显示模块、 时钟模块和信息存储模块供电。 4.如权利要求3所述的具有状态识别装置的变电站用防误锁具系统， 其特征是： 状态识 别装置的若干个所述按键为1号按键、 2号按键、 3号按键和4号按键四个机械按键， 各按键定 义如下： 1号按键代表数字0及向查询上一条操作记录两个功能； 2号按键代表数字1及查询下一条操作记录两个功能； 3号按键代表删除； 4号按键代表确认及查询历史操作记录两个功能。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111105524 A 2 一种具有状态识别装置的变电站用防误锁具系统 技术领域 0001 本发明涉及变电站五防微。

7、机锁技术领域， 是一种具有状态识别装置的变电站用防 误锁具系统。 背景技术 0002 随着国民经济的快速发展， 中国电网也飞速发展， 大电网已经形成。 随着电网变电 站设备的不断增多， 设备的运维质量要求也越来越高。 虽然通过变电站设备的双重名称可 以帮助运行、 检修人员分辨变电设备， 但是误入带电间隔、 误操作电网设备事件仍有发生。 为了避免误操作的发生， 目前采用 “测控联锁+电气联锁” 的防误闭锁方式。 但是仍有误解锁 的风险存在。 通过国家电网公司和南方电网公司的事故通报， 可以看出在现有的模式基础 上， 仍需要进一步加强五防微机锁的管理。 目前通常的变电站防误锁具均是利用微机电脑 解。

8、锁钥匙进行解锁操作， 即利用一次技术解锁进行操作， 不能在不解锁时及时了解锁具的 状态。 其次缺少对解锁的双重保护确认。 为解决以上问题， 特发明一种具有状态识别装置的 变电站用防误锁具系统。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是： 克服现有技术的缺点， 提供一种具有状态识别装 置的变电站用防误锁具系统。 0004 本发明解决技术问题的方案是： 一种具有状态识别装置的变电站用防误锁具系 统， 它包括防误锁， 其特征是： 还包括状态识别装置和上位机， 每一个防误锁上均设置所述 状态识别装置， 状态识别装置设置身份识别码、 且与防误锁信号连接， 用于控制防误锁的开 关， 状态识别装置与所。

9、述上位机无线信号连接， 每一个防误锁均与所述上位机无线信号连 接， 上位机通过发送指令控制与身份识别码对应的防误锁。 0005 所述状态识别装置的通信模块插入SIM卡， SIM卡的号码即为身份识别码。 0006 所述状态识别装置包括壳体、 LCD显示屏、 按键、 微处理器、 无线通信模块、 闭锁驱 动模块、 键盘模块、 LCD显示模块、 时钟模块、 信息存储模块和电源， 所述壳体设置面板， 所述 LCD显示屏和若干个所述按键镶嵌在面板上， 壳体内设置所述微处理器、 所述无线通信模 块、 所述闭锁驱动模块、 所述键盘模块、 所述LCD显示模块、 所述时钟模块、 所述信息存储模 块和所述电源， 微。

10、处理器均分别与无线通信模块、 闭锁驱动模块、 键盘模块、 LCD显示模块、 时钟模块和信息存储模块信号连接， LCD显示屏与LCD显示模块信号连接， 用于显示防误锁 的工作状态和手动设置的状态， 若干个按键与键盘模块信号连接， 用于手动输入查询指令 和操作指令， 所述微处理器通过无线通信模块插入的SIM卡与上位机无线信号连接， 实现上 位机与状态识别装置之间的数据传递； 所述闭锁驱动模块与防误锁信号相连， 用于微处理 器发出控制指令时控制防误锁的开关； 所述时钟模块用于为微处理器提供精确的时间信息 和记录操作指令的内容和操作时间并存储， 所述信息存储模块用于数据存储， 所述电源分 别为微处理器。

11、、 无线通信模块、 闭锁驱动模块、 LCD显示模块、 时钟模块和信息存储模块供 说明书 1/4 页 3 CN 111105524 A 3 电。 0007 状态识别装置的若干个所述按键为1号按键、 2号按键、 3号按键和4号按键四个机 械按键， 各按键定义如下： 0008 1号按键代表数字0及向查询上一条操作记录两个功能； 0009 2号按键代表数字1及查询下一条操作记录两个功能； 0010 3号按键代表删除； 0011 4号按键代表确认及查询历史操作记录两个功能。 0012 本发明的工作过程是： 0013 需要开启或关闭某一个防误锁时， 由上位机发出与待开启防误锁的状态识别装置 身份识别码对应。

12、的指令， 被指定身份识别码的状态识别装置通过无线通信模块接收到指 令、 并传递到微处理器， 微处理器再根据指令的内容， 通过闭锁驱动模块对防误锁进行开启 或关闭的控制， 同时微处理器控制LCD模块通过LCD显示屏显示操作内容并读取时钟模块的 时间， 将操作指令和对应的时间存储到信息存储模块中以便查询。 0014 需要查询防误锁的状态时， 当没有数字按键输入时， 确认键的作用为查询历史操 作记录， 这时可以通过1号和2号按键上下查看历史操作记录， 操作记录包括指令及指令执 行的时间。 0015 当上位机故障， 无法与状态识别装置通信时， 工作人员可以通过按键手动设置防 误锁的状态， 这时1号按键。

13、代表数字0， 2号按键代表数字1。 通过这两个按键输入指令码。 指 令码为2位， 分别代表防误锁的4种工作状态： 指令码00代表运行， 指令码01代表检修， 指令 码10代表冷备用， 指令码11代表热备用。 如果输入指令过程按错可以按3号删除键， 然后重 新输入， 在指令码输入完毕后按4号确认按键执行指令。 0016 在上位机发出指令时， 被指定身份识别码的状态识别装置能够接收到指令而开启 闭锁驱动装置， 只有开启了闭锁驱动装置的防误锁才能够被打开， 其余防误锁的状态识别 装置无法接收到指令， 也就无法打开防误锁。 0017 本发明有益效果是： 其通过状态识别装置进行两次技术解锁， 既能够为防。

14、误锁通 过双重保护， 防止误操作的发生， 又能够在解锁前了解防误锁的状态， 同时还能够将操作指 令及操作时间储存、 并在LCD显示模块上会显示当前指令内容以提醒工作人员， 并且能够在 上位机故障时可以通过键盘模块来设置状态。 其通过SIM卡号码作为状态识别装置的身份 标识码， 能够确保状态识别装置具有唯一的身份标识码， 防止误锁误开。 能够满足现场使用 需求， 显著提高工作人员的防误操作安全。 具有功能完整、 原理简单、 成本低廉、 安全可靠性 好、 使用灵活、 效果显著的优点。 附图说明 0018 图1为本发明的具有状态识别装置的变电站用防误锁具系统结构示意图； 0019 图2为本发明的具有。

15、状态识别装置的变电站用防误锁具系统的防误锁结构示意 图； 0020 图3为本发明的具有状态识别装置的变电站用防误锁具系统的状态识别装置结构 框图。 0021 图中： 1上位机， 2防误锁， 3状态识别装置， 4LCD显示屏， 5 1号按键， 6 2号按键， 7 4 说明书 2/4 页 4 CN 111105524 A 4 号按键， 8 3号按键。 具体实施方式 0022 下面结合附图和实例对本发明进一步说明。 0023 参见体1-3， 实施例1， 本实施例一种具有状态识别装置的变电站用防误锁具系统， 它包括防误锁2、 状态识别装置3和上位机1， 每一个防误锁2上均设置所述状态识别装置3， 状态。

16、识别装置3设置身份识别码、 且与防误锁2信号连接， 用于控制防误锁2的开关， 状态识 别装置3与所述上位机1通过GPRS无线信号连接， 每一个防误锁2均与所述上位机1通过GPRS 无线信号连接， 上位机1通过发送指令控制与身份识别码对应的防误锁2。 0024 所述状态识别装置3的通信模块插入SIM卡， SIM卡的号码即为身份识别码。 0025 所述状态识别装置3包括壳体、 LCD显示屏4、 按键、 微处理器、 无线通信模块、 闭锁 驱动模块、 键盘模块、 LCD显示模块、 时钟模块、 信息存储模块和电源， 所述壳体设置面板， 所 述LCD显示屏4和四个所述按键镶嵌在面板上， 壳体内设置所述微处。

17、理器、 所述无线通信模 块、 所述闭锁驱动模块、 所述键盘模块、 所述LCD显示模块、 所述时钟模块、 所述信息存储模 块和所述电源， 微处理器均分别与无线通信模块、 闭锁驱动模块、 键盘模块、 LCD显示模块、 时钟模块和信息存储模块信号连接， LCD显示屏4与LCD显示模块信号连接， 用于显示防误锁 2的工作状态和手动设置的状态， 四个按键与键盘模块信号连接， 用于手动输入查询指令和 操作指令， 所述微处理器通过无线通信模块插入的SIM卡与上位机1无线信号连接， 实现上 位机1与状态识别装置3之间的数据传递； 所述闭锁驱动模块与防误锁2信号相连， 用于微处 理器发出控制指令时控制防误锁2的。

18、开关； 所述时钟模块用于为微处理器提供精确的时间 信息和记录操作指令的内容和操作时间并存储， 所述信息存储模块用于数据存储， 所述电 源分别为微处理器、 无线通信模块、 闭锁驱动模块、 LCD显示模块、 时钟模块和信息存储模块 供电。 0026 状态识别装置3的四个所述按键分别为1号按键5、 2号按键3、 3号按键8和4号按键7 四个机械按键， 各按键定义如下： 0027 1号按键5代表数字0及向查询上一条操作记录两个功能。 0028 2号按键3代表数字1及查询下一条操作记录两个功能。 0029 3号按键8代表删除。 0030 4号按键7代表确认及查询历史操作记录两个功能。 0031 所述无线。

19、通信模块采用SIM900A模块。 0032 所述微处理器选用基于Cortex-M0内核的STM32L052微处理器， STM32L052微处理 器是能耗最低的， 体积最小的ARM处理器。 并且可以通过进入深度休眠状态待机以进一步降 低功耗。 STM32 L052微控制器具有高达64KB闪存、 8KB RAM及高达2KB的嵌入式EEPROM， 采用 64针封装。 Cortex-M0+内核与STM32单片机超低功耗特性的独有结合， 使STM32 L0 MCU非常 适合电池供电或供电来自能量收集的应用。 它还内置有其它一些增值特性， 例如16位ADC、 无需外晶振的USB、 超低功耗模式中的短唤醒时。

20、间及低功耗模式下仍可工作的通信外设， 实 现了集成特性、 高性能与超低能耗之间的完美平衡。 0033 所述时钟模块采用高精度的基于IIC总线的DS3231芯片， 用于为微处理器提供精 确的年、 月、 日、 时、 分、 秒等信息。 说明书 3/4 页 5 CN 111105524 A 5 0034 所述闭锁驱动模块采用光耦隔离的PC817B模块。 0035 所述电源模块分为两部分， 一部分是稳压电路， 另一部分是电池， 因为系统整体功 耗很低， 故电池采用可充电的纽扣电池即可满足供电要求， 连接市电后即可进行充电。 稳压 电路能够将纽扣电池的电压转换为各模块所需的工作电压。 0036 本实施例采。

21、用现有技术制造， 所述LCD显示屏4、 按键、 微处理器、 无线通信模块、 闭 锁驱动模块、 键盘模块、 LCD显示模块、 时钟模块和信息存储模块均为现有技术的市售产品。 0037 本实施例的工作过程是： 需要开启或关闭某一个防误锁2时， 由上位机1发出与待 开启防误锁2的状态识别装置3身份识别码对应的指令， 被指定身份识别码的状态识别装置 3通过无线通信模块接收到指令、 并传递到微处理器， 微处理器再根据指令的内容， 通过闭 锁驱动模块对防误锁2进行开启或关闭的控制， 同时微处理器控制LCD模块通过LCD显示屏4 显示操作内容并读取时钟模块的时间， 将操作指令和对应的时间存储到信息存储模块中。

22、以 便查询。 0038 实施例2， 本实施例与实施例1基本相同， 不同之处在于， 通过按键手动设置防误锁 2的状态。 这时1号按键5代表数字0， 2号按键3代表数字1。 通过这两个按键输入指令码。 指令 码为2位， 分别代表防误锁2的4种工作状态： 指令码00代表运行， 指令码01代表检修， 指令码 10代表冷备用， 指令码11代表热备用。 如果输入指令过程按错可以按3号按键8删除键， 然后 重新输入， 在指令码输入完毕后按4号按键7确认按键执行指令。 0039 实施例3， 本实施例与实施例1基本相同， 不同之处在于， 用于查询防误锁2的状态， 当没有数字按键输入时， 作为确认键的4号按键7作用为查询历史操作记录， 这时可以通过1 号按键5和2号按键6上下查看历史操作记录， 操作记录包括指令及指令执行的时间。 0040 本发明不局限于本具体实施方式， 对于本领域技术人员来说， 不经过创造性劳动 的简单复制和改进均属于本发明权利要求所保护的范围。 说明书 4/4 页 6 CN 111105524 A 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 111105524 A 7 图3 说明书附图 2/2 页 8 CN 111105524 A 8 。