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申请/专利权人：珠海优特电力科技股份有限公司

摘要：本发明公开了一种接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统及其工作方法，通过地线状态采集装置采集接地线实时状态，通过有线或无线传输方式将接地线状态传输到智能地线电子开关接点输出装置，智能地线电子开关接点输出装置通过电子开关输出+24V电压或无输出两种状态来模拟数据通讯的“0”和“1”，分别描述出地线挂拆状态和地线桩号信息并传送给防误主机。既满足了数据通讯单向传输要求，又保证了装置间电子开关隔离，通讯数据信息高安全化。

主权项：1.一种接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，包括防误主机、智能地线电子开关接点输入装置、智能地线电子开关接点输出装置、地线状态采集装置，所述地线状态采集装置将地线状态数据传输给所述智能地线电子开关接点输出装置，所述智能地线电子开关接点输出装置将采集到的地线状态数据转化为电子开关接点模拟数据输出，所述智能地线电子开关接点输入装置收到来自所述智能地线电子开关接点输出装置的所述电子开关接点模拟数据，并将描述出地线状态数据的所述电子开关接点模拟数据单向传输给所述防误主机，实现所述地线状态采集装置与所述防误主机的数据通讯单向传输和装置间电子开关隔离；所述模拟数据是指：通过电子开关输出+24V电压或无输出两种状态来模拟数据通讯的“1”和“0”。

全文数据：一种接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统及其工作方法技术领域本发明属于电力管理系统领域，涉及一种接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统及其工作方法。背景技术电力临时接地线是一种电力生产安全用具。由于其具有成本低廉，原理简单可靠，使用操作便捷等优点，目前被广泛应用于电力设备的检修操作中，用于对检修的设备或线路进行接地保护，防止意外来电造成人员伤害或设备损坏。但是，由于临时接地线挂接的便携性和临时性，很容易发生临时接地线的漏挂或漏拆情况，从而导致人身伤亡事故发生。要从技术手段上预防或杜绝违章情况的发生，关键是要可靠实现临时接地线挂接拆除状态的自动采集。根据临时接地线的挂接拆除状态以及防误逻辑，即可通过微机防误闭锁技术手段防止临时接地线的漏挂或漏拆，从而可以杜绝与临时接地线相关的误操作事故的发生。当前实现临时接地线挂接拆除状态的自动采集常用方法是，通过采集控制器与防误主机相连并通信，实现地线状态数据的传输，即采集控制器与防误主机之间直接进行数据交互。此系统及方法的缺点是系统在网络信息安全方面无法达到高安全性要求。另一种方法是，在采集控制器与防误主机之间安装反向物理隔离装置，以满足用户对网络安全的要求，但是，物理隔离装置价格非常高昂。以上两种系统及方法的缺点是安全性低或成本高昂。因此提出一种低成本、高可靠性接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统及工作方法。发明内容本发明提供一种接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，包括防误主机、智能地线电子开关接点输入装置、智能地线电子开关接点输出装置、地线状态采集装置，所述地线状态采集装置将地线状态数据传输给所述智能地线电子开关接点输出装置，所述智能地线电子开关接点输出装置将采集到的地线状态数据转化为电子开关接点输出，所述智能地线电子开关接点输入装置收到来自所述智能地线电子开关接点输出装置的地线状态数据，并将地线状态数据传输给所述防误主机。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，所述地线状态数据包括地线挂拆状态数据及地线桩号信息数据。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，所述智能地线电子开关接点输入装置包括地线挂拆状态开入回路端子和地线桩号信息开入回路端子，采集由所述智能地线电子开关接点输出装置提供的地线挂拆状态及地线桩号信息数据。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，所述智能地线电子开关接点输出装置包括地线挂拆状态开出回路端子和地线桩号信息开出回路端子。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，地线挂拆状态开出回路和地线桩号信息开出回路采用电子开关。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，所述电子开关包括稳压二极管、三极管、MOS管和阻容电路，通过由所述电子开关输出+24V电压或无输出实现地线状态的传输。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，通过所述智能地线电子开关接点输出装置中的MCU的IO输出电平控制所述电子开关输出+24V电压或无输出。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，所述电子开关中MOS管的漏极串联正向二极管。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，所述智能地线电子开关接点输出装置使用1位至6位电子开关接点中的任意一种电子开关接点来描述地线的挂拆状态。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，所述智能地线电子开关接点输出装置使用3位电子开关接点来描述地线的挂拆状态。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，所述智能地线电子开关接点输出装置使用至少6位电子开关接点来描述地线桩号信息。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，所述智能地线电子开关接点输出装置使用12位电子开关接点来描述地线桩号信息。本发明还提供一种接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，包括通过地线状态采集装置采集接地线实时状态，通过有线或无线传输方式将接地线状态传输到智能地线电子开关接点输出装置，所述智能地线电子开关接点输出装置将采集到的地线状态数据转化为电子开关接点输出，所述智能地线电子开关接点输入装置收到来自所述智能地线电子开关接点输出装置的地线状态数据，并将地线状态数据传输给所述防误主机，所述防误主机依据系统设置的防误逻辑对地线状态进行逻辑判断，对不符合逻辑要求的地线发出报警信号。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，所述地线状态数据包括地线挂拆状态数据及地线桩号信息数据。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，所述智能地线电子开关接点输入装置包括地线挂拆状态开入回路端子和地线桩号信息开入回路端子，采集由所述智能地线电子开关接点输出装置提供的地线挂拆状态及地线桩号信息数据。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，所述智能地线电子开关接点输出装置包括地线挂拆状态开出回路端子和地线桩号信息开出回路端子。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，地线挂拆状态开出回路和地线桩号信息开出回路采用电子开关。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，所述电子开关包括稳压二极管、三极管、MOS管和阻容电路，通过由所述电子开关输出+24V电压或无输出实现地线状态的传输。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，通过所述智能地线电子开关接点输出装置中的MCU的IO输出电平控制所述电子开关输出+24V电压或无输出。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，所述电子开关中MOS管的漏极串联正向二极管。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，所述智能地线电子开关接点输出装置使用1位至6位电子开关接点中的任意一种电子开关接点来描述地线的挂拆状态。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，所述智能地线电子开关接点输出装置使用3位电子开关接点来描述地线的挂拆状态。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，所述智能地线电子开关接点输出装置使用至少6位电子开关接点来描述地线桩号信息。根据本发明的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，所述智能地线电子开关接点输出装置使用12位电子开关接点来描述地线桩号信息。本发明的有益效果：本发明的技术方案应用在智能管理临时接地线的挂接拆除状态检测系统上具有非常明显的优点。该系统结构原理非常简单，电路可靠易实现，因采用电子开关的特定幅度和时序传输状态具备较高的抗干扰能力，通过电子开关输出+24V电压或无输出两种状态来模拟数据通讯的“0”和“1”，分别描述出地线挂拆状态和地线桩号信息并传送给防误主机。既满足了数据通讯单向传输要求，又保证了装置间电子开关隔离，通讯数据信息高安全化。本发明的技术方案还可以应用在其他需要进行电子开关隔离的状态检测场合。附图说明图1接地线挂拆状态无线采集电子开关隔离系统架构图；图2接地线挂拆状态无线采集电子开关隔离系统工作流程图；图3电子开关内部电路图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。此外，应理解，在阅读了本发明所公开的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的保护范围之内。地线状态采集系统通过地线状态采集装置以无线传输方式采集地线实时状态，并通过有线或无线传输方式将地线状态数据传输到智能地线电子开关接点输出装置。所述智能地线电子开关输出装置为机架式装置，设有前置面板和后置面板，前置面板设有LED显示屏，用于指示系统状态、电源状态、通讯状态，电子开关开出状态，后置面板设有DC24V电源输入端子、地线挂拆状态开出回路端子、地线桩号信息开出回路端子、系统状态开入回路端子，以及RS485通讯端子、RS232通讯端子和RS422通讯端子。智能地线电子开关接点输出装置还设有MCU数据处理单元。智能地线电子开关接点输出装置输入24V直流电供装置硬件电路工作。地线挂拆状态开出回路和地线桩号信息开出回路采用电子开关设计，电子开关包括稳压二极管、三极管、MOS管和阻容电路，具体电路图参见图3。图3中，DZ1为稳压二极管，R497为限流电阻，C142为滤波电容，D147为泄放二极管，R1071为三极管基极和发射极导通电阻。MCU控制IO口输出高低电平给电子开关，当输出高电平时先经过反向稳压二极管DZ1，反向击穿后经过限流电阻R497后驱动三极管Q238导通，三极管Q238导通后在MOS管G1的栅极和源极形成压差导通接点输出+24V电压相当于数据1；当输出低电平时反向稳压二极管DZ1不导通，三极管Q238基极和发射极没有压差不导通，MOS管G1的栅极和源极无法形成有效压差不导通，接点无输出相当于数据0，因此通过该电子开关输出+24V电压或无输出两种状态从而实现数据0和1的输出。MCU的IO口只有输出有效的高电平，即电压大于3V且特定时长为100mS方波，才能驱动MOS管输出+24V电压，本电路中采用稳压二极管DZ1反接，利用齐纳击穿后的稳压特性驱动三极管Q238导通并进一步驱动MOS管G1导通输出特定时长为100mS的24V电平，普通的干扰，即电平小于3V或者时长不是连续的100mS方波则输出无效，大大提高了数据隔离度，另外在MOS管G1的漏极串联的正向二极管D288保证系统电平只能单向输出，进一步保证系统数据信息高安全性。系统状态开入回路采用光耦隔离电路设计，采集智能地线电子开关接点输入装置的工作状态。智能地线电子开关接点输出装置通过RS485通讯端子、RS232通讯端子、RS422通讯端子获取地线状态采集装置提供的地线状态数据。所述智能地线电子开关接点输入装置为机架式装置，设有前置面板和后置面板，前置面板设有LED显示屏，用于指示系统状态、电源状态和通讯状态，后置面板带AC220V电源输入端子、DC24V输出端子、地线挂拆状态开入回路端子、地线桩号信息开入回路端子、系统工作状态输出回路端子、以太网通讯接口、RS485通讯端子、RS232通讯端子、RS422通讯端子以及无线通讯天线接口。智能地线电子开关接点输入装置输入AC220V电源供装置硬件电路工作，并通过端子输出DC24V供给智能地线电子开关接点输出装置。地线挂拆状态开入回路和地线桩号信息开入回路采用光耦隔离电路设计，采集智能地线电子开关接点输出装置提供的地线挂拆状态及地线桩号信息数据。系统工作状态输出回路采用电子开关设计，通过电子开关隔离输出+24V数据1或者无输出悬空数据0，描述智能地线电子开关接点输出装置系统的四个工作状态，分别为：正常运行、异常运行、系统复位、系统数据重置。智能地线电子开关接点输入装置采集到地线状态及地线桩号信息数据通过以太网通讯传输给防误主机。防误主机依据系统设置的防误逻辑对地线状态及地线桩号信息进行逻辑判断，并实时图像显示地线挂拆状态及地线桩号信息，对不符合逻辑要求的地线发出报警信号，提醒操作人员进行消缺处理，只有地线挂拆状态和地线桩号信息完全符合防误主机系统设置的防误逻辑要求后，地线挂拆操作任务才算完成。智能地线电子开关接点输出装置使用1位至6位电子开关中的任意一种来描述地线的挂拆状态，可选择的，智能地线电子开关接点输出装置使用3位电子开关来描述一根地线的挂拆状态，第一位电子开关状态表示使能开出地线桩号，后两位电子开关状态表示地线挂拆状态，具体描述如下所示：000表示地线为拆状态；001表示地线为挂状态，地线桩号不变；010表示地线为挂状态，地线桩号不变；011表示地线状态异常；100表示地线为拆状态；101表示地线为挂状态，地线桩号改变；110表示地线为挂状态，地线桩号改变；111表示地线状态异常。智能地线电子开关接点输出装置使用至少6位电子开关来描述地线桩号信息，可选择的，智能地线电子开关接点输出装置使用12位电子开关来描述地线桩号信息，最多可以描述4096个地线桩号。通过上述系统及其工作方法实现了对接地线挂拆状态的隔离采集，在实现接地线状态智能化管理的同时，降低了成本，提高了网络信息安全性。以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，包括防误主机、智能地线电子开关接点输入装置、智能地线电子开关接点输出装置、地线状态采集装置，所述地线状态采集装置将地线状态数据传输给所述智能地线电子开关接点输出装置，所述智能地线电子开关接点输出装置将采集到的地线状态数据转化为电子开关接点输出，所述智能地线电子开关接点输入装置收到来自所述智能地线电子开关接点输出装置的地线状态数据，并将地线状态数据传输给所述防误主机。2.根据权利要求1所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，所述地线状态数据包括地线挂拆状态数据及地线桩号信息数据。3.根据权利要求2所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输入装置包括地线挂拆状态开入回路端子和地线桩号信息开入回路端子，采集由所述智能地线电子开关接点输出装置提供的地线挂拆状态及地线桩号信息数据。4.根据权利要求2或3所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输出装置包括地线挂拆状态开出回路端子和地线桩号信息开出回路端子。5.根据权利要求4所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，地线挂拆状态开出回路和地线桩号信息开出回路采用电子开关。6.根据权利要求5所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，所述电子开关包括稳压二极管、三极管、MOS管和阻容电路，通过由所述电子开关输出+24V电压或无输出实现地线状态的传输。7.根据权利要求6所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，通过所述智能地线电子开关接点输出装置中的MCU的IO输出电平控制所述电子开关输出+24V电压或无输出。8.根据权利要求6或7所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，所述电子开关中MOS管的漏极串联正向二极管。9.根据权利要求1-8中任一项所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输出装置使用1位至6位电子开关接点来描述地线的挂拆状态。10.根据权利要求1-8中任一项所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输出装置使用3位电子开关接点来描述地线的挂拆状态。11.根据权利要求1-10中任一项所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输出装置使用至少6位电子开关接点来描述地线桩号信息。12.根据权利要求1-10中任一项所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输出装置使用12位电子开关接点来描述地线桩号信息。13.一种接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，包括通过地线状态采集装置采集接地线实时状态，通过有线或无线传输方式将接地线状态传输到智能地线电子开关接点输出装置，所述智能地线电子开关接点输出装置将采集到的地线状态数据转化为电子开关接点输出，所述智能地线电子开关接点输入装置收到来自所述智能地线电子开关接点输出装置的地线状态数据，并将地线状态数据传输给所述防误主机，所述防误主机依据系统设置的防误逻辑对地线状态进行逻辑判断，对不符合逻辑要求的地线发出报警信号。14.根据权利要求13所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，所述地线状态数据包括地线挂拆状态数据及地线桩号信息数据。15.根据权利要求14所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输入装置包括地线挂拆状态开入回路端子和地线桩号信息开入回路端子，采集由所述智能地线电子开关接点输出装置提供的地线挂拆状态及地线桩号信息数据。16.根据权利要求14或15所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输出装置包括地线挂拆状态开出回路端子和地线桩号信息开出回路端子。17.根据权利要求16所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，地线挂拆状态开出回路和地线桩号信息开出回路采用电子开关。18.根据权利要求17所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，所述电子开关包括稳压二极管、三极管、MOS管和阻容电路，通过由所述电子开关输出+24V电压或无输出实现地线状态的传输。19.根据权利要求18所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，通过所述智能地线电子开关接点输出装置中的MCU的IO输出电平控制所述电子开关输出+24V电压或无输出。20.根据权利要求18或19所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，所述电子开关中MOS管的漏极串联正向二极管。21.根据权利要求13-20中任一项所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输出装置使用1位至6位电子开关接点来描述地线的挂拆状态。22.根据权利要求13-21中任一项所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输出装置使用3位电子开关接点来描述地线的挂拆状态。23.根据权利要求13-22中任一项所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输出装置使用至少6位电子开关接点来描述地线桩号信息。24.根据权利要求13-23中任一项所述的接地线挂拆无线采集电子开关隔离系统工作方法，其特征在于，所述智能地线电子开关接点输出装置使用12位电子开关接点来描述地线桩号信息。

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