CN105487411A - 基于光纤传感器的智能五防闭锁方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，包括防误主机、现场设备、五防工作站、移动钥匙终端、通信单元和监测单元，所述监测单元和所述防误主机通过所述通信单元与所述五防工作站连接，所述移动钥匙终端通过所述防误主机与所述五防工作站连接，所述防误主机与所述移动钥匙终端和现场设备信号连接，所述监测单元包括对应所述现场设备的电路设置的光纤电流传感器；还公开了一种上述智能五防闭锁方法，现场授权管理，方便管控，杜绝了传统五防闭锁万能钥匙管理失控的问题；现场进行二次核对，提高了闭锁操作的安全性；采用光纤电流传感器对设备的电路电流情况进行监测，在操作时候可以了解到设备的运行情况，便于对整个操作过程的掌控。

Description

基于光纤传感器的智能五防闭锁方法及其装置

技术领域

本发明涉及通信技术技术领域，具体涉及一种基于光纤传感器的智能五防闭锁方法及其装置。

背景技术

电气五防是指：1、防止带负荷分、合隔离开关；2、防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器；3、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关、4、防止在带电时误合接地开关；5、防止误入带电室。变电站传统的操作流程是：开具操作票，模拟预演，然后执行。根据要执行的任务，开具出具体的操作票；将此操作票进行五防操作预演，预演的过程中检查五防逻辑；五防逻辑检查通过后，进行实际设备操作。实际设备操作可以在监控系统遥控完成，也可以传到电脑钥匙，到现场操作完成。

目前多是离线微机防误闭锁系统，主要由三部分组成，即防误主机、电脑钥匙及现场锁具。其特点是防误主机将模拟预言后的正确操作步骤传输到电脑钥匙，其后的操作即以电脑钥匙为主来完成闭锁锁具的解锁操作。在此操作期间，防误主机不能在线跟踪操作的执行情况，只有在电脑钥匙回传后才能获得相关的操作信息。在操作方式切换频繁的情况下，电脑钥匙需要多次回传，操作较繁琐。其主要缺点是为了确保防空走的问题，需要设计品种式样繁多的固定锁或锁具附件，通用性差，安装周期长，而且离线式微机五防系统不能实时取得现场实际位置。

申请号为201410639173.8的发明公开了一种高压开关柜五防闭锁语音逻辑控制系统，用于对电力系统高压设备进行逻辑控制。包括单片机、高压检测电路、红外反射传感器、线路侧刀闸电磁锁、母线侧刀闸电磁锁、接地线电磁锁，单片机内设置有操作步骤逻辑控制电路、闭锁执行控制驱动电路、语音识别处理控制电路，语音识别处理控制电路为操作步骤逻辑控制电路提供操作指令，操作步骤逻辑控制电路与闭锁执行控制驱动电路控制操作电源、母线侧刀闸电磁锁、线路侧刀闸电磁锁。该发明不能对闭锁之后的电路情况进行监测，存在安全隐患。

申请号为201410432971.3的发明公开了一种基于RFID技术的变电站五防闭锁万能解锁系统及方法，该方案构建在RFID识别技术之上，可以通过移动通信网络连接万能钥匙管理服务器，电气操作人员携带万能钥匙终端，在现场读取操作人员身份卡后，发送解锁申请，万能钥匙管理服务器和管理人员收到申请后进行授权，万能钥匙终端获得相应的授权后对五防锁具的进行解锁并读取锁码，记录“何人、何地、何时、何锁”的开锁信息并上传到服务器，方便管理人员监控。该发明也不能对闭锁之后的电路情况进行监测，在操作过于繁忙时极为容易出现事故。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种基于光纤传感器的智能五防闭锁方法及其装置，现场进行二次核对，提高了闭锁操作的安全性，并对设备的电路电流情况进行监测，在操作时候可以了解到设备的运行情况，便于对整个操作过程的掌控。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，包括防误主机、现场设备、五防工作站、移动钥匙终端、通信单元和监测单元，所述监测单元和所述防误主机通过所述通信单元与所述五防工作站连接，所述移动钥匙终端通过所述防误主机与所述五防工作站连接，所述防误主机与所述移动钥匙终端和现场设备信号连接，所述监测单元包括对应所述现场设备的电路设置的光纤电流传感器。

进一步的，所述通信单元包括光纤通信网络和光电转换器。

进一步的，所述移动钥匙终端采用带有无线网卡的平板电脑。

进一步的，所述移动钥匙终端上设置RFID标签，所述防误主机上设置RFID读写器。

进一步的，所述RFID标签包含操作员信息。

进一步的，所述防误主机上设置无线路由器。

进一步的，所述五防工作站包括上位机，所述上位机设置操作票数据库、人员信息数据库、模拟预演系统。

一种上述基于光纤传感器的智能五防闭锁方法，包括如下步骤：

1）五防工作站对将要进行的五防闭锁开出工作票，并对其进行模拟预演，将工作票、操作员信息和模拟预演结果发送至防误主机；

2）操作员手持移动钥匙终端通过RFID标签进行认证，认证通过后防误主机将工作票和模拟预演结果发送至移动钥匙终端；

3）操作员对工作票和模拟预演结果进行核对，若工作票内容与模拟预演结果和现场设备相对应，则通过移动钥匙终端向防误主机发送操作指令，若工作票内容与模拟预演结果和现场设备有误，则向五防工作站发送信息核对错误的信息；

4）防误主机接收操作指令，执行开锁操作，操作员对现场设备进行操作，监测单元对现场设备操作之后的电流情况进行监测，对现场设备的开、关状态进行监测并发送至五防工作站。

本发明提供了一种基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，防误主机对现场的智能设备进行操作，现场设备指断路器、开关、接触器等设备，五防工作站任务分配、对操作员信息登记、开出工作票并对五防闭锁模拟预演，将操作员信息、工作票信息和模拟预演结果发送至防误主机，移动钥匙终端可以在现场和防误主机进行信号连接，将防误主机上的操作员信息、工作票信息和模拟预演结果接收、存储，并对其进行核对，若工作票内容与模拟预演结果和现场设备相对应，则通过移动钥匙终端向防误主机发送操作指令，若工作票内容与模拟预演结果和现场设备有误，则向五防工作站发送错误信息，五防工作站对发送的内容进行审核，可以避免管理人员失误造成操作事故。监测单元采用光纤电流传感器，利用磁光晶体的法拉弟效应．根据of=VBl，通过对法拉弟旋转角0F的测量，可得到电流所产生的磁场强度，从而可以计算出电流大小，能够对现场设备操作之后的开、关状态进行监测，确保现场设备被正确操作，光纤电流传感器体积较小，不对电路造成损坏，可以不受现场各种电磁、噪音等环境的影响，能够实现远程的电流测量，信号传输过程中损耗小，对数据的传输更准确。

本发明的有益效果是：

1、本发明可按操作人员、解锁地点、解锁时间、解锁对象进行现场授权，方便管控，杜绝了传统五防闭锁万能钥匙管理失控的问题，大大提高了变电站的安全水平；

2、现场进行二次核对，提高了闭锁操作的安全性，能够防止管理人员出现失误现象；

3、采用光纤电流传感器对设备的电路电流情况进行监测，在操作时候可以了解到设备的运行情况，便于对整个操作过程的掌控。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1是本发明基于光纤传感器的智能五防闭锁装置的系统结构图；

图2是本发明各模块详细链接的系统结构图；

图3是本发明基于光纤传感器的智能五防闭锁方法的系统结构图。

具体实施方式

下面结合图1至图3对本发明技术方案进一步展示，具体实施方式如下：

实施例一

本实施例提供了一种基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，包括防误主机4、现场设备5、五防工作站1、移动钥匙终端6、通信单元2和监测单元3，所述监测单元3和所述防误主机4通过所述通信单元2与所述五防工作站1连接，所述移动钥匙终端6通过所述防误主机4与所述五防工作站1连接，所述防误主机4与所述移动钥匙终端6、现场设备5信号连接，所述监测单元3包括对应所述现场设备5的电路17设置的光纤电流传感器18。

防误主机对现场的智能设备进行操作，现场设备指断路器、开关、接触器等设备，五防工作站任务分配、对操作员信息登记、开出工作票并对五防闭锁模拟预演，将操作员信息、工作票信息和模拟预演结果发送至防误主机，移动钥匙终端可以在现场和防误主机进行信号连接，将防误主机上的操作员信息、工作票信息和模拟预演结果接收、存储，并对其进行核对，若工作票内容与模拟预演结果和现场设备相对应，则通过移动钥匙终端向防误主机发送操作指令，若工作票内容与模拟预演结果和现场设备有误，则向五防工作站发送错误信息，五防工作站对发送的内容进行审核，可以避免管理人员失误造成操作事故。监测单元采用光纤电流传感器，利用磁光晶体的法拉弟效应．根据of=VBl，通过对法拉弟旋转角0F的测量，可得到电流所产生的磁场强度，从而可以计算出电流大小，能够对现场设备操作之后的开、关状态进行监测，确保现场设备被正确操作，光纤电流传感器体积较小，不对电路造成损坏，可以不受现场各种电磁、噪音等环境的影响，能够实现远程的电流测量，信号传输过程中损耗小，对数据的传输更准确。

所述通信单元2包括光纤通信网络7和光电转换器8，通信单元采用光纤通信，将防误主机、监测单元和五防工作站连接起来，防误主机和监测单元回传的数据通过光电转换器转换为光信号，通过光纤回传至五防工作站，通过光电转换器转换为电信号进行处理，五防工作站发出的数据同样先转换为光信号再转换为电信号供防误主机和监测单元接收。该信息传输方式可以在变电站强磁、强噪音的环境下保证数据的准确性和快速性，利于工作的开展。

所述五防工作站1包括上位机9，所述上位机9设置操作票数据库10、人员信息数据库11、模拟预演系统12，操作票数据库对操作票进行存储，可以对操作票的顺序进行排列，在前一个操作未完成时避免进行下一个操作，防止两个操作出现交叉影响产生重大事故。人员信息数据库对操作员的信息进行登记存储，模拟预演系统对整个操作进行预演，预演正确才能执行，操作票、人员信息、模拟预演结果三者相对应发送至防误主机供操作员核对。

实施例二

本实施例提供了一种基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，包括防误主机4、现场设备5、五防工作站1、移动钥匙终端6、通信单元2和监测单元3，所述监测单元3和所述防误主机4通过所述通信单元2与所述五防工作站1连接，所述移动钥匙终端6通过所述防误主机4与所述五防工作站1连接，所述防误主机4与所述移动钥匙终端6、现场设备5信号连接，所述监测单元3包括对应所述现场设备5的电路17设置的光纤电流传感器18。

所述移动钥匙终端6采用带有无线网卡的平板电脑14。移动钥匙终端是五防闭锁系统中的电脑钥匙，而传统的电脑钥匙采用的是笔记本电脑，体积较大，需要在现场搭建工作台才能进行操作，操作麻烦。采用平板电脑手持即可操作，且本发明的操作流程非常简单，操作员仅需对信息核对并确认便可完成解锁，既降低了误操作的概率，也减轻了操作员的负担。

所述防误主机4上设置无线路由器12，移动钥匙终端与防误主机的连接依靠无线网络，通过无线路由器和平板电脑自带的无线网卡构成一个局域网络，在网络内实现数据的传输。

实施例三

本实施例提供了一种基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，包括防误主机4、现场设备5、五防工作站1、移动钥匙终端6、通信单元2和监测单元3，所述监测单元3和所述防误主机4通过所述通信单元2与所述五防工作站1连接，所述移动钥匙终端6通过所述防误主机4与所述五防工作站1连接，所述防误主机4与所述移动钥匙终端6、现场设备5信号连接，所述监测单元3包括对应所述现场设备5的电路17设置的光纤电流传感器18。

所述移动钥匙终端6上设置RFID标签15，所述防误主机4上设置RFID读写器13。RFID是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。通过设置的标签可以通过防误主机的RFID读写器对标签上的信息进行读取，简单方便。

所述RFID标签15包含操作员信息。操作员的信息在标签上存储，防误主机可以直接读取操作员信息并与五防工作站发来的人员信息进行比较，确定是该操作员后允许其进行操作，确保五防闭锁万能钥匙管理不会发生混乱，保证操作的顺利、正常进行。

实施例四

本发明还提供了一种上述基于光纤传感器的智能五防闭锁方法，包括如下步骤：

1）五防工作站对将要进行的五防闭锁开出工作票，并对其进行模拟预演，将工作票、操作员信息和模拟预演结果发送至防误主机；

2）操作员手持移动钥匙终端通过RFID标签进行认证，认证通过后防误主机将工作票和模拟预演结果发送至移动钥匙终端；

3）操作员对工作票和模拟预演结果进行核对，若工作票内容与模拟预演结果和现场设备相对应，则通过移动钥匙终端向防误主机发送操作指令，若工作票内容与模拟预演结果和现场设备有误，则向五防工作站发送信息核对错误的信息；

4）防误主机接收操作指令，执行开锁操作，操作员对现场设备进行操作，监测单元对现场设备操作之后的电流情况进行监测，对现场设备的开、关状态进行监测并发送至五防工作站。

本发明可按操作人员、解锁地点、解锁时间、解锁对象进行现场授权，方便管控，杜绝了传统五防闭锁万能钥匙管理失控的问题，大大提高了变电站的安全水平；现场进行二次核对，提高了闭锁操作的安全性，能够防止管理人员出现失误现象；采用光纤电流传感器对设备的电路电流情况进行监测，在操作时候可以了解到设备的运行情况，便于对整个操作过程的掌控。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，其特征在于：包括防误主机、现场设备、五防工作站、移动钥匙终端、通信单元和监测单元，所述监测单元和所述防误主机通过所述通信单元与所述五防工作站连接，所述移动钥匙终端通过所述防误主机与所述五防工作站连接，所述防误主机与所述移动钥匙终端和现场设备信号连接，所述监测单元包括对应所述现场设备的电路设置的光纤电流传感器。

2.如权利要求1所述的基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，其特征在于：所述通信单元包括光纤通信网络和光电转换器。

3.如权利要求1所述的基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，其特征在于：所述移动钥匙终端采用带有无线网卡的平板电脑。

4.如权利要求3所述的基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，其特征在于：所述移动钥匙终端上设置RFID标签，所述防误主机上设置RFID读写器。

5.如权利要求4所述的基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，其特征在于：所述RFID标签包含操作员信息。

6.如权利要求3所述的基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，其特征在于：所述防误主机上设置无线路由器。

7.如权利要求1所述的基于光纤传感器的智能五防闭锁装置，其特征在于：所述五防工作站包括上位机，所述上位机设置操作票数据库、人员信息数据库、模拟预演系统。

8.一种上述基于光纤传感器的智能五防闭锁方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）五防工作站对将要进行的五防闭锁开出工作票，并对其进行模拟预演，将工作票、操作员信息和模拟预演结果发送至防误主机；

2）操作员手持移动钥匙终端通过RFID标签进行认证，认证通过后防误主机将工作票和模拟预演结果发送至移动钥匙终端；

3）操作员对工作票和模拟预演结果进行核对，若工作票内容与模拟预演结果和现场设备相对应，则通过移动钥匙终端向防误主机发送操作指令，若工作票内容与模拟预演结果和现场设备有误，则向五防工作站发送信息核对错误的信息；

4）防误主机接收操作指令，执行开锁操作，操作员对现场设备进行操作，监测单元对现场设备操作之后的电流情况进行监测，对现场设备的开、关状态进行监测并发送至五防工作站。