基于CAN總線和單總線的在線式防誤閉鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3 防誤閉鎖系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

圖3所示是本文昕設(shè)計(jì)的防誤閉鎖系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。其中監(jiān)控主機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，在監(jiān)控主機(jī)上運(yùn)行著防誤系統(tǒng)應(yīng)用軟件。監(jiān)控主機(jī)能夠采集和記錄整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備信息，包括系統(tǒng)連接的控制器數(shù)、控制器通訊狀態(tài)、控制器連接的電磁鎖數(shù)以及每把電磁鎖的閉鎖狀態(tài)和通訊狀態(tài)等，并把這些信息保存到數(shù)據(jù)庫中以供查詢。另外，主機(jī)針對(duì)操作票的每一項(xiàng)操作，首先要進(jìn)行五防邏輯判斷，若操作符合防誤邏輯，則主機(jī)發(fā)送相應(yīng)鎖具的解鎖命令，否則對(duì)相應(yīng)的操作予以閉鎖，防止誤操作的發(fā)生。

系統(tǒng)中的防誤控制器是聯(lián)系主機(jī)和電磁鎖的紐帶，控制器的結(jié)構(gòu)包括電源電路、CAN網(wǎng)絡(luò)通訊電路、單總線網(wǎng)絡(luò)通訊電路、實(shí)時(shí)鐘電路等幾部分。控制器采用具有強(qiáng)抗干擾能力的工業(yè)級(jí)單片機(jī)設(shè)計(jì)而成，負(fù)責(zé)把接收到的主機(jī)命令轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的電磁鎖，以完成解閉鎖相關(guān)設(shè)備的功能。除了負(fù)責(zé)將主機(jī)的解鎖命令轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)鎖具外，控制器還負(fù)責(zé)本間隔的單總線網(wǎng)絡(luò)的管理?？刂破鬟€會(huì)定時(shí)對(duì)單總線執(zhí)行搜索命令，通過搜索命令可以檢測(cè)到單總線連接的設(shè)備情況，然后將搜索結(jié)果與控制器內(nèi)保存的設(shè)備信息進(jìn)行比較，就可以發(fā)現(xiàn)新連接列單總線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，也可以發(fā)現(xiàn)已接入設(shè)備的通訊異常狀態(tài)。智能電磁鎖是防誤閉鎖的具體執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于手動(dòng)操作的設(shè)備，一般需要在操作把手上安裝電磁鎖。所有的鎖具都采用單總線芯片設(shè)計(jì)，故能方便地通過一條單總線連成單總線網(wǎng)絡(luò)。實(shí)際上，整個(gè)間隔內(nèi)的接線非常簡(jiǎn)潔。

4 電磁鎖的配置

在已有的在線式設(shè)計(jì)方案中，對(duì)開關(guān)和電動(dòng)刀閘的閉鎖通常通過在其測(cè)控屏串入監(jiān)控五防閉鎖節(jié)點(diǎn)和測(cè)控五防閉鎖節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。本文主要討論對(duì)手動(dòng)刀閘、接地樁和網(wǎng)門的閉鎖。

對(duì)手動(dòng)刀閘閉鎖時(shí)，可在手動(dòng)刀閘的操作把手上加裝智能電磁鎖。當(dāng)需要對(duì)刀閘進(jìn)行操作時(shí)，由后臺(tái)監(jiān)控機(jī)先進(jìn)行五防邏輯判斷，當(dāng)滿足操作條件時(shí)，向間隔控制器發(fā)解鎖信號(hào)，由間隔控制器將電磁鎖解鎖，然后才能操作。開鎖后，電磁鎖的狀態(tài)置為0。

對(duì)于接地樁的閉鎖，由于接地樁是為臨時(shí)接地線配置的接地端，可在接地樁上加裝一個(gè)接地箱，再配一把電磁鎖。當(dāng)需要接地時(shí)，電磁鎖只有滿足五防邏輯時(shí)才能打開，此時(shí)電磁鎖的狀態(tài)置為1；需要拆除接地線送電時(shí)，必須真正拆除接地線后，接地箱才能關(guān)閉，關(guān)閉后，電磁鎖的狀態(tài)置為0。此時(shí)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)才會(huì)開放接下來需要操作的電磁鎖，這樣可有效防止帶接地線合斷路器的惡性誤操作的發(fā)生。

網(wǎng)門的閉鎖與手動(dòng)刀閘相同，存此不再贅述。

5 結(jié)語

隨著變電站自動(dòng)化技術(shù)的不斷推廣和運(yùn)行管理模式的進(jìn)步，防誤閉鎖技術(shù)也面臨許多新的要求，在這些需求的推動(dòng)下，作為主流的微機(jī)防誤閉鎖技術(shù)也在不斷地改進(jìn)，新的設(shè)計(jì)概念不斷出現(xiàn)。本文所做工作是在線式防誤閉鎖系統(tǒng)中電磁鎖與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)部分的設(shè)計(jì)。事實(shí)上，本系統(tǒng)還需進(jìn)一步的完善和改進(jìn)。另外，在線式防誤閉鎖系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)與操作票系統(tǒng)和變電站監(jiān)控系統(tǒng)的有效結(jié)合，還需對(duì)操作票系統(tǒng)和變電站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，只有在熟悉三個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)方案的整體設(shè)計(jì)目標(biāo)，才能使在線式防誤閉鎖系統(tǒng)更高效地防止電力系統(tǒng)誤操作事故的發(fā)生。