專利名稱：開鎖裝置以及牽引變電所防誤操作系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鐵路牽引供電系統(tǒng)，尤其涉及一種開鎖裝置以及一種牽引變電所 防誤操作系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的主要組成部分，牽引變電所用于將電力系統(tǒng)輸送 的三相高壓電轉(zhuǎn)換成適合電力機車使用的電能，在鐵路運輸中擔負著向電力機車供電的重 要作用。為了保證牽引變電所倒閘操作的安全性，在隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器等之間安 裝有防誤操作的電氣、電磁和機械閉鎖裝置，倒閘操作時，需要檢查相應的斷路器、隔離開 關(guān)等設(shè)備的位置狀態(tài)，核對無誤后才能解除閉鎖進行倒間操作?，F(xiàn)有的牽引變電所中，各個鎖閉點之間的邏輯關(guān)系只能依靠規(guī)章制度進行管理， 操作人員在倒閘作業(yè)、維修和實驗作業(yè)過程中依照人工填寫的操作票到現(xiàn)場對斷路器、隔 離開關(guān)、接地刀閘、臨時接地線等設(shè)備解除鎖閉進行倒閘操作，由于操作過程完全依賴操作 人員對操作步驟的熟悉程度，非常容易因為人為疏忽而發(fā)生誤操作，輕則造成供電中斷，電 量損失，重則引起電網(wǎng)事故，人身傷亡，嚴重擾亂鐵路運輸?shù)恼Ｖ刃?，造成巨大的?jīng)濟損 失和社會影響。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的牽引變電所在對設(shè)備解除鎖閉進行倒閘作業(yè)時 完全依賴操作人員對操作步驟的熟悉程度，容易因為人為疏忽而發(fā)生誤操作的問題，提供 一種能夠保證正確操作步驟，提高倒閘操作安全性的開鎖裝置以及牽引變電所防誤操作系 統(tǒng)。本實用新型提供的開鎖裝置包括主體；用于采集編碼鎖的編碼信息的編碼識別 器；用于下載倒閘操作流程和上傳倒閘操作結(jié)果的通信接口 ；用于將采集到的編碼信息與 下載的倒閘操作流程中的對應信息進行比對、在所述編碼信息與所述倒閘操作流程中的對 應信息一致的情況下產(chǎn)生開鎖指令、以及存儲倒閘操作結(jié)果的控制模塊；以及用于根據(jù)所 述開鎖指令執(zhí)行開鎖操作的開鎖機構(gòu)；所述編碼識別器、通信接口和開鎖機構(gòu)分別設(shè)置在 所述主體的外表面，所述控制模塊設(shè)置在所述主體的內(nèi)部，且所述控制模塊分別與所述編 碼識別器、通信接口和開鎖機構(gòu)電連接。本實用新型提供的牽引變電所防誤操作系統(tǒng)包括工控機和開鎖裝置，所述開鎖裝 置為本實用新型提供的開鎖裝置，所述開鎖裝置通過通信接口與所述工控機連接。采用本實用新型提供的開鎖裝置和牽引變電所防誤操作系統(tǒng)，開鎖裝置可以通過 工控機下載倒閘操作流程，由于開鎖裝置僅在采集到的編碼鎖的編碼信息與倒閘操作流程 中的對應信息一致的情況下才產(chǎn)生開鎖指令，保證了操作人員只能按照倒閘操作流程依次 對編碼鎖進行開鎖操作，在操作順序錯誤或者出現(xiàn)空操作的情況下無法執(zhí)行開鎖動作，保證了正確操作步驟，避免了由于人為疏忽而導致的誤操作，提高了倒閘操作的安全性。
圖1為本實用新型提供的開鎖裝置的正面立體示意圖；圖2為本實用新型提供的開鎖裝置的背面立體示意圖；圖3為本實用新型提供的開鎖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型提供的開鎖裝置和牽引變電所防誤操作系統(tǒng)做進一 步的詳細描述。如圖1-圖3所示，本實用新型提供的開鎖裝置包括主體1 ；用于采集編碼鎖的編 碼信息的編碼識別器4 ；用于下載倒閘操作流程和上傳倒閘操作結(jié)果的通信接口 5 ；用于將 采集到的編碼信息與下載的倒閘操作流程中的對應信息進行比對、在所述編碼信息與所述 倒閘操作流程中的對應信息一致的情況下產(chǎn)生開鎖指令、以及存儲倒閘操作結(jié)果的控制模 塊6 ；以及用于根據(jù)所述開鎖指令執(zhí)行開鎖操作的開鎖機構(gòu)7 ；所述編碼識別器4、通信接口 5和開鎖機構(gòu)7分別設(shè)置在所述主體1的外表面，所述控制模塊6設(shè)置在所述主體1的內(nèi) 部，且所述控制模塊6分別與所述編碼識別器4、通信接口 5和開鎖機構(gòu)7電連接。在鐵路牽引變電所中，各個電氣設(shè)備分為運行、備用、檢修三種狀態(tài)。通過操作隔 離開關(guān)、斷路器以及掛、拆接地線將電氣設(shè)備從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)的操作過程稱 為倒閘操作，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。為了保證牽引變電所倒閘操作的安全性，在隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器等間安裝 有防誤操作的電編碼鎖和機械編碼鎖。電編碼鎖用于斷路器、電動隔離開關(guān)和電動接地刀 閘的閉鎖，機械編碼鎖用于手動隔離開關(guān)、接地刀閘、臨時接地線、網(wǎng)門等設(shè)備的閉鎖。倒閘 操作時，需要檢查相應的斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的位置狀態(tài)，核對無誤后才能解除編碼鎖 的閉鎖進行倒閘操作。工控機是指作為工業(yè)控制器在工業(yè)環(huán)境中運行的PC機，用于錄入與輸出各種工 業(yè)控制指令。根據(jù)本實用新型提供的技術(shù)方案，工控機中預先存儲有倒間操作流程(即操 作票)，倒閘操作流程包括倒閘操作的順序和內(nèi)容，即包括解除電氣設(shè)備的閉鎖的順序以及 對應編碼鎖的編碼信息，可以由操作人員根據(jù)牽引變電所的實際操作需要人工輸入倒閘 操作流程，也可以由工控機根據(jù)當前的開關(guān)量實際狀態(tài)自動生成倒閘操作流程。倒閘操作 時，操作人員可以首先將工控機中預先存儲的倒閘操作流程下載到開鎖裝置中，之后攜帶 開鎖裝置到倒閘操作現(xiàn)場，根據(jù)開鎖裝置中的倒閘操作流程解除電氣設(shè)備的閉鎖進行倒閘 操作。根據(jù)本實用新型提供的開鎖裝置，主體1可以為便于手持的結(jié)構(gòu)，例如圖1和圖2 所示的立方體結(jié)構(gòu)，可以在主體1的頂部設(shè)置編碼識別器4，該編碼識別器4具有外殼以及 設(shè)置在外殼內(nèi)的采碼頭，該采碼頭用于在開鎖操作時被插入到相應編碼鎖的編碼尺內(nèi)以對 鎖具的編碼信息進行識別；開鎖機構(gòu)7包括設(shè)置在主體1頂部的開鎖桿和設(shè)置在主體1 一 側(cè)的開鎖柄，所述開鎖柄用于對開鎖裝置進行定位，所述開鎖桿用于在開鎖操作時插入鎖 具并根據(jù)開鎖指令打開鎖具。[0018]如圖1所示，本實用新型提供的開鎖裝置還包括操作按鍵組3，該操作按鍵組3設(shè)置在主體1外表面的正面，針對操作流程中的幾個主要操作動作開機、關(guān)機、確認、取消， 可以對操作按鍵組3中的多個操作按鍵進行相應設(shè)置，以使得不同的操作按鍵對應控制不 同的動作。操作人員可以通過操作按鍵組3輸入操作指令，對操作步驟進行選擇、確認或取 消等。所述主體1還包括控制模塊6 (未圖示)，該控制模塊6設(shè)置在主體1的內(nèi)部，可以 為根據(jù)預先設(shè)定的程序的指示控制開鎖操作并存儲操作結(jié)果的MCU控制器。控制模塊6首 先將通過編碼識別器4采集到的編碼信息與通過通信接口5下載的倒閘操作流程中的對應 信息進行比對、在所述編碼信息與所述倒閘操作流程中的對應信息一致的情況下產(chǎn)生開鎖 指令，以對編碼鎖進行開鎖操作，在倒閘操作完成后，操作人員可以通過操作按鍵組3輸入 倒閘操作結(jié)果，并將倒閘操作結(jié)果存儲在控制模塊6中。如圖1和圖2所示，所述通信接口 5可以設(shè)置在主體1的頂部、一側(cè)或下端，控制 模塊6與通信接口 5電連接，可以通過通信接口 5接收來自工控機的倒閘操作流程并通過 通信接口 5將存儲的倒閘操作結(jié)果回傳給工控機。所述通信接口 5可以采用有線或無線方 式連接至工控機，優(yōu)選情況下，通信接口 5為紅外接口或藍牙接口，通過無線方式與工控機
通{曰。為了便于操作人員熟悉倒閘操作流程，能夠按照倒閘操作流程的指示執(zhí)行開鎖及 倒閘操作，更好地避免誤操作，優(yōu)選情況下，本實用新型提供的開鎖裝置還包括設(shè)置在所述 主體1的外表面的顯示裝置9，該顯示裝置9與所述控制模塊6電連接。該顯示裝置9可以 設(shè)置在主體1的正面、在操作按鍵組3的上方，用于對下載至工控機的倒閘操作流程進行顯 示?？梢詫刂颇K6中的程序進行設(shè)置，使得顯示裝置9顯示倒間操作流程中的每一步 驟和內(nèi)容。優(yōu)選情況下，以光標閃爍來提示當前步驟。同時，可以通過對操作按鍵組3進行 相應設(shè)置來執(zhí)行對顯示裝置9上的操作流程的選擇，例如針對上移、下移、左移、右移、功能 選擇等操作步驟，可以在操作按鍵組3上進行相應設(shè)置，以便操作人員可以自行選擇操作 步驟及查看操作項目。優(yōu)選情況下，所述顯示裝置9為液晶顯示屏。如圖2所示，本實用新型提供的開鎖裝置還包括電池倉2，該電池倉2可以設(shè)置在 主體1外表面的背面，用于裝入電池以為開鎖裝置供電。優(yōu)選情況下，如圖2所示，本實用 新型提供的開鎖裝置還包括充電接口 8，還可以通過充電接口 8連接電源來為開鎖裝置充 電ο為了實現(xiàn)節(jié)電，優(yōu)選情況下，控制模塊6還包括計時器(未圖示)，該計時器中設(shè)置 有預設(shè)時間段，對控制模塊6中的程序進行設(shè)置，使得在每一次執(zhí)行對顯示裝置9上的操作 流程的選擇時初始化計時器，由此，當在開鎖裝置運行狀態(tài)下無人操作的連續(xù)時間達到預 設(shè)時間段(即計時器計時達到預設(shè)時間段)時，控制模塊6控制開鎖裝置自動關(guān)機，以實現(xiàn) 智能節(jié)電。所述預設(shè)時間段的范圍可以為1-99分鐘中的任意一者。優(yōu)選情況下，可以對控制模塊6中的程序進行設(shè)置，使得在每次從工控機下載倒 閘操作流程時將當前時間信息一同下載，控制模塊6在接收到時間信息后控制將開鎖裝置 自身的日期、時間與工控機同步。為了對操作步驟進行提示，以便更好地避免誤操作，優(yōu)選情況下，如圖2所示，本 實用新型提供的開鎖裝置還包括設(shè)置在主體1的外表面的擴音裝置10，該擴音裝置10與所述控制模塊6電連接?？梢詫?制模塊6中的程序進行設(shè)置，按照倒閘操作流程中的各 個步驟控制擴音裝置10對操作人員進行語音提示。更加優(yōu)選的情況下，可以對控制模塊6 中的程序進行設(shè)置，以使得在采集到的編碼信息與倒閘操作流程中的對應信息不一致的情 況下控制擴音裝置10發(fā)出報警提示音，對操作人員的誤操作進行報警提示。該擴音裝置10 可以為喇叭。本實用新型還提供了一種牽引變電所防誤操作系統(tǒng)，該防誤操作系統(tǒng)包括工控機 和開鎖裝置，所述開鎖裝置為本實用新型提供的開鎖裝置，所述開鎖裝置通過通信接口 5 與所述工控機連接，以從工控機下載倒閘操作流程并向工控機上傳倒閘操作結(jié)果。根據(jù)本實用新型提供的開鎖裝置和牽引變電所防誤操作系統(tǒng)，在倒閘作業(yè)時，首 先將開鎖裝置與工控機連接，將工控機中預先存儲的倒閘操作流程下載到開鎖裝置中；開 鎖裝置的顯示裝置9上顯示有倒間作業(yè)流程的每一步驟和內(nèi)容，操作人員攜帶開鎖裝置到 倒閘作業(yè)現(xiàn)場，通過閱讀顯示裝置9上的倒閘操作流程并根據(jù)開鎖裝置對每一步驟的語音 提示，選擇正確的編碼鎖，將開鎖裝置的開鎖機構(gòu)7插入鎖具，將編碼識別器4插入到鎖具 的編碼尺內(nèi)，通過操作按鍵組3輸入操作指令對相應地編碼鎖執(zhí)行開鎖動作；當采集到的 編碼信息與倒閘操作流程中的對應信息一致(即當前編碼鎖的編碼信息及順序與倒閘操 作流程中記載的一致)時，開鎖裝置產(chǎn)生開鎖指令并通過開鎖指令控制開鎖機構(gòu)7打開鎖 具，以便操作人員進行倒閘操作，并在操作完成后存儲倒閘操作結(jié)果；當采集到的編碼信 息與倒閘操作流程中的對應信息不一致(即當前編碼鎖的編碼信息及順序與倒閘操作流 程中記載的不一致)時，開鎖裝置不產(chǎn)生開鎖指令，拒絕開鎖操作，并通過擴音裝置10發(fā)出 警告提示音，提示操作人員誤操作。在倒閘操作流程全部完成之后，操作人員可以將開鎖裝 置與工控機連接，通過通信接口 5將開鎖裝置中存儲的倒閘操作結(jié)果回傳到工控機，工控 機可以根據(jù)回傳的倒閘操作結(jié)果刷新開關(guān)量實際狀態(tài)，完成整個操作過程。采用本實用新型提供的開鎖裝置和牽引變電所防誤操作系統(tǒng)，開鎖裝置可以通過 工控機下載倒閘操作流程，由于開鎖裝置僅在采集到的編碼鎖的編碼信息與倒閘操作流程 中的對應信息一致的情況下才產(chǎn)生開鎖指令，保證了操作人員只能按照倒閘操作流程依次 對編碼鎖進行開鎖操作，在操作順序錯誤或者出現(xiàn)空操作的情況下無法執(zhí)行開鎖動作，保 證了正確操作步驟，避免了由于人為疏忽而導致的誤操作，提高了倒閘操作的安全性。雖然本實用新型已通過上述實施方式所公開，然而上述實施方式并非用以限定本 實用新型，任何本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范 圍內(nèi)，應當可作各種更動與修改。因此本實用新型的保護范圍應當以所附權(quán)利要求書所界 定的范圍為準。
權(quán)利要求1.一種開鎖裝置，其特征在于，該開鎖裝置包括主體(1)；用于采集編碼鎖的編碼信 息的編碼識別器⑷；用于下載倒閘操作流程和上傳倒閘操作結(jié)果的通信接口(5)；用于將 采集到的編碼信息與下載的倒閘操作流程中的對應信息進行比對、在所述編碼信息與所述 倒閘操作流程中的對應信息一致的情況下產(chǎn)生開鎖指令、以及存儲倒閘操作結(jié)果的控制模 塊(6)；以及用于根據(jù)所述開鎖指令執(zhí)行開鎖操作的開鎖機構(gòu)(7)；所述編碼識別器(4)、通 信接口(5)和開鎖機構(gòu)(7)分別設(shè)置在所述主體(1)的外表面，所述控制模塊(6)設(shè)置在 所述主體⑴的內(nèi)部，且所述控制模塊(6)分別與所述編碼識別器(4)、通信接口(5)和開 鎖機構(gòu)(7)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開鎖裝置，其特征在于，該開鎖裝置還包括設(shè)置在所述主體 (1)的外表面的顯示裝置(9)，該顯示裝置(9)與所述控制模塊(6)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開鎖裝置，其特征在于，所述顯示裝置(9)為液晶顯示屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開鎖裝置，其特征在于，所述通信接口(5)為紅外接口或藍牙接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開鎖裝置，其特征在于，該開鎖裝置還包括設(shè)置在主體(1)的 外表面的擴音裝置(10)，該擴音裝置(10)與所述控制模塊(6)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開鎖裝置，其特征在于，所述擴音裝置(10)為喇叭。
7.一種牽引變電所防誤操作系統(tǒng)，其特征在于，該防誤操作系統(tǒng)包括工控機和開鎖裝 置，所述開鎖裝置為權(quán)利要求1-6中任一項權(quán)利要求所述的開鎖裝置，所述開鎖裝置通過 通信接口(5)與所述工控機連接。
專利摘要本實用新型提供的開鎖裝置包括主體(1)；采集編碼鎖的編碼信息的編碼識別器(4)；下載倒閘操作流程和上傳倒閘操作結(jié)果的通信接口(5)；將采集到的編碼信息與下載的倒閘操作流程中的對應信息進行比對、在編碼信息與倒閘操作流程中的對應信息一致的情況下產(chǎn)生開鎖指令、及存儲倒閘操作結(jié)果的控制模塊(6)；及根據(jù)開鎖指令執(zhí)行開鎖操作的開鎖機構(gòu)(7)；編碼識別器(4)、通信接口(5)和開鎖機構(gòu)(7)分別設(shè)置在主體(1)的外表面，控制模塊(6)設(shè)置在主體(1)的內(nèi)部且分別與編碼識別器(4)、通信接口(5)和開鎖機構(gòu)(7)電連接。采用本實用新型提供的開鎖裝置和牽引變電所防誤操作系統(tǒng)提高了倒閘操作的安全性。
文檔編號H01H9/20GK201868269SQ20102059296
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者孟繁宏, 巢晉杰, 張志剛, 李衍 申請人:中國神華能源股份有限公司, 朔黃鐵路發(fā)展有限責任公司