專利名稱：一種對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)監(jiān)測和管理領(lǐng)域，特別是涉及一種對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中，由于人為的錯誤行為經(jīng)常會造成供電設(shè)備非計劃或非正常的停運(yùn)， 給人民生命財產(chǎn)造成了重大損失。為保證電網(wǎng)安全的運(yùn)行，目前常用的方法是采用五防閉鎖裝置，當(dāng)對高壓開關(guān)設(shè)備或元件采取某一操作將會導(dǎo)致電氣事故時，該裝置會采用計算機(jī)技術(shù)，采取措施禁止該操作的進(jìn)行，以防止操作事故的發(fā)生。五防閉鎖裝置具備五防功能1.防止誤分、誤合斷路器2.防止帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)3.防止帶電掛接地線4.防止帶地線合閘5.防止誤入帶電間隔。它的使用很好的抑制了多種電氣誤操作行為的發(fā)生?，F(xiàn)有的五防閉鎖裝置運(yùn)行的基礎(chǔ)必須是變電站一次設(shè)備具有完備的電氣閉鎖，但在實際運(yùn)行中，并不是所有設(shè)備都具備電動操作和相應(yīng)的電氣閉鎖功能。接地線作為臨時使用設(shè)備，五防閉鎖裝置就無法監(jiān)測和管理其狀態(tài)信息，從而導(dǎo)致帶電掛接地線與帶接地線合間事故的發(fā)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端， 該手持終端能夠獲取接地線狀態(tài)信息，對接地線狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，與防誤閉鎖系統(tǒng)結(jié)合，從而較好的解決了帶電掛接地線與帶接地線合閘的問題。本實用新型公開一種用于對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，包括微控制器以及微控制器的外圍設(shè)備；所述外圍設(shè)備包括RFID讀寫單元和GPRS無線通信單元；微控制器，通過自身接口擴(kuò)展外圍設(shè)備，用于接收接地線狀態(tài)設(shè)置指示，設(shè)置接地線狀態(tài)，并通過相應(yīng)的總線協(xié)議與其外圍設(shè)備進(jìn)行信息傳輸；RFID讀寫單元，由微控制器的I/O引腳擴(kuò)展，用于根據(jù)微控制器發(fā)送的讀信號向接地線標(biāo)識單元讀取接地線標(biāo)識單元ID、接地線編碼信息和接地線狀態(tài)信息；將讀取的所述信息通發(fā)送至微控制器；GPRS無線通信單元，由微控制器的串口擴(kuò)展，用于將微控制器接收的所述信息發(fā)送至接地線管理單元。優(yōu)選的，所述手持終端還包括提示單元，由微控制器的外圍硬件總線擴(kuò)展，用于從微控制器接收操作過程信息，并以此輸出提示信息。優(yōu)選的，所述的提示單元為語音提示單元和/或液晶顯示單元。優(yōu)選的，所述的語音提示單元通過SPI總線與微控制器相連，將從微控制器接收到的信息轉(zhuǎn)化為語音信息輸出，作為提示音。優(yōu)選的，所述的液晶顯示單元通過I/O引腳與微控制器相連，接收微控制器發(fā)送的信息并顯示。優(yōu)選的，所述手持終端還包括GPS定位單元，由微控制器的串口擴(kuò)展，用于對接地線進(jìn)行定位，并記錄接地線位置信息，通過GPRS無線通信單元將所述信息發(fā)送至接地線管理單元。優(yōu)選的，所述手持終端還包括計時單元，由微控制器的I/O引腳擴(kuò)展，用于對接地線工作時間進(jìn)行記錄，并將記錄的時間信息發(fā)送至接地線管理單元。優(yōu)選的，所述手持終端還包括存儲單元，由微控制器的I2C總線擴(kuò)展，接收微控制器發(fā)送的信息并存儲。優(yōu)選的，所述手持終端還包括加密單元，用于與微控制器相連，對傳輸?shù)浇拥鼐€管理單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密運(yùn)算。優(yōu)選的，所述的微控制器是ARM微控制器LPC2368。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型提供的手持終端，通過RFID讀寫單元讀取接地線狀態(tài)信息，實現(xiàn)了對接地線狀態(tài)的監(jiān)測，將所述信息傳輸至接地線管理單元，接地線管理單元根據(jù)接地線狀態(tài)信息和線路連接關(guān)系進(jìn)行邏輯運(yùn)算生成閉鎖信息，進(jìn)而與防誤系統(tǒng)結(jié)合，有效防止了帶電掛接地線和帶接地線合閘事故的發(fā)生。

圖1為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)圖圖2為本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)圖圖3為本實用新型實施例三的結(jié)構(gòu)圖圖4為本實用新型實施例四的結(jié)構(gòu)圖
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參見圖1，本實用新型實施例一提供一種對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，該手持終端包括微控制器以及微控制器的外圍設(shè)備；所述外圍設(shè)備包括RFID讀寫單元和GPRS無線通信單元；微控制器，通過自身接口擴(kuò)展外圍設(shè)備，用于接收接地線狀態(tài)設(shè)置指示，設(shè)置接地線狀態(tài)，并通過相應(yīng)的總線協(xié)議與其外圍設(shè)備進(jìn)行信息傳輸；RFID讀寫單元，由微控制器的I/O引腳擴(kuò)展，用于根據(jù)微控制器發(fā)送的讀信號向接地線標(biāo)識單元讀取接地線標(biāo)識單元ID、接地線編碼信息和接地線狀態(tài)信息；將讀取的所述信息通發(fā)送至微控制器；GPRS無線通信單元，由微控制器的串口擴(kuò)展，用于將微控制器接收的所述信息發(fā)送至接地線管理單元。所述接地線標(biāo)識單元為采用RFID射頻技術(shù)的單元，與接地線一一對應(yīng)。保存有接地線標(biāo)識單元ID、接地線編碼信息、接地線狀態(tài)信息。接地線標(biāo)識單元ID和接地線編碼結(jié)合確保了接地線的唯一性。所述接地線管理單元用于根據(jù)接收到的接地線狀態(tài)信息和線路的連接關(guān)系進(jìn)行邏輯運(yùn)算，生成閉鎖信息并發(fā)送至閉鎖裝置，從而防止接地線誤合閘的發(fā)生。參見圖2，在本實用新型的實施例二中，為方便工作人員在發(fā)現(xiàn)接地線出現(xiàn)問題時迅速趕往工作地點，準(zhǔn)確定位工作對象，可對監(jiān)測的接地線進(jìn)行定位。因此本實用新型所述手持終端還包括GPS定位單元。該單元通過普通串口與微控制器相連，對接地線定位獲得接地線位置信息。所述手持終端將該位置信息寫入接地線標(biāo)識單元后，與其他信息一起讀取并通過GPRS無線通信單元發(fā)送至接地線管理單元。以便接在接地線出現(xiàn)問題時，工作人員可從接地線管理單元獲知接地線的位置信息。參見圖3，在本實用新型的實施例三中，為方便事后對操作過程及信息進(jìn)行分析， 本實用新型所述手持終端還包括存儲單元，該單元通過I2C總線保存接地線狀態(tài)信息以及接地線裝設(shè)/拆除操作的信息記錄。通過對記錄信息的分析可以診斷出誤操作發(fā)生在哪個環(huán)節(jié)、哪條接地線上，從而分析出錯誤的原因，以便于日后進(jìn)行改進(jìn)和完善，避免錯誤的再次出現(xiàn)。參見圖4，在本實用新型的實施例四中，由于選用GPRS無線通信單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，GPRS為公共網(wǎng)絡(luò)，安全性不高，為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，需對傳輸?shù)據(jù)進(jìn)行加密。因此所述手持終端還包括加密單元，用于與微控制器相連，對要通過GPRS無線通信單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密運(yùn)算，以確保傳輸數(shù)據(jù)的安全性。在對通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密運(yùn)算時，不但要考慮加密的有效性，還要兼顧微控制器系統(tǒng)的計算能力和資源有限等因素，因此加密算法優(yōu)選TEA微型加密算法。該算法對64位明文數(shù)據(jù)塊用1 位密鑰加密，其密鑰長度為常用DES算法的兩倍，因此加密強(qiáng)度高于DES算法。而且該算法加密速度是DES算法的三倍，在微控制器LPC2368中進(jìn)行加密和解密運(yùn)算， 耗時在2ms左右，因此對系統(tǒng)運(yùn)行影響較小，可以保證系統(tǒng)的實時性。該加密運(yùn)算方法的實現(xiàn)有多種方式，在本實用新型中選用C語言實現(xiàn)。在本實用新型的實施例五中，考慮到在操作過程中，接地線的裝設(shè)和拆除仍需要人工完成。因此在操作人員精神不集中、周圍環(huán)境光線暗或環(huán)境嘈雜等情況下，容易出現(xiàn)誤操作。對此可以對操作過程進(jìn)行提示，使操作人員能時時了解操作的進(jìn)程和狀態(tài)，避免誤操作的發(fā)生。因此，所述手持終端還包括提示單元，由微控制器的外圍硬件總線擴(kuò)展，用于從微控制器接收操作過程信息，并以此輸出提示信息。在上述實施例中，為避免因光線太暗，設(shè)備標(biāo)識不清晰或工作人員精神不集中出現(xiàn)誤操作，可對操作過程進(jìn)行語音提示。因此該手持終端所述的提示單元選用語音提示單元，通過SPI總線與微控制器相連，接收RFID讀寫單元通過微控制器發(fā)送來的接地線相關(guān)信息，將其轉(zhuǎn)換為語音信息輸出，作為提示音。在該實施例中，語音提示單元可以優(yōu)選XFS3031CN語音合成芯片。該芯片內(nèi)集成了 7首提示音，可通過UART接口接收信息，并將信息合稱為語音輸出，用于不同場合的語音提示。在實施例五中，在周圍環(huán)境比較嘈雜時，語音提示往往不能發(fā)揮太大的作用。為方便工作人員了解當(dāng)前的操作過程可對操作過程進(jìn)行液晶顯示。因此該手持終端所述的提示單元選用液晶顯示單元，通過I/O引腳與微控制器相連，接收RFID讀寫單元通過微控制器
5發(fā)送的接地線相關(guān)信息并顯示。為確保工作人員對操作過程的了解，可以在本實用新型中同時選用語音提示單元和液晶顯示單元作為提示單元，避免造成只選用一種單元時會因光線太暗或周圍環(huán)境嘈雜而導(dǎo)致提示單元不能發(fā)揮作用。在本實用新型的實施例六中，為對操作過程及接地線狀態(tài)進(jìn)行更為詳細(xì)的記錄， 以便在日后對其進(jìn)行分析，可以對接地線的工作時間進(jìn)行記錄。因此所述手持終端還包括計時單元，由微控制器的I/O引腳擴(kuò)展，用于對接地線工作時間進(jìn)行記錄，并將記錄的時間信息與接地線狀態(tài)設(shè)置信息一起寫入接地線標(biāo)識單元，從接地線標(biāo)識單元讀取后發(fā)送至接地線管理單元。在上述任一實施例中，微控制器優(yōu)選ARM微控制器LPC2368，該微控制器功能接口豐富，適合用于與多功能單元相連的場合。在上述任一實施例中，RFID讀寫單元優(yōu)選MFRC522芯片，該芯片是一款非接觸式低功耗讀寫卡芯片，利用了先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了 13. 56MHz下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議，而且其體積小，適用于便攜式的手持終端設(shè)備。在上述任一實施例中，為避免在監(jiān)測過程中混淆了不同的接地線，手持終端還可對接地線進(jìn)行驗證。在領(lǐng)用一條接地線時，會對該接地線以及與該接地線對應(yīng)的接地線標(biāo)識單元進(jìn)行記錄。此時接地線標(biāo)識單元內(nèi)只保存有接地線標(biāo)識單元ID和接地線編碼信息， 即接地線標(biāo)識單元處于初始化狀態(tài)。手持終端的RFID讀寫單元讀取接地線標(biāo)識單元ID和接地線編碼信息，驗證其是否與之前記錄的信息相同。為進(jìn)一步確保之后的過程，還可將此信息通過GPRS無線通信單元發(fā)送至接地線管理單元，接地線管理單元對此確認(rèn)并保存，用于驗證之后接收的接地線信息為最初領(lǐng)用的接地線的狀態(tài)信息。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不脫離本實用新型的前提下，所做出的若干改進(jìn)和潤飾，也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，其特征在于，該手持終端包括微控制器以及微控制器的外圍設(shè)備；所述外圍設(shè)備包括RFID讀寫單元和GPRS無線通信單元；微控制器，通過自身接口擴(kuò)展外圍設(shè)備，用于接收接地線狀態(tài)設(shè)置指示，設(shè)置接地線狀態(tài)，并通過相應(yīng)的總線協(xié)議與其外圍設(shè)備進(jìn)行信息傳輸；RFID讀寫單元，由微控制器的I/O引腳擴(kuò)展，用于根據(jù)微控制器發(fā)送的讀信號向接地線標(biāo)識單元讀取接地線標(biāo)識單元ID、接地線編碼信息和接地線狀態(tài)信息；將讀取的所述信息通發(fā)送至微控制器；GPRS無線通信單元，由微控制器的串口擴(kuò)展，用于將微控制器接收的所述信息發(fā)送至接地線管理單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，其特征在于，所述的手持終端還包括提示單元，由微控制器的外圍硬件總線擴(kuò)展，用于從微控制器接收操作過程信息，并以此輸出提示信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，其特征在于，所述的提示單元為語音提示單元和/或液晶顯示單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，其特征在于，所述的語音提示單元通過SPI總線與微控制器相連，將從微控制器接收到的信息轉(zhuǎn)化為語音信息輸出， 作為提示音。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，其特征在于，所述的液晶顯示單元通過I/O引腳與微控制器相連，接收微控制器發(fā)送的信息并顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，其特征在于，所述的手持終端還包括GPS定位單元，由微控制器的串口擴(kuò)展，用于對接地線進(jìn)行定位，并記錄接地線位置信息，通過GPRS無線通信單元將所述信息發(fā)送至接地線管理單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，其特征在于，所述的手持終端還包括計時單元，由微控制器的I/O引腳擴(kuò)展，用于對接地線工作時間進(jìn)行記錄，并將記錄的時間信息發(fā)送至接地線管理單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，其特征在于，所述手持終端還包括存儲單元，由微控制器的I2C總線擴(kuò)展，接收微控制器發(fā)送的信息并存儲。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，其特征在于，所述手持終端還包括加密單元，用于與微控制器相連，對傳輸?shù)浇拥鼐€管理單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密運(yùn)算。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持終端，其特征在于，所述的微控制器是ARM微控制器 LPC2368。
專利摘要本實用新型公開了一種對接地線狀態(tài)監(jiān)測的手持終端，該手持終端包括微控制器以及微控制器的外圍設(shè)備；所述外圍設(shè)備包括RFID讀寫單元和GPRS無線通信單元；微控制器，通過自身接口擴(kuò)展外圍設(shè)備，用于接收接地線狀態(tài)設(shè)置指示，設(shè)置接地線狀態(tài)，并通過相應(yīng)的總線協(xié)議與其外圍設(shè)備進(jìn)行信息傳輸；RFID讀寫單元，由微控制器的I/O引腳擴(kuò)展，用于根據(jù)微控制器發(fā)送的讀信號向接地線標(biāo)識單元讀取接地線標(biāo)識單元ID、接地線編碼信息和接地線狀態(tài)信息；將讀取的所述信息通發(fā)送至微控制器；GPRS無線通信單元，由微控制器的串口擴(kuò)展，用于將微控制器接收的所述信息發(fā)送至接地線管理單元。
文檔編號H02J13/00GK202094710SQ201120306440
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者喻建波, 王進(jìn), 高強(qiáng), 黃毅剛 申請人:重慶電力設(shè)計院