通信設(shè)備直流電源不間斷在線割接方法和割接器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通信設(shè)備直流電源不間斷在線割接方法和割接器，涉及設(shè)備供電直流電源【技術(shù)領(lǐng)域】。在線割接器包括用于驅(qū)動割接器工作的控制單元，控制單元連接有供電主回路通斷驅(qū)動電路，供電主回路通斷驅(qū)動電路連接有供電主回路，供電主回路連接有用于給控制電路供電的直流/直流電壓轉(zhuǎn)換的DC/DC電路、檢測與指示電路、用于測量和顯示供電主回路中的電壓和電流的電壓電流測量顯示電路，檢測與指示電路與控制單元相連接，控制單元還連接有用于播報電源割接進程或警告、提醒的語音信息的語音播報電路、極性接反告警指示電路和供電主回路分?jǐn)喟粹o電路。
【專利說明】通信設(shè)備直流電源不間斷在線割接方法和割接器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及設(shè)備供電直流電源【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種通信設(shè)備直流電源不間斷 在線割接方法和割接器。
【背景技術(shù)】
[0002] 通信設(shè)備直流電源不間斷在線割接，一直是一項高風(fēng)險的作業(yè)，稍有不慎，便會造 成短路或者掉電事故。如圖1A和圖1B所示，準(zhǔn)備將通信設(shè)備電源線，從老直流供電系統(tǒng)27 不間斷割接到新直流供電系統(tǒng)32,目前對于單組電源線供電的通信設(shè)備，不斷電在線電源 割接，需要先在通信設(shè)備電源線上剝開一段線纜絕緣層（又稱"開天窗")，然后在剝皮并接 處33,通過芯線直接纏繞或使用"并溝線夾"復(fù)接的方法，并接一條并接線34,通過該并接 線34,向通信設(shè)備23臨時供電，接著將通信設(shè)備正電源線24和通信設(shè)備負(fù)電源線25分別 于A、B兩點分別切斷后，接到新直流供電系統(tǒng)32,最后拆除并接線34。
[0003] 但是以上方法存在以下幾方面的缺點：
[0004] 1、需要在電纜上剝皮、"開天窗"，大大增加了電源割接操作的風(fēng)險。
[0005] 2、割接每根電源線都需要剝皮、"開天窗"，操作繁瑣，割接速度很慢，效率低下，不 能滿足大批量電源割接的需要。
[0006] 3、直接通過芯線纏繞或使用"并溝線夾"復(fù)接，缺少極性預(yù)檢測電路，一旦接錯，會 造成短路、燒毀設(shè)備的嚴(yán)重事故。
[0007] 4、對設(shè)備電源電纜的損傷程度大，給日后設(shè)備運行埋下了安全隱患。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在問題，并因此針對所述問題中的至少一 個問題提出了一種新的技術(shù)方案。
[0009] 本發(fā)明的一個目的是提供一種用于設(shè)備直流電源不間斷在線割接的技術(shù)方案。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種設(shè)備直流電源不間斷在線割接器，包括：
[0011] 控制單元1;
[0012] 供電主回路通斷驅(qū)動電路2 ;
[0013] 供電主回路3 ;其中，所述供電主回路3包括供電主回路總線進線39、供電主回路 總線出線40、接觸器KM、續(xù)流二極管D2,所述接觸器KM的兩對主觸點分別串接在所述供電 主回路總線進線39和所述供電主回路總線出線40上，所述續(xù)流二極管D2與所述接觸器KM 的電磁線圈并聯(lián)；和
[0014] 檢測與指示電路6,用于檢測所述正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備正電源線24的絕緣 層并與芯線連通，所述正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層并與芯線連通，所 述負(fù)穿刺線夾19刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層并與芯線連通，所述負(fù)穿刺線夾19刺 穿通信設(shè)備正電源線24的絕緣層并與芯線連通，向所述控制單元1發(fā)送所需的電平信號；
[0015] 其中，所述控制單元1分別與所述供電主回路通斷驅(qū)動電路2和所述檢測與指示 電路6相連接，所述供電主回路3分別與所述供電主回路通斷驅(qū)動電路2和所述檢測與指 示電路6連接；
[0016] 所述控制單元1對來自所述檢測與指示電路6的電平信號進行判斷，當(dāng)符合條件 時，控制所述供電主回路通斷驅(qū)動電路2驅(qū)動所述供電主回路3的所述接觸器KM吸合或釋 放。
[0017] 可選地，供電主回路3還包括：進線20和出線21、分流器FL1 ;
[0018] 其中，所述進線20連在所述供電主回路總線進線39上，所述出線21連在所述供 電主回路總線出線40上，所述分流器FL1串接在所述供電主回路總線進線39的負(fù)線上，所 述供電主回路總線出線40通過所述出線21分別連接用于刺穿通信設(shè)備電源線絕緣層的所 述正穿刺線夾18和所述負(fù)穿刺線夾19。
[0019] 可選地，供電主回路通斷驅(qū)動電路2包括電阻R10、三極管Q1和中間繼電器KA，以 及與所述中間繼電器KA電磁線圈并聯(lián)的續(xù)流二極管D1 ;所述電阻R10連接到所述三極管 Q1的基極，所述三極管Q1的射極連接到所述中間繼電器KA的電磁線圈，所述中間繼電器 KA的常開觸點串接在所述接觸器KM電磁線圈的供電線路中；所述三極管Q1用于驅(qū)動所述 中間繼電器KA，由所述中間繼電器KA再驅(qū)動所述供電主回路3中的所述接觸器KM動作。
[0020] 可選地，檢測與指示電路6包括第一模塊35、第二模塊36、第三模塊37、第四模塊 38、Rl、LED1和所述接觸器KM的輔助觸點，所述Rl、LED1、和所述接觸器KM的輔助觸點串 聯(lián)連接，用于檢測和指示接觸器KM分?jǐn)嗪臀系臓顟B(tài)，所述第三模塊37用于檢測和指示正 穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備正電源線24絕緣層并與芯線連通的狀態(tài)，所述第一模塊35用于 檢測和指示負(fù)穿刺線夾19刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25絕緣層并與芯線連通的狀態(tài)，所述第 二模塊36用于檢測正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25絕緣層并與芯線連通的狀態(tài)， 所述第四模塊38用于檢測負(fù)穿刺線夾19刺穿通信設(shè)備正電源線24絕緣層并與芯線連通 的狀態(tài)。
[0021] 可選地，該割接器還包括：電壓電流測量顯示電路5 ;所述電壓電流測量顯示模塊 5包括電流表15、和/或與供電主回路總線進線39正負(fù)線相連接的電壓表22 ;所述電流表 15與所述分流器FL1并聯(lián)連接，用于測量所述分流器FL1上的負(fù)載電流，所述電壓表22用 于測量供電主回路總線進線39上的直流電壓。
[0022] 可選地，供電主回路3連接有的DC/DC電路4,所述DC/DC電路4用于將所述供電 主回路總線進線39上的直流電壓進行轉(zhuǎn)換，用于向所述控制單元1及其外圍輸入輸出電路 供電。
[0023] 可選地，該割接器還包括：與所述控制單元1相連的語音播報電路7、極性接反告 警指示電路8、和供電主回路分?jǐn)喟粹o電路9。
[0024] 可選地，語音播報電路7包括語音錄、放芯片；
[0025] 所述語音錄、放芯片設(shè)有一個通信接口與所述控制單元1進行通信，控制語音錄、 放芯片播放語音，該通信接口包含四條信號線，分別為SS、SCLK、M0SI和MIS0,其中§§為片 選信號線，SCLK為時鐘信號線，M0SI為所述控制單元1向所述語音錄、放芯片發(fā)送數(shù)據(jù)的信 號線，MIS0為所述語音錄、放芯片向控制單元1發(fā)送數(shù)據(jù)的信號線。
[0026] 可選地，供電主回路分?jǐn)喟粹o電路9包括串聯(lián)連接的R12和分?jǐn)喟粹oSB。
[0027] 可選地，極性接反告警指示電路8包括串聯(lián)連接的發(fā)光二極管LED4和限流電阻 Rll。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用割接器進行通信設(shè)備直流電源不間斷在線 割接方法，包括：
[0029] 將所述割接器的供電主回路總線進線39通過兩根進線20的進線正端17連接到 直流供電系統(tǒng)上的正排28上，通過進線20的進線負(fù)端16連接到直流供電系統(tǒng)的一路輸出 熔斷器31上，將與出線21相連的所述正穿刺線夾18夾到通信設(shè)備正電源線24上，將與出 線21相連的負(fù)穿刺線夾19夾到通信設(shè)備負(fù)電源線25上；
[0030] 通過所述檢測與指示電路6檢測所述正穿刺線夾18刺穿所述通信設(shè)備正電源線 24的絕緣層并與芯線連通的情況，檢測所述負(fù)穿刺線夾19刺穿所述通信設(shè)備負(fù)電源線25 的絕緣層并與芯線連通的情況；
[0031] 所述控制單元1若檢測到上述兩個連通情況同時存在，并且曾存在非同一時刻連 通的情況，便向所述供電主回路通斷驅(qū)動電路2發(fā)送接觸器吸合指令，控制所述供電主回 路3中的接觸器KM閉合，使得所述供電主回路3內(nèi)的供電主回路總線進線39和供電主回 路總線出線40之間連通，所述割接器向所述通信設(shè)備23供電；
[0032] 所述控制單元1通過檢測與指示電路6進行接觸器吸合動作的檢測，如果檢測到 接觸器KM出現(xiàn)吸合動作，所述控制單元1控制語音播報電路7進行語音播報。
[0033] 對所述通信設(shè)備電源線實施不間斷在線割接，將所述通信設(shè)備正電源線24從老 直流供電系統(tǒng)27割接至新直流供電系統(tǒng)32的正排28上，將所述通信設(shè)備負(fù)電源線25從 老直流供電系統(tǒng)27割接至新直流供電系統(tǒng)32的一路熔斷器31上。
[0034] 可選地，該方法還包括：
[0035] 如果所述正穿刺線夾18或所述負(fù)穿刺線夾19與通信設(shè)備正電源線24或通信設(shè) 備負(fù)電源線25之間存在極性接反情況，所述控制單元1驅(qū)動所述語音播報電路7發(fā)出語音 警報，且同時驅(qū)動極性接反告警指示電路8中的發(fā)光二極管LED4閃爍并延時，直至極性接 反情況消除；
[0036] 和 / 或
[0037] 如果所述正穿刺線夾18連接到通信設(shè)備正電源線24時，LED3亮，所述負(fù)穿刺線 夾19連接到通信設(shè)備負(fù)電源線25時，LED2亮，出現(xiàn)上述兩種動作，所述控制單元1均會控 制所述語音播報電路7進行語音播報；
[0038] 和 / 或
[0039] 如果所述控制單元1檢測到釋放按鈕SB動作，所述控制單元1通過供電主回路通 斷驅(qū)動電路2控制接觸器KM釋放，斷開供電主回路3內(nèi)的供電主回路總線進線39與供電 主回路總線出線40之間的連接，所述控制單元1通過檢測與指示電路6再進行接觸器有釋 放動作的檢測；
[0040] 和 / 或
[0041] 如果所述控制單元1通過檢測與指示電路6檢測到接觸器KM出現(xiàn)釋放動作，所述 控制單元1控制語音播報電路7進行語音播報。
[0042] 和 / 或
[0043] 從通信設(shè)備正電源線24上，松開并取下正穿刺線夾18,從通信設(shè)備負(fù)電源線25 上，松開并取下負(fù)穿刺線夾19,準(zhǔn)備對下一個通信設(shè)備的電源線進行割接。
[0044] 本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，設(shè)備直流電源不間斷在線割接智能、安全、操作簡單快 捷，同時對通信設(shè)備電源線的損傷又能降到最低。
[0045] 通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其 優(yōu)點將會變得清楚。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0046] 構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實施例，并且連同說明書一起用于解 釋本發(fā)明的原理。
[0047] 參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中：
[0048] 圖1A和圖1B示出現(xiàn)有從老直流供電系統(tǒng)不間斷割接到新直流供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0049] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的割接器的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的割接器的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051] 圖4示出穿刺線夾的一個例子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的割接器一個實施例的電路圖；
[0053] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明使用割接器進行通信設(shè)備直流電源不間斷在線割接方法的 一個實施例的流程圖；
[0054] 圖7示出根據(jù)本發(fā)明割接器的一個例子的編程流程圖；
[0055] 圖8A和圖8B為采用根據(jù)本發(fā)明的割接器進行電源割接的示意圖；
[0056] 附圖標(biāo)號：
[0057] 1-控制單元、單片機、2-供電主回路通斷驅(qū)動電路、3-供電主回路、4-DC/DC電路、 5_電壓電流測量顯示電路、6-檢測與指示電路、7-語音播報電路、8-極性接反告警指示電 路、9-供電主回路分?jǐn)喟粹o電路；
[0058] 10-上蓋、11-下蓋、12-螺檢、13-上接觸刀片、14-下接觸刀片；
[0059] 15-電流表、16-進線負(fù)端、17-進線正端、18-正穿刺線夾、19-負(fù)穿刺線夾、20-進 線、21-出線、22-電壓表；
[0060] 23-通信設(shè)備、24-通信設(shè)備正電源線、25-通信設(shè)備負(fù)電源線、26-割接器主電路、 27-老直流供電系統(tǒng)、28-正排、29-負(fù)排、30-工作地接地排、31-熔斷器、32-新直流供電系 統(tǒng)、33-剝皮并接處、34-并接線；
[0061] 35-第一模塊、36-第二模塊、37-第三模塊、38-第四模塊；
[0062] 39-供電主回路總線進線、40-供電主回路總線出線。
【具體實施方式】
[0063] 現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應(yīng)注意到：除非另外具 體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本 發(fā)明的范圍。
[0064] 同時，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際 的比例關(guān)系繪制的。
[0065] 以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明 及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0066] 對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適 當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。
[0067] 在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不 是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。
[0068] 應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一 個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0069] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的割接器的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該割接 器包括：控制單元1、供電主回路通斷驅(qū)動電路2、供電主回路3和檢測與指示電路6 ;其中， 控制單元1分別與供電主回路通斷驅(qū)動電路2和檢測與指示電路6相連接，供電主回路3 分別與供電主回路通斷驅(qū)動電路2和檢測與指示電路6連接。供電主回路3包括供電主回 路總線進線39、供電主回路總線出線40、接觸器KM、續(xù)流二極管D2,接觸器KM的兩對主觸 點分別串接在供電主回路總線進線39和供電主回路總線出線40上，續(xù)流二極管D2與接觸 器KM的電磁線圈并聯(lián)；檢測與指示電路6,用于檢測正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備正電源線 24的絕緣層并與芯線連通，正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層并與芯線連 通，負(fù)穿刺線夾19刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層并與芯線連通，負(fù)穿刺線夾19刺穿 通信設(shè)備正電源線24的絕緣層并與芯線連通，向控制單元1相應(yīng)通道分別發(fā)送電平信號； 控制單元1對來自檢測與指示電路6的電平信號，進行判斷，當(dāng)符合條件時，控制供電主回 路通斷驅(qū)動電路2驅(qū)動供電主回路3的接觸器KM吸合或釋放。控制單元1可以通過多種 方式實現(xiàn)，如單片機、單獨的邏輯控制電路或者設(shè)備等。
[0070] 圖3、圖4和圖5示出了本發(fā)明一種通信設(shè)備直流電源不間斷智能在線割接器的具 體實施方式。如圖所示，在線割接器包括用于驅(qū)動割接器工作的單片機1，單片機1連接有 供電主回路通斷驅(qū)動電路2,供電主回路通斷驅(qū)動電路2連接有供電主回路3,供電主回路 3連接有用于給控制電路供電的直流/直流電壓轉(zhuǎn)換的DC/DC電路4、檢測與指示電路6、 用于測量和顯示供電主回路3中的電壓和電流的電壓電流測量顯示電路5,檢測與指示電 路6與單片機1相連接。單片機1還連接有用于播報電源割接進程或警告、提醒的語音信 息的語音播報電路7、極性接反告警指示電路8和供電主回路分?jǐn)喟粹o電路9。語音播報電 路7包含語音錄、放芯片。通過編程，將單片機1的4個I/O通道虛擬成SPI (串行外圍接 口）通信接口，與語音錄、放芯片的一個通信接口進行通信，控制語音錄、放芯片播放預(yù)先錄 制的語音，該接口包含四條信號線，其中SS為片選信號線，SCLK為時鐘信號線，M0SI為單片 機1向語音錄、放芯片發(fā)送數(shù)據(jù)的信號線，MIS0為語音錄、放芯片向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)的信號 線。供電主回路3包括供電主回路總線進線39、供電主回路總線出線40、接觸器KM、續(xù)流二 極管D2、分流器FL1、用于刺穿通信設(shè)備電源線絕緣層的穿刺線夾、進線20和出線21，接觸 器KM為帶有輔助觸點的直流接觸器，"割接器"可采用如圖4所示的穿刺線夾或采用其他形 式的穿刺線夾。
[0071] 圖4中所示的穿刺線夾包括上蓋10、下蓋11，上蓋10和下蓋11之間通過螺栓12 相連接，上蓋10中設(shè)有一組兩個前后放置的金屬上接觸刀片13,下蓋11中設(shè)有一組兩個前 后放置的金屬下接觸刀片14,每個上接觸刀片13分別對應(yīng)一個下接觸刀片14,正穿刺線夾 18包含兩對相對放置的上接觸刀片13和下接觸刀片14,負(fù)穿刺線夾19包含另外兩對相對 放置的上接觸刀片13和下接觸刀片14,正穿刺線夾18用于刺穿通信設(shè)備正電源線24的絕 緣層，與芯線連通，負(fù)穿刺線夾19用于刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層，與芯線連通，這 樣穿刺線夾分為正穿刺線夾和負(fù)穿刺線夾，在割接通信設(shè)備正電源線24時，將通信設(shè)備正 電源線24和割接器出線21的正線同時放置在正穿刺線夾18的上接觸刀片13和下接觸刀 片14之間，旋緊螺栓12,螺栓推動上蓋10和下蓋11相向移動，上接觸刀片13和下接觸刀 片14也隨之相向移動，最終兩對金屬刀片刺破兩根導(dǎo)線的絕緣層，并與芯線接觸連通，通 過金屬刀片從而實現(xiàn)割接器出線21的正線與通信設(shè)備正電源線24芯線之間的連通，同理， 利用負(fù)穿刺線夾19,可以實現(xiàn)割接器出線21的負(fù)線與通信設(shè)備負(fù)電源線25芯線之間的連 通，通過使用"穿刺線夾"，實現(xiàn)割接器出線與通信設(shè)備電源線的臨時并接、連通，省去了"開 天窗"這種既危險又費時的操作，使割接操作變得安全、快速、容易和方便，對電纜的損傷也 能降到最低限度，且下接觸刀片14可通過焊接與割接器出線21相連接，更便于電源割接操 作，進一步提高割接速度。供電主回路3中的接觸器KM的兩對主觸點串接在供電主回路總 線進線39和供電主回路總線出線40之間，進線20連在供電主回路總線進線39上，出線21 連在供電主回路總線出線40上，分流器FL1串接在供電主回路總線進線39的負(fù)線之中，續(xù) 流二極管D2型號例如為1N5402,用于泄放接觸器KM失電時的電流，防止產(chǎn)生過電壓。
[0072] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的割接器一個實施例的電路圖，圖5中單片機1是控制單元 的一個實例。如圖5所示：
[0073] 供電主回路通斷驅(qū)動電路2包括電阻R10、三極管Q1、中間繼電器KA和續(xù)流二極 管D1，三極管Q1可以是PNP型三極管，型號例如為8550,用于驅(qū)動中間繼電器KA，中間繼 電器KA再驅(qū)動供電主回路3中的接觸器KM動作，續(xù)流二極管D1型號例如為1N4002,用于 泄放中間繼電器KA失電時的電流，防止產(chǎn)生過電壓，R10為偏置電阻，可以選用4.7K/0.25W 的金屬膜電阻。
[0074] 電壓電流測量顯示電路5包括電流表15、與供電主回路總線進線39正負(fù)線相連接 的電壓表22,電流表15與分流器FL1并聯(lián)連接，電流表15的工作電源來自供電主回路總線 進線39上的48V電壓，用于測量流經(jīng)供電主回路總線進線39上的負(fù)載電流，電壓表22用 于測量供電主回路總線進線39上的直流電壓。
[0075] DC/DC電路4用于將供電主回路總線進線39上的48V直流電壓轉(zhuǎn)換成5V和3. 3V 的電壓，用于向單片機1及其外圍輸入輸出電路供電。
[0076] 供電主回路分?jǐn)喟粹o回路9包括串聯(lián)連接的R12和分?jǐn)喟粹oSB。
[0077] 極性接反告警指示電路8包括串聯(lián)連接的發(fā)光二極管LED4和限流電阻R11。
[0078] 檢測與指示電路6包括第一模塊35、第二模塊36、第三模塊37、第四模塊38、R1、 LED1和接觸器KM的輔助觸點，Rl、LED1、接觸器KM的輔助觸點之間串聯(lián)連接，用于檢測和 指示接觸器KM分?jǐn)嗪臀系臓顟B(tài)。第一模塊35、第二模塊36、第三模塊37和第四模塊38 由光耦、二極管、電阻等元件組成，第三模塊37用于檢測和指示正穿刺線夾18刺穿通信設(shè) 備正電源線24的絕緣層并與芯線連通的狀態(tài)，第一模塊35用于檢測和指示負(fù)穿刺線夾19 刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層并與芯線連通的狀態(tài)，第二模塊36用于檢測正穿刺線 夾18刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層并與芯線連通的狀態(tài)，第四模塊38用于檢測負(fù)穿 刺線夾19刺穿通信設(shè)備正電源線24的絕緣層并與芯線連通的狀態(tài)。
[0079] R1、R11為限流電阻，可以選用470/0. 25W的金屬膜電阻，R2、R3、R4、R5、R12為上 拉電阻，選用10K/0. 25W的金屬膜電阻，R6、R7、R8、R9、R13、R14、R15、R16為分壓和驅(qū)動電 阻，選用5K/1W的電阻，SB為控制供電主回路3分?jǐn)嗟尼尫虐粹o，LED1、LED2、LED3、LED4 為發(fā)光二極管，0C1、0C2、0C3、0C4為光耦，選用TLP521-4光耦芯片，"割接器"的電流承載 能力，主要由供電主回路的進線20、分流器FL1、接觸器KM、出線21和穿刺線夾的規(guī)格所決 定。在本發(fā)明專利中，"割接器"的電流承載能力設(shè)計為100A，其進線20和出線21的線徑 為35mm 2,分流器規(guī)格為100A/75mV，穿刺線夾規(guī)格為16-95mm2，"割接器"的電壓表和電流表 選用31/2的數(shù)字式表頭，對直流電壓的測量精度能達(dá)到0. IV，對直流電流的測量精度能達(dá) 至丨J 1A，接觸器KM規(guī)格為48VDC/100A，是一種帶有兩對主觸點和一對輔觸點的直流接觸器， D3、D4、D5、D6 為反向保護二極管，型號為 1N4002,用來防止 LED2、LED3、OC1、OC2、OC3、0C4 被反向電壓擊穿損壞，IC1為單片機1，選用DIP40封裝的高速、低功耗的8位STC89C54RD+ 單片機，其工作電壓為5V，內(nèi)部具有專門的16K - EEPROM，"割接器"的運行程序便"燒錄" 在其中，單片機與"割接器"外圍電路連接的12個I/O通道，可以從單片機的32個I/O通 道中任意選擇，只要編程時所定義的與硬件實際使用的相對應(yīng)即可。IC2為語音播報電路 7內(nèi)的語音錄、放芯片，型號為ISD4004-8,其工作電壓為3. 3V，錄放時間都為8分鐘。"割 接器"不同的語音信息，都存放于該芯片的閃爍存貯器的不同地址之中，并且能斷電長期保 存。在本發(fā)明專利中，圖6中的語音1-語音7存放在芯片閃爍存貯器中的起始地址分別為 0000H、0100H、0200H、0300H、0400H、0500H、0600H。
[0080] DC/DC電路4將取自供電主回路總線進線39上的48V直流電壓轉(zhuǎn)換成5V和3. 3V 的電壓，用以向"割接器"的單片機1及其外圍輸入輸出電路供電，在該發(fā)明中，DC/DC電路 4的直流輸入電壓額定工作范圍為36V-72V，5V和3. 3V的額定輸出電流都為2A，繼電器KA 的規(guī)格為5VDC/10A。電源割接操作時，進線正端17接到直流供電系統(tǒng)的正排28,進線負(fù)端 16接到直流供電系統(tǒng)的負(fù)排29的一路-48V輸出熔斷器31上，此時DC/DC電路4輸出工作 電源，"割接器"開始正常工作。
[0081] 當(dāng)正穿刺線夾18和負(fù)穿刺線夾19都懸空時，供電主回路總線進線39上的系統(tǒng)直 流電壓分別被電阻R6和R7、R8和R9、R13和R14、R15和R16分壓，假設(shè)系統(tǒng)直流電壓的數(shù) 值為u，那么i、j、k、l點處的電壓均為0. 5u，48V通信電源直流供電系統(tǒng)的浮充電壓一般在 54V左右，所以i、j、k、l點處的電壓均為27V左右，因此當(dāng)正穿刺線夾18和負(fù)穿刺線夾19 都懸空時，第一模塊35、第二模塊36、第三模塊37和第四模塊38中的二極管、發(fā)光二極管、 光耦均不會導(dǎo)通，因此b、c、d、e點都為高電平。
[0082] 當(dāng)操作人員將正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備正電源線24的絕緣層，并與芯線連通 時，正穿刺線夾18便帶上了正電壓，其電位與進線正端17上的相同，大大高于j點和k點 的電位，使得第二模塊36中的D4、0C2反向截止，c點輸出高電平，而第三模塊37內(nèi)部的 LED3、0C3、D5正向?qū)?，此時的導(dǎo)通電流約為10mA左右，LED3發(fā)光，d點輸出低電平，如果 正穿刺線夾18與通信設(shè)備正電源線24脫離，第三模塊37上的正向電壓隨之消失，LED3熄 滅，0C3、D5截止，d點又輸出高電平。單片機1通過采集d點電平的高低，便可知正穿刺線 夾18刺穿通信設(shè)備正電源線24的絕緣層，與芯線連通的狀態(tài)信息，而LED3的亮和滅則直 接指示出了該信息。
[0083] 當(dāng)操作人員將負(fù)穿刺線夾19刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層并與芯線連通 時，負(fù)穿刺線夾19帶上負(fù)電壓，其電位大大低于i點和1點的電位，使得第四模塊38中的 D6、0C4反向截止，此時e點輸出高電平，而第一模塊35內(nèi)部的LED2、0C1、D3正向?qū)?，?時的導(dǎo)通電流為10mA左右，LED2發(fā)光，b點輸出低電平，如果負(fù)穿刺線夾19與通信設(shè)備負(fù) 電源線25脫離，第一模塊35上的正向電壓隨之消失，LED2熄滅，0C1、D3截止，b點又輸出 高電平。單片機1通過采集b點電平的高低，便可知負(fù)穿刺線夾19刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線 25的絕緣層，與芯線連通的狀態(tài)信息，而LED2的亮和滅則直接指示出了該信息。
[0084] 當(dāng)操作人員誤操作，不慎將正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層并 與芯線連通時，正穿刺線夾18帶上負(fù)電壓，低于j點和k點的電位，使得第三模塊35內(nèi)部 的LED3、0C3、D5反向截止，此時d點輸出高電平，而第二模塊36中的D4、0C2正向?qū)?，?時的導(dǎo)通電流為10mA左右，c點輸出低電平，如果正穿刺線夾18與通信設(shè)備負(fù)電源線25脫 離，第二模塊36上的正向電壓隨之消失，0C2、D4截止，c點又輸出高電平，單片機1通過采 集c點的電平，便可知正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層，與芯線連通的的 狀態(tài)。
[0085] 當(dāng)操作人員誤操作，不慎將負(fù)穿刺線夾19刺穿通信設(shè)備正電源線24絕緣層并與 芯線連通時，負(fù)穿刺線夾19帶上正電壓，此時負(fù)穿刺線夾19與進線正端17等電位，其電位 大大高于i點和1點的電位，使得第一模塊35內(nèi)部的LED2、0C1、D3反向截止，此時b點輸 出高電平，而第四模塊38中的D6、0C4正向?qū)?，此時的導(dǎo)通電流為10mA左右，e點輸出低 電平，如果負(fù)穿刺線夾19與通信設(shè)備正電源線24脫離，第四模塊38上的正向電壓隨之消 失，0C4、D6截止，e點的電平又輸出高電平，單片機1通過采集e點的電平，便可知負(fù)穿刺 線夾19刺穿通信設(shè)備正電源線24的絕緣層，與芯線連通的的狀態(tài)。
[0086] 當(dāng)接觸器KM吸合，在主觸點閉合的同時，輔助觸點也閉合，a點與"信號地"連通， a點電平由高變?yōu)榈停瑫rLED1發(fā)光，當(dāng)接觸器KM釋放，在主觸點釋放的同時，輔助觸點也 釋放，a點與"信號地"斷開，a點電位又恢復(fù)為高電平，單片機1通過采集a點的電平，便可 知接觸器KM通、斷的狀態(tài)，而LED1的亮和滅則直接指示出了該信息。
[0087] SB為控制供電主回路3分?jǐn)嗟尼尫虐粹o，SB按下之前h點輸出高電平，按下后，h 點輸出低電平，放開后又恢復(fù)為高電平，單片機1通過采集h點的低電平脈沖，便可知操作 人員是否按了釋放按鈕SB。
[0088] 在程序的控制下，單片機1不斷檢測a、b、c、d、e、h各點電平的變化，并根據(jù)特定 的情況，作出相應(yīng)的動作。初始狀態(tài)下，單片機1令f點和g點輸出高電平，當(dāng)單片機1檢 測到正穿刺線夾18和負(fù)穿刺線夾19都已分別正確連通通信設(shè)備電源線時，便控制f點輸 出低電平，Q1導(dǎo)通，中間繼電器KA吸合，接觸器KM吸合，供電主回路3內(nèi)的供電主回路總 線進線39和供電主回路總線出線40連通。當(dāng)割接完一對電源線，操作人員按一下釋放按 鈕SB，單片機便會控制f點輸出高電平，使Q1截止，中間繼電器KA釋放，接觸器KM釋放，供 電主回路3內(nèi)的供電主回路總線進線39和供電主回路總線出線40斷開。當(dāng)正穿刺線夾18 或負(fù)穿刺線夾19極性與所連通信設(shè)備電源線相反，單片機便會控制g點，不斷輸出高低相 間的電平，從而驅(qū)動LED4閃光，警告操作人員，直至極性接反情況消除。
[0089] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本公開提供一種智能的、安全的、操作簡單快捷的， 同時對通信設(shè)備電源線的損傷又能降到最低的通信設(shè)備直流電源不間斷智能在線割接器。
[0090] 上述實施例中，"割接器"拋棄了傳統(tǒng)的電源割接方法，采用單片機程序控制，具有 "人-機"互動功能，它能正確引導(dǎo)操作人員進行割接作業(yè)，而對于誤操作，能立即提醒操作 人員加以糾正。該項目還具有"先檢測，后連通"的安全防護機制，能有效防止電源割接中短 路或掉電事故的發(fā)生，從而將危險、艱難、緩慢的電源割接變得安全、容易、快捷和高效。它 能大幅降低操作人員勞動強度，同時對電源線的損傷也能降到最低，是電源割接很好的工 具，因此建議將該創(chuàng)新產(chǎn)品化，進行批量生產(chǎn)，并在通信行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。
[0091] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明使用割接器進行通信設(shè)備直流電源不間斷在線割接方法的 一個實施例的流程圖。
[0092] 如圖6所示，步驟602,將割接器的供電主回路總線進線39通過進線20的進線正 端17)連接到直流供電系統(tǒng)的正排28上，通過進線20)的進線負(fù)端（16)連接到直流供電 系統(tǒng)的一路輸出熔斷器31上，將與出線21相連的正穿刺線夾18夾到通信設(shè)備正電源線24 上，將與出線21相連的負(fù)穿刺線夾19夾到通信設(shè)備負(fù)電源線25上。
[0093] 步驟604,通過檢測與指示電路6檢測正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備正電源線24的 絕緣層并與芯線連通，檢測負(fù)穿刺線夾19刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層并與芯線連 通。
[0094] 步驟606,控制單元1向供電主回路通斷驅(qū)動電路2發(fā)送接觸器吸合指令，控制供 電主回路3中的接觸器KM閉合，使得供電主回路3內(nèi)的供電主回路總線進線39和供電主 回路總線出線40之間連通，割接器向通信設(shè)備23供電。
[0095] 步驟608,對通信設(shè)備電源線實施不間斷在線割接，將通信設(shè)備正電源線24,從老 直流供電系統(tǒng)27上割接至新直流供電系統(tǒng)32的正排28上，將通信設(shè)備負(fù)電源線25,從老 直流供電系統(tǒng)27割接至新直流供電系統(tǒng)32的一路熔斷器31上。
[0096] 步驟610,按下釋放按鈕SB，控制單元1向供電主回路通斷驅(qū)動電路2發(fā)送接觸器 釋放指令，控制供電主回路3中的接觸器KM釋放，使得供電主回路3內(nèi)的供電主回路總線 進線39和供電主回路總線出線40之間斷開，割接器停止向通信設(shè)備23供電。
[0097] 步驟612,從通信設(shè)備正電源線24上，松開并取下正穿刺線夾18,從通信設(shè)備負(fù)電 源線25上，松開并取下負(fù)穿刺線夾19。
[0098] 下面繼續(xù)介紹一個通信設(shè)備直流電源不間斷智能在線割接器的使用方法的例子， 包括以下步驟：
[0099] A、準(zhǔn)備：電源割接前，老直流供電系統(tǒng)27和新直流供電系統(tǒng)32的正排28通過工 作地接地排30相連，使得新、老兩套直流供電系統(tǒng)正極等電位，并且將兩套直流供電系統(tǒng) 的直流輸出電壓調(diào)節(jié)至很接近，通信設(shè)備直流電源不間斷智能在線割接器的進線20的進 線正端17連接到直流供電系統(tǒng)的正排28上，進線負(fù)端16連接到直流供電系統(tǒng)的一路-48V 輸出熔斷器31上，通信設(shè)備直流電源不間斷智能在線割接器得電后便開始正常工作，再將 正穿刺線夾18或負(fù)穿刺線夾19分別夾到通信設(shè)備23的通信設(shè)備正電源線24或通信設(shè)備 負(fù)電源線25上。
[0100] B、單片機1通過檢測與指示電路6,檢測正、負(fù)穿刺線線夾連通通信設(shè)備電源線的 狀態(tài)信號，單片機1通過檢測與指示電路6檢測正穿刺線夾18或負(fù)穿刺線夾19存在的極 性接反情況，即正穿刺線夾18連接到通信設(shè)備負(fù)電源線25上或負(fù)穿刺線夾19連接到通信 設(shè)備正電源線24上或正、負(fù)穿刺線夾均連接到錯誤的通信設(shè)備電源線上時，單片機1均會 驅(qū)動語音播報電路7發(fā)出語音警報，且同時驅(qū)動極性接反告警指示電路8中的發(fā)光二級管 LED4閃爍并延時，等語音警報完整播完后，單片機1又重復(fù)上述程序，直至重新正確夾線；
[0101] C、步驟B中的正穿刺線夾18、負(fù)穿刺線夾19正確連接到通信設(shè)備的電源線時， LED3和LED2亮，單片機1通過檢測與指示電路6先檢測正線存在的連通動作，即正穿刺線 夾18刺穿通信設(shè)備正電源線24的絕緣層，并與芯線連通，存在連通動作時，單片機1控制 語音播報電路7進行語音播報，然后單片機1通過檢測與指示電路6再檢測負(fù)線存在的連 通動作，正穿刺線夾18不存在連通動作時，即正穿刺線夾18與芯線不連通，單片機1通過 檢測與指示電路6直接檢測負(fù)線存在的連通動作；
[0102] D、步驟C中的單片機1通過檢測與指示電路6檢測負(fù)線存在的連通動作時，即負(fù) 穿刺線夾19刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣層，并與芯線連通，存在連通動作，單片機1 控制語音播報電路7進行語音播報，并進行正、負(fù)線夾曾存在非同時連通的情況，且現(xiàn)在都 已正確連通的檢測，單片機1通過檢測與指示電路6檢測負(fù)線不存在連通動作，即負(fù)穿刺線 夾19不與芯線連通時，單片機1通過檢測與指示電路6直接進行正、負(fù)線夾曾存在非同時 連通的情況，且現(xiàn)在都已正確連通的檢測；
[0103] E、步驟D中的正、負(fù)線夾曾存在非同時連通的情況，且現(xiàn)在都已正確連通的檢測 為判斷正穿刺線夾18和負(fù)穿刺線夾19在不同時刻，分別于通信設(shè)備的正、負(fù)電源線連通， 并且都已正確連通的檢測，存在連通動作時，單片機1直接向供電主回路通斷驅(qū)動電路2發(fā) 送接觸器吸合指令，不存在連通動作時，單片機1通過檢測與指示電路6直接進行接觸器有 吸合動作的檢測；
[0104] F、步驟E中的接觸器有吸合動作，是指單片機1發(fā)送接觸器吸合指令后，單片機1 通過檢測與指示電路6檢測接觸器KM存在的吸合動作，存在吸合動作時，單片機1延時，等 上個語音內(nèi)容播報完成后再控制語音播報電路7進行該語音內(nèi)容的播報，而此時供電主回 路3中的正穿刺線夾18和負(fù)穿刺線夾19已經(jīng)分別刺破通信設(shè)備電源線絕緣層，并與芯線 連通，供電主回路3內(nèi)的供電主回路總線進線39和供電主回路總線出線40之間也已經(jīng)連 通，通信設(shè)備23此時由通信設(shè)備直流電源不間斷智能在線割接器供電，施工人員可以對通 信設(shè)備電源線實施不間斷在線割接，然后單片機1再進行檢測釋放按鈕SB的動作，單片機 1通過檢測與指示電路6檢測到接觸器KM不存在吸合動作時，單片機1直接進行供電主回 路分?jǐn)喟粹o電路9中的釋放按鈕SB動作的檢測；
[0105] G、步驟F中單片機1檢測到釋放按鈕SB動作時，單片機1通過供電主回路通斷驅(qū) 動電路2控制接觸器KM釋放，斷開供電主回路3內(nèi)的供電主回路總線進線39與供電主回 路總線出線40之間的連接，然后單片機1通過檢測與指示電路6再進行接觸器有釋放動作 的檢測，單片機1檢測到釋放按鈕SB不進行動作時，直接進行接觸器有釋放動作的檢測；
[0106] H、單片機1通過檢測與指示電路6檢測到接觸器KM存在釋放動作時，單片機1控 制語音播報電路7進行語音播報，然后施工人員再取下正穿刺線夾18和負(fù)穿刺線夾19,對 通信設(shè)備電源線進行必要的絕緣包裹后，再進行下一對電源線的割接工作，單片機1通過 檢測與指示電路6檢測到接觸器KM不存在釋放動作時，回饋給單片機1。
[0107] 如圖7示出了編寫割接器程序的流程圖。圖7中"存在極性接反情況？"是指正 穿刺線夾18或負(fù)穿刺線夾19與所連通的通信設(shè)備電源線芯線之間，是否存在極性相反的 情況。"僅正線接反"是指正穿刺線夾18被錯誤連通到了通信設(shè)備負(fù)電源線25的芯線，這 時播放"語音1"。"僅負(fù)線接反"是指負(fù)穿刺線夾19被錯誤連通到了通信設(shè)備正電源線24 的芯線，這時播放"語音2"。"正負(fù)線均接反"是指同時存在上述兩種錯誤，這時播放"語音 3"，出現(xiàn)上述的任意一種錯誤，單片機都會在播報語音提醒的同時，控制發(fā)光二極管LED4 閃爍，警告操作人員糾正錯誤，由于上述的錯誤是最緊急的狀況，所以采取循環(huán)檢測和循環(huán) 播報的方式，直至錯誤消除，由于是循環(huán)播報，為了防止前面的語音還未播完，后面的播放 命令又至，導(dǎo)致無法播放完整的語音信息，所以在兩次播放語音通知之間需要有延時，剛好 通過插入一定時長的發(fā)光二極管閃爍指示，達(dá)到延時的目的，"延時a"的具體時長，要根據(jù) 所播放的語音長短而定。"正線有連通動作？ "是指是否出現(xiàn)正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備 正電源線24的絕緣層，并與芯線連通這樣一個瞬間的動作發(fā)生。如果有，便播放一次"語 音4"。同理，如果"負(fù)線有連通動作？"有動作，便播放一次"語音5"。"正、負(fù)線夾曾存在 非同時連通的情況，且現(xiàn)都已正確連通？ "是用來判斷正穿刺線夾18和負(fù)穿刺線夾19是否 是在不同時刻，分別正確與通信設(shè)備的正、負(fù)電源線芯線連通，并且當(dāng)前都已正確連通。如 果是，那么發(fā)送接觸器KM吸合指令。在實際的電源割接操作中正穿刺線夾18和負(fù)穿刺線 夾19由一人操作，不可能在毫秒級內(nèi)同時與通信設(shè)備電源線連通。之所以要加入這個判斷 機制，是因為如果僅僅通過判斷當(dāng)前正穿刺線夾18和負(fù)穿刺線夾19都與通信設(shè)備的正、負(fù) 電源線芯線正確連通，來控制接觸器KM的吸合，那么當(dāng)操作人員按下釋放按鈕SB時，單片 機1控制供電主回路3的接觸器KM釋放，但是這時正穿刺線夾18和負(fù)穿刺線夾19仍然正 確連通在通信設(shè)備電源線上，單片機1檢測到上述情況，就會誤認(rèn)為是操作人員剛剛將正、 負(fù)穿刺線夾正確連接到通信設(shè)備電源線上，因此又會控制接觸器KM吸合，也就是說無法真 正分?jǐn)嘟佑|器KM。加入上述判斷機制后，就可以順利解決以上矛盾。圖中"接觸器有吸合 動作？"，是指檢測接觸器KM是否發(fā)生吸合動作，如果有，就播放一次"語音6"。由于接觸器 KM吸合動作和"語音6"都隨即發(fā)生在播放"語音4"或"語音5"之后，為了防止后面的語 音影響前面的，所以加入延時b。圖中"釋放按鈕動作？"是指釋放按鈕SB是否被按下，如 果是，單片機1便發(fā)送接觸器KM釋放指令。圖中"接觸器有釋放動作？"，是指接觸器KM是 否發(fā)生釋放動作，如果有，就播放一次"語音7"。由于一般在播放"語音7"的時候，其它語 音已經(jīng)播完，所以不需要加入延時。語音1-語音7為預(yù)先通過錄音程序，錄制在語音錄、放 芯片IC1的閃爍存儲器不同地址中的語音信息。在電源割接時，單片機1再根據(jù)具體情況， 調(diào)用和播放相應(yīng)的語音信息。在本實施例中，"語音1"的錄制內(nèi)容為"正線接反，請檢查"， "語音2"的錄制內(nèi)容為"負(fù)線接反，請檢查"，"語音3"的錄制內(nèi)容為"正、負(fù)線都接反，請檢 查"，"語音4"的錄制內(nèi)容為"正線連通"，"語音5"的錄制內(nèi)容為"負(fù)線連通"，"語音6"的 錄制內(nèi)容為"供電主回路已連通，請割接"，"語音7"的錄制內(nèi)容為"供電主回路已斷開，請 松開穿刺線夾"。
[0108] 圖8A和圖8B中所示的割接器主電路26,即為圖5中除去進線20、出線21、正穿刺 線夾18、負(fù)穿刺線夾19后剩余的部分。如圖8A所示，為"割接器"的進線20接在老直流供 電系統(tǒng)27上的示意圖，如圖8B所示，為"割接器"的進線20接在新直流供電系統(tǒng)32上的 示意圖。基于割接器的硬件和軟件，并結(jié)合圖5、圖6、圖7和圖8B來描述電源割接的主要 過程：電源割接前，老直流供電系統(tǒng)27和新直流供電系統(tǒng)32的正排28通過工作地接地排 30相連，且兩套系統(tǒng)的直流輸出電壓被調(diào)節(jié)至很接近，"割接器"的進線20根據(jù)實際情況， 接在老直流供電系統(tǒng)27或新直流供電系統(tǒng)32上的一路-48V輸出熔斷器31上，"割接器" 得電后開始工作。電源割接正式開始，當(dāng)正穿刺線夾18被錯誤連到了通信設(shè)備負(fù)電源線25 時，"割接器"循環(huán)播放"語音1"，且LED4不斷閃爍，直到錯誤消除。當(dāng)負(fù)穿刺線夾19被錯 誤連到了通信設(shè)備正電源線24時，"割接器"循環(huán)播放"語音2"，且LED4不斷閃爍，直到錯 誤消除。當(dāng)同時存在上述兩種錯誤時，"割接器"循環(huán)播放"語音3"，且LED4不斷閃爍，直 到錯誤消除。當(dāng)正穿刺線夾18刺穿通信設(shè)備正電源線24的絕緣層，并與芯線連通時，LED3 亮，同時"割接器"播報一次"語音4"，當(dāng)負(fù)穿刺線夾19刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線25的絕緣 層，并與芯線連通時，LED2亮，"割接器"同時播報一次"語音5"，當(dāng)"正、負(fù)穿刺線夾"均正 確刺穿對應(yīng)的通信設(shè)備電源線的絕緣層，并與芯線連通時，接觸器KM吸合，供電主回路3內(nèi) 的供電主回路總線進線39和供電主回路總線出線40連通，"割接器"便可以同時向通信設(shè) 備供電，LED1亮，"割接器"同時播放一次"語音6"，接下來操作人員于"A、B"兩點處，分別 切斷通信設(shè)備電源線，再將它們分別接到新直流供電系統(tǒng)32的正排28和一路-48V輸出熔 斷器31上，這樣便完成了一對電源線的割接，然后操作人員按下釋放按鈕SB，接觸器KM釋 放，供電主回路3內(nèi)的供電主回路總線進線39和供電主回路總線出線40斷開，LED1熄滅， "割接器"播放一次"語音7"，接著操作人員分別將"正、負(fù)刺穿線夾"從通信設(shè)備電源線上 取下，LED3、LED2熄滅，準(zhǔn)備下一對電源線的割接。由于通信設(shè)備電源線絕緣層塑料本身具 有一定的彈性，當(dāng)"正、負(fù)刺穿線夾"被取下后，絕緣層塑料刺穿小孔會在彈性的作用下慢慢 縮小，也就是具有一定的"自愈"能力，所以最后只需對通信設(shè)備電源線刺穿處，稍做絕緣處 理即可。
[0109] 相對現(xiàn)有技術(shù)而言，各個實施例分別或者部分所具有的優(yōu)點和效果如下：
[0110] 1、利用一種可以反復(fù)使用的"穿刺線夾"，來刺穿通信設(shè)備電源線絕緣層，臨時實 現(xiàn)"并接線"與通信設(shè)備電源線的并接和連通，省去了"開天窗"這種既危險又費時的操作， 使割接操作變得安全、快速、容易和方便，對電纜的損傷也能降到最低限度。
[0111] 2、通過光耦、發(fā)光二極管、電阻等組成的外圍檢測和指示電路，實時檢測和指示 "穿刺線夾"是否已經(jīng)穿透通信設(shè)備電源線絕緣層，并且與芯線連通，實時檢測"穿刺線夾" 所夾電源線的極性是否正確，以及實時檢測與指示供電主回路中接觸器吸合和釋放的狀 態(tài)。
[0112] 3、使用單片機程序控制，對割接過程中的各個關(guān)鍵進程，自動進行實時監(jiān)測，并根 據(jù)檢測結(jié)果，自動執(zhí)行諸如連通"供電主回路"、播報語音和LED閃爍告警等輸出響應(yīng)。
[0113] 4、具有語音播報功能，對電源割接中的各個關(guān)鍵進程都能自動檢測和播報。操作 人員不需要看指示燈的狀態(tài)，便知電源割接目前已到達(dá)的進程。它能正確引導(dǎo)操作人員進 行下一步的操作，使得操作人員更能專注于手頭的操作，提高安全系數(shù)和割接速度。
[0114] 5、具有"先檢測，后連通"的安全機制，"割接器"在確認(rèn)連線極性無誤的情況下，才 自動連通"供電主回路"，極大地提高了電源割接的安全性。
[0115] 6、能及時檢測操作人員的誤操作，并立即通過語音和閃光進行提醒和警告，直至 糾正錯誤，使電源割接的安全性更邁上了一個新臺階。
[0116] 7、通過數(shù)字式電壓表和電流表，實時測量"供電主回路"的電壓和負(fù)載電流。
[0117] 至此，已經(jīng)詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明的割接器和割接方法。為了避免遮蔽本發(fā)明的 構(gòu)思，沒有描述本領(lǐng)域所公知的一些細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白 如何實施這里公開的技術(shù)方案。
[0118] 可能以許多方式來實現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。例如，可通過軟件、硬件、固件或者 軟件、硬件、固件的任何組合來實現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。用于方法的步驟的上述順序僅是 為了進行說明，本發(fā)明的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說 明。此外，在一些實施例中，還可將本發(fā)明實施為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，這些程序包括 用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機器可讀指令。因而，本發(fā)明還覆蓋存儲用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā) 明的方法的程序的記錄介質(zhì)。
[0119] 雖然已經(jīng)通過示例對本發(fā)明的一些特定實施例進行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發(fā) 明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種設(shè)備直流電源不間斷在線割接器，其特征在于：包括： 控制單兀（1); 供電主回路通斷驅(qū)動電路（2); 供電主回路（3);其中，所述供電主回路（3)包括供電主回路總線進線（39)、供電主回 路總線出線（40)、接觸器KM、續(xù)流二極管D2,所述接觸器KM的兩對主觸點分別串接在所述 供電主回路總線進線（39)和所述供電主回路總線出線（40)上，所述續(xù)流二極管D2與所述 接觸器KM的電磁線圈并聯(lián)；和 檢測與指示電路（6)，用于檢測所述正穿刺線夾（18)刺穿通信設(shè)備正電源線（24)的絕 緣層并與芯線連通，所述正穿刺線夾（18)刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線（25)的絕緣層并與芯線 連通，所述負(fù)穿刺線夾（19)刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線（25)的絕緣層并與芯線連通，所述負(fù)穿 刺線夾（19)刺穿通信設(shè)備正電源線（24)的絕緣層并與芯線連通，向所述控制單元（1)相應(yīng) 的輸入通道發(fā)送電平信號； 其中，所述控制單元（1)分別與所述供電主回路通斷驅(qū)動電路（2)和所述檢測與指示 電路（6)相連接，所述供電主回路（3)分別與所述供電主回路通斷驅(qū)動電路（2)和所述檢測 與指示電路（6)連接； 所述控制單元（1)對來自所述檢測與指示電路（6)的電平信號進行判斷，當(dāng)符合條件 時，控制所述供電主回路通斷驅(qū)動電路（2)驅(qū)動所述供電主回路（3)的所述接觸器KM吸合 或釋放。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的割接器，其特征在于，其中，所述供電主回路（3)還包括：進線 (20)和出線（21)、分流器FL1 ; 其中，所述進線（20 )連在所述供電主回路總線進線（39 )上，所述出線（21)連在所述供 電主回路總線出線（40)上，所述分流器FL1串接在所述供電主回路總線進線（39)的負(fù)線 上，所述供電主回路總線出線（40)通過所述出線（21)分別連接用于刺穿通信設(shè)備電源線 絕緣層的所述正穿刺線夾（18)和所述負(fù)穿刺線夾（19)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述割接器，其特征在于，所述供電主回路通斷驅(qū)動電路（2)包 括電阻R10、三極管Q1和中間繼電器KA，以及與所述中間繼電器KA電磁線圈并聯(lián)的續(xù)流二 極管D1 ;所述電阻R10連接到所述三極管Q1的基極，所述三極管Q1的射極連接到所述中 間繼電器KA的電磁線圈，所述中間繼電器KA的常開觸點串接在所述接觸器KM電磁線圈供 電線路中；所述三極管Q1用于驅(qū)動所述中間繼電器KA，由所述中間繼電器KA再驅(qū)動所述 供電主回路（3)中的所述接觸器KM動作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的割接器，其特征在于，所述檢測與指示電路（6)包括第 一模塊（35 )、第二模塊（36 )、第三模塊（37 )、第四模塊（38 )、Rl、LED 1和所述接觸器KM的輔 助觸點，所述Rl、LED1、和所述接觸器KM的輔助觸點串聯(lián)連接，用于檢測和指示接觸器KM 分?jǐn)嗪臀系臓顟B(tài)，所述第三模塊（37)用于檢測和指示正穿刺線夾（18)刺穿通信設(shè)備正 電源線（24)絕緣層并與芯線連通的狀態(tài)，所述第一模塊（35)用于檢測和指示負(fù)穿刺線夾 (19)刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線（25)絕緣層并與芯線連通的狀態(tài)，所述第二模塊（36)用于檢 測正穿刺線夾（18)刺穿通信設(shè)備負(fù)電源線（25)絕緣層并與芯線連通的狀態(tài)，所述第四模 塊（38)用于檢測負(fù)穿刺線夾（19)刺穿通信設(shè)備正電源線（24)絕緣層并與芯線連通的狀 態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的割接器，其特征在于，還包括：電壓電流測量顯示電路（5); 所述電壓電流測量顯示電路（5)包括電流表（15)和與供電主回路總線進線（39)正負(fù) 線相連接的電壓表（22);所述電流表（15)與所述分流器FL1并聯(lián)連接，用于測量所述分流 器FL1上的負(fù)載電流，所述電壓表（22)用于測量供電主回路總線進線（39)上的直流電壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的割接器，其特征在于，所述供電主回路（3)連接有的DC/DC電 路（4)，所述DC/DC電路（4)用于將所述供電主回路總線進線（39)上的直流電壓進行轉(zhuǎn)換， 用于向所述控制單元（1)及其外圍輸入輸出電路供電。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的割接器，其特征在于，還包括：與所述控制單元（1)相連的語 音播報電路（7)、極性接反告警指示電路（8)、和供電主回路分?jǐn)喟粹o電路（9)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的割接器，其特征在于，所述語音播報電路（7)包括語音錄、放 -H-* LL 心片； 所述語音錄、放芯片設(shè)有一個通信接口與所述控制單元（1)進行通信，控制語音錄、放 芯片播放語音，所述通信接口包含四條信號線，分別為SB、SCLK、MOSI和MISO,其中§§為 片選信號線，SCLK為時鐘信號線，MOSI為所述控制單元（1)向所述語音錄、放芯片發(fā)送數(shù)據(jù) 的信號線，MISO為所述語音錄、放芯片向控制單元（1)發(fā)送數(shù)據(jù)的信號線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的割接器，其特征在于，所述供電主回路分?jǐn)喟粹o電路（9)包括 串聯(lián)連接的R12和分?jǐn)喟粹oSB。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的割接器，其特征在于，所述極性接反告警指示電路（8)包括 串聯(lián)連接的發(fā)光二極管LED4和限流電阻R11。
11. 一種使用割接器進行通信設(shè)備直流電源不間斷在線割接方法，其特征在于，包括： 將所述割接器的供電主回路總線進線（39)通過進線（20)的進線正端（17)連接到直 流供電系統(tǒng)的正排（28)上，通過進線（20)的進線負(fù)端（16)連接到直流供電系統(tǒng)的一路輸 出熔斷器（31)上，將與出線（21)相連的所述正穿刺線夾（18)夾到通信設(shè)備正電源線（24) 上，將與出線（21)相連的負(fù)穿刺線夾（19)夾到通信設(shè)備負(fù)電源線（25)上； 通過所述檢測與指示電路（6)檢測所述正穿刺線夾（18)刺穿所述通信設(shè)備正電源線 (24) 的絕緣層并與芯線連通的情況，檢測所述負(fù)穿刺線夾（19)刺穿所述通信設(shè)備負(fù)電源線 (25) 的絕緣層并與芯線連通的情況； 所述控制單元（1)若檢測到上述兩個連通情況同時存在，并且曾存在非同一時刻連通 的情況，便向所述供電主回路通斷驅(qū)動電路（2)發(fā)送接觸器吸合指令，控制所述供電主回路 (3 )中的接觸器KM閉合，使得所述供電主回路（3 )內(nèi)的供電主回路總線進線（39 )和供電主 回路總線出線（40)之間連通，所述割接器向所述通信設(shè)備（23)供電； 所述控制單元（1)通過檢測與指示電路（6)進行接觸器吸合動作的檢測，如果檢測到 接觸器KM出現(xiàn)吸合動作，所述控制單元（1)控制語音播報電路（7)進行語音播報。 對所述通信設(shè)備電源線實施不間斷在線割接，將所述通信設(shè)備正電源線（24)從老直流 供電系統(tǒng)（27)割接至新直流供電系統(tǒng)（32)的正排（28)上，將所述通信設(shè)備負(fù)電源線（25) 從老直流供電系統(tǒng)（27)割接至新直流供電系統(tǒng)（32)的一路熔斷器（31)上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括： 如果所述正穿刺線夾（18 )或所述負(fù)穿刺線夾（19 )與通信設(shè)備正電源線（24)或通信設(shè) 備負(fù)電源線（25)之間存在極性接反情況，所述控制單元（1)驅(qū)動所述語音播報電路（7)發(fā) 出語音警報，且同時驅(qū)動極性接反告警指示電路（8)中的發(fā)光二極管LED4閃爍并延時，直 至極性接反情況消除； 和/或 如果所述正穿刺線夾（18)連接到通信設(shè)備正電源線（24)時，LED3亮，所述負(fù)穿刺線夾 (19)連接到通信設(shè)備負(fù)電源線（25)時，LED2亮，出現(xiàn)上述兩種動作，所述控制單元（1)均 會控制所述語音播報電路（7)進行語音播報； 和/或 如果所述控制單元（1)檢測到釋放按鈕SB動作，所述控制單元（1)通過供電主回路通 斷驅(qū)動電路（2)控制接觸器KM釋放，斷開供電主回路（3)內(nèi)的供電主回路總線進線（39)與 供電主回路總線出線（40)之間的連接，所述控制單元（1)通過檢測與指示電路（6)再進行 接觸器有釋放動作的檢測； 和/或 如果所述控制單元（1)通過檢測與指示電路（6)檢測到接觸器KM出現(xiàn)釋放動作，所述 控制單元（1)控制語音播報電路（7 )進行語音播報。 和/或 從通信設(shè)備正電源線（24)上，松開并取下正穿刺線夾（18)，從通信設(shè)備負(fù)電源線（25) 上，松開并取下負(fù)穿刺線夾（19)，準(zhǔn)備對下一個通信設(shè)備電源線的割接。
【文檔編號】H02J9/00GK104218660SQ201310210021
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】時晉蘇 申請人:中國電信股份有限公司