基于CAN总线和单总线的在线式防误闭锁系统设计

3 防误闭锁系统整体结构

图3所示是本文昕设计的防误闭锁系统的整体结构图。其中监控主机是整个系统的核心，在监控主机上运行着防误系统应用软件。监控主机能够采集和记录整个系统的设备信息，包括系统连接的控制器数、控制器通讯状态、控制器连接的电磁锁数以及每把电磁锁的闭锁状态和通讯状态等，并把这些信息保存到数据库中以供查询。另外，主机针对操作票的每一项操作，首先要进行五防逻辑判断，若操作符合防误逻辑，则主机发送相应锁具的解锁命令，否则对相应的操作予以闭锁，防止误操作的发生。

系统中的防误控制器是联系主机和电磁锁的纽带，控制器的结构包括电源电路、CAN网络通讯电路、单总线网络通讯电路、实时钟电路等几部分。控制器采用具有强抗干扰能力的工业级单片机设计而成，负责把接收到的主机命令转发给相应的电磁锁，以完成解闭锁相关设备的功能。除了负责将主机的解锁命令转发到相应锁具外，控制器还负责本间隔的单总线网络的管理。控制器还会定时对单总线执行搜索命令，通过搜索命令可以检测到单总线连接的设备情况，然后将搜索结果与控制器内保存的设备信息进行比较，就可以发现新连接列单总线网络的设备，也可以发现已接入设备的通讯异常状态。智能电磁锁是防误闭锁的具体执行机构。对于手动操作的设备，一般需要在操作把手上安装电磁锁。所有的锁具都采用单总线芯片设计，故能方便地通过一条单总线连成单总线网络。实际上，整个间隔内的接线非常简洁。

4 电磁锁的配置

在已有的在线式设计方案中，对开关和电动刀闸的闭锁通常通过在其测控屏串入监控五防闭锁节点和测控五防闭锁节点来实现。本文主要讨论对手动刀闸、接地桩和网门的闭锁。

对手动刀闸闭锁时，可在手动刀闸的操作把手上加装智能电磁锁。当需要对刀闸进行操作时，由后台监控机先进行五防逻辑判断，当满足操作条件时，向间隔控制器发解锁信号，由间隔控制器将电磁锁解锁，然后才能操作。开锁后，电磁锁的状态置为0。

对于接地桩的闭锁，由于接地桩是为临时接地线配置的接地端，可在接地桩上加装一个接地箱，再配一把电磁锁。当需要接地时，电磁锁只有满足五防逻辑时才能打开，此时电磁锁的状态置为1；需要拆除接地线送电时，必须真正拆除接地线后，接地箱才能关闭，关闭后，电磁锁的状态置为0。此时后台监控机才会开放接下来需要操作的电磁锁，这样可有效防止带接地线合断路器的恶性误操作的发生。

网门的闭锁与手动刀闸相同，存此不再赘述。

5 结语

随着变电站自动化技术的不断推广和运行管理模式的进步，防误闭锁技术也面临许多新的要求，在这些需求的推动下，作为主流的微机防误闭锁技术也在不断地改进，新的设计概念不断出现。本文所做工作是在线式防误闭锁系统中电磁锁与监控系统联网部分的设计。事实上，本系统还需进一步的完善和改进。另外，在线式防误闭锁系统要实现与操作票系统和变电站监控系统的有效结合，还需对操作票系统和变电站监控系统进行研究，只有在熟悉三个系统的基础上进一步加强结合，实现方案的整体设计目标，才能使在线式防误闭锁系统更高效地防止电力系统误操作事故的发生。