CN105785302A - 故障指示器的翻牌器及指示灯的状态识别装置及识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，包括控制器、电源模块和至少两个探头；探头包含颜色传感器及其信号处理电路和光敏传感器及其信号处理电路；颜色传感器识别翻牌器颜色信息并通过信号处理电路传入控制器；光敏传感器识别指示灯发光状态并通过信号处理电路传入控制器；电源模块给控制器和探头供电；控制器接收信息、处理和判断；本发明还公开了故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别方法，包括初始化；读取正常颜色频率数据和指示灯第一状态；读取故障颜色频率数据和指示灯第二状态；判断是否翻牌和闪烁。本发明能够自动、快速且同时检测多台故障指示器的翻牌器和指示灯状态，减轻了人员的劳动强度，提高了工作效率。

Description

故障指示器的翻牌器及指示灯的状态识别装置及识别方法

技术领域

本发明属于测量与控制领域，具体涉及一种故障指示器的翻牌器及指示灯的状态识别装置及识别方法。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，智能电网技术也在飞速的发展。其中，电力***自动化和故障自动诊断与上报均是智能电网的发展方向之一。

目前，故障指示器已经普遍应用于各类型电网，发挥着巨大的作用：故障指示器在电网发生故障时，产生故障信号，通过通信协议传输给主站，从而完成电网故障的上报。但是，对于生产厂家而言，在故障指示器进行出厂检查时，当检测装置发出故障模拟波形时，无法通过检测装置获取故障指示器的翻牌信号和指示灯闪烁信号，因此只能采取人工进行检查的方式，费时费力，当检测数量庞大的时候，严重影响了故障指示器的出产检测效率。此外，故障指示器在应用于实际电网时，常常需要将故障指示器发出的故障信号与故障指示器的翻牌信号、指示灯闪烁信号同时进行比较判别，以提高电网故障判别的准确性；但是由于故障指示器的翻盘信号和指示灯闪烁信号并无法同步上传至主站，因此依然需要电网检修人员人工通过肉眼识别，特别是当故障指示器在偏远地区时，几乎无法采用人工判别的方式进行识别。因此，现有的故障指示器的翻盘信号和指示灯的闪烁信号都采用人工的方式，费时费力，效率极低，而且实用性极差，严重制约了故障指示器的生产和使用。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够自动、快速识别多台故障指示器的翻牌器和指示灯的状态的故障指示器的翻牌器及指示灯的状态识别装置。

本发明的目的之二在于提供一种所述故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别方法。

本发明提供的这种故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，包括控制器、电源模块和至少两个探头；每个探头均包含颜色传感器、颜色传感器信号处理电路、光敏传感器和光敏传感器信号处理电路；颜色传感器用于识别翻牌器的颜色信息，并将颜色信息信号通过颜色传感器信号处理电路传入控制器；光敏传感器用于识别指示灯的发光状态，并将发光状态信息通过光敏传感器信号处理电路传入控制器；电源模块给控制器和探头供电；控制器用于接收传感器的信息，并作出相应的信息处理和判断。

所述的颜色传感器的型号为TCS230。

所述的颜色传感器和颜色传感器信号处理电路，具体电路为：芯片TCS320的1脚、3脚与4脚均与地连接，2脚通过限流电阻与电源正极连接，5脚直接与电源正极连接，6脚为传感器芯片的输出引脚，与控制器连接，7脚通过一个电阻分压电路输入一个固定的电压，8脚与7脚采用同样的电路连接方式。

所述颜色传感器及颜色传感器信号处理电路集成在FPC形式的PCB板上，并与故障指示器的翻盘器对应安装。

所述的光敏传感器采用高灵敏度光敏三极管。

所述的光敏传感器采用鹅颈管固定安装，与故障指示器的闪光灯对应安装。

所述的光敏传感器信号处理电路采用信号延时电路，将故障指示器的指示灯的闪烁信号进行延时，以便控制器能够顺利读取指示灯的闪烁信号。

所述的信号延时电路包括基准电平电路、比较器、储能电容和开关管电路；基准电平电路与比较器的输入端连接，比较器的输出端连接储能电容和开关管电路；比较器通过比较基准电平信号与光敏传感器电平信号的大小，输出控制信号控制开关管电路的开断，实现对储能电容的充电，从而将光敏传感器的瞬时电平信号进行延时，保证控制器能够进行识别。

本发明还提供了一种所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别方法，包括如下步骤：

S1.初始化所有探头；

S2.读取正常状态下颜色传感器传回的颜色频率数据f1和光敏传感器传回的指示灯的第一状态信息；

S3.读取故障状态下颜色传感器传回的颜色频率数据f2和光敏传感器传回的指示灯的第二状态信息；

S4.根据颜色频率数据的差值判断故障指示器是否翻牌，同时根据指示灯的状态信息差值判断指示灯是否闪烁；

所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别方法，还包括如下步骤：

S5.在故障指示器复归后，再次读取颜色传感器传回的颜色频率数据f3和光敏传感器传回的指示灯的第三状态；

S6.根据颜色频率数据的差值判断故障指示器的翻牌器是否复归，同时根据指示灯的状态差值判断指示灯是否复归。

本发明提供的这种故障指示器的翻牌器及指示灯的状态识别装置及识别方法，通过颜色传感器和光敏传感器获取故障指示器翻牌器和指示灯的状态，通过信号处理电路将信号处理后传入控制器，再通过相应的判断方法对翻牌器和指示灯的状态进行判断，因此本发明能够自动、快速且同时检测多台故障指示器的翻牌器和指示灯的状态，极大地减轻了人员的劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明装置的功能模块图。

图2为本发明装置的颜色传感器和颜色传感器信号处理电路的一种实施例的电路原理图。

图3为本发明装置的光敏传感器信号处理电路的一种实施例的电路原理图。

图4为本发明的方法流程图。

具体实施方式

如图1所示为本发明装置的功能模块图：本发明提供的这种故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，包括控制器、电源模块和至少两个探头；每个探头均包含颜色传感器、颜色传感器信号处理电路、光敏传感器和光敏传感器信号处理电路；颜色传感器用于识别翻牌器和指示灯的颜色信息，并将颜色信息信号通过颜色传感器信号处理电路传入控制器；光敏传感器用于识别指示灯的发光状态，并将发光状态信息通过光敏传感器信号处理电路传入控制器；电源模块给控制器和探头供电；控制器用于接收传感器的信息，并作出相应的信息处理和判断。

颜色传感器及颜色传感器信号处理电路集成在FPC形式的PCB板上，并与故障指示器的翻牌器对应安装。光敏传感器采用高灵敏度光敏三极管，而且采用鹅颈管固定安装，与故障指示器的闪光灯对应安装。

如图2所示为本发明装置的颜色传感器和颜色传感器信号处理电路的一种实施例的电路原理图：在该实施例中，颜色传感器的型号为TCS230；芯片TCS320的1脚、3脚与4脚均与地连接，2脚通过限流电阻（图中标示R94）与电源正极连接，5脚直接与电源正极连接，6脚为传感器芯片的输出引脚，与控制器连接，7脚通过一个电阻分压电路输入一个固定的电压，8脚与7脚采用同样的电路连接方式；所述的电阻分压电路即为两个电阻串接在电源正极与地之间。

如图3所示为本发明装置的光敏传感器信号处理电路的一种实施例的电路原理图：在该实施例中，光敏传感器信号处理电路采用信号延时电路，将故障指示器的指示灯的闪烁信号进行延时，以便控制器能够顺利读取指示灯的闪烁信号。

信号延时电路包括基准电平电路（图中标示R80和R79）、比较器（图中标示U11）、储能电容（图中标示C69）和开关管电路（图中标示第一开关管V202、第三开关管V108和第二开关管V51）；基准电平电路与比较器的输入端负极连接，光敏传感器的信号输入比较器的正极，比较器的输出端连接第一开关管的控制端；第一开关管的动作端一端连接电源正极，另一端同时连接第二开关管的控制端、第三开关管的动作端的一端和储能电容的一极；第三开关管的控制端与控制器连接，动作端的另一端与地连接；第二开关管的动作端一端与地、储能电容的另一极连接，另一端通过上拉电阻与电源正极连接，同时也与控制器连接。比较器通过比较基准电平信号与光敏传感器电平信号的大小，输出控制信号控制开关管电路的开断，实现对储能电容的充电，从而将光敏传感器的瞬时电平信号进行延时，保证控制器能够进行识别。

本电路在具体工作时，当故障指示器的指示灯点亮的时候，比较器的3脚电压变得比4脚底，从而比较器输出低电平，信号Sig1变低，第一开关管V202打开给储能电容C69充电，第二开关管V51的控制端变高，第二开关管打开，CPU检测到低电平。当故障指示器的指示灯熄灭，比较器输出高电平，第一开关管V202关闭，由于储能电容的存在，让第二开关管V51持续打开，CPU还可以检测到低电平。从而让CPU有足够的时间来处理闪灯信号，CPU-C主要的作用是用于初始化闪灯检测电路的状态。合理选择储能电容的电容值，保证只要故障指示器的指示灯熄灭时，储能电容能够保证第二开关管的控制端为高电平即可。当故障指示器的指示灯长期熄灭时，储能电容放电完成，第二开关管的控制端变为低电平，控制器从而检测到电平变化。

如图4所示为本发明的方法流程图：本发明提供的这种故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别方法，包括如下步骤：

S1.初始化所有探头；

S2.读取正常状态下颜色传感器传回的颜色频率数据f1和光敏传感器传回的指示灯的第一状态信息；

S3.读取故障状态下颜色传感器传回的颜色频率数据f2和光敏传感器传回的指示灯的第二状态信息；

S4.根据颜色频率数据的差值判断故障指示器是否翻牌，同时根据指示灯的状态信息差值判断指示灯是否闪烁；

S5.在故障指示器复归后，再次读取颜色传感器传回的颜色频率数据f3和光敏传感器传回的指示灯的第三状态；

S6.根据颜色频率数据的差值判断故障指示器的翻牌器是否复归，同时根据指示灯的状态差值判断指示灯是否复归。

Claims (10)

1.一种故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，包括控制器和电源模块，其特征在于还包括至少两个探头；每个探头均包含颜色传感器、颜色传感器信号处理电路、光敏传感器和光敏传感器信号处理电路；颜色传感器用于识别翻牌器的颜色信息，并将颜色信息信号通过颜色传感器信号处理电路传入控制器；光敏传感器用于识别指示灯的发光状态，并将发光状态信息通过光敏传感器信号处理电路传入控制器；电源模块给控制器和探头供电；控制器用于接收传感器的信息，并作出相应的信息处理和判断。

2.根据权利要求1所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，其特征在于所述的颜色传感器的型号为TCS230。

3.根据权利要求2所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，其特征在于所述的颜色传感器和颜色传感器信号处理电路为：芯片TCS320的1脚、3脚与4脚均与地连接，2脚通过限流电阻与电源正极连接，5脚直接与电源正极连接，6脚为传感器芯片的输出引脚，与控制器连接，7脚通过一个电阻分压电路输入一个固定的电压，8脚与7脚采用同样的电路连接方式。

4.根据权利要求1~3之一所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，其特征在于所述颜色传感器及颜色传感器信号处理电路集成在FPC形式的PCB板上，并与故障指示器的翻盘器对应安装。

5.根据权利要求1~3之一所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，其特征在于所述的光敏传感器采用高灵敏度光敏三极管。

6.根据权利要求1~3之一所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，其特征在于所述的光敏传感器采用鹅颈管固定安装，与故障指示器的闪光灯对应安装。

7.根据权利要求1~3之一所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，其特征在于所述的光敏传感器信号处理电路采用信号延时电路，将故障指示器的指示灯的闪烁信号进行延时，以便控制器能够顺利读取指示灯的闪烁信号。

8.根据权利要求7所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置，其特征在于所述的信号延时电路包括基准电平电路、比较器、储能电容和开关管电路；基准电平电路与比较器的输入端连接，比较器的输出端连接储能电容和开关管电路；比较器通过比较基准电平信号与光敏传感器电平信号的大小，输出控制信号控制开关管电路的开断，实现对储能电容的充电，从而将光敏传感器的瞬时电平信号进行延时，保证控制器能够进行识别。

9.一种权利要求1~8之一所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别装置所采用的识别方法，包括如下步骤：

S1.初始化所有探头；

S2.读取正常状态下颜色传感器传回的颜色频率数据f1和光敏传感器传回的指示灯的第一状态信息；

S3.读取故障状态下颜色传感器传回的颜色频率数据f2和光敏传感器传回的指示灯的第二状态信息；

S4.根据颜色频率数据的差值判断故障指示器是否翻牌，同时根据指示灯的状态信息差值判断指示灯是否闪烁。

10.根据权利要求9所述的故障指示器的翻牌器和指示灯的状态识别方法，其特征在于还包括如下步骤：

S5.在故障指示器复归后，再次读取颜色传感器传回的颜色频率数据f3和光敏传感器传回的指示灯的第三状态；

S6.根据颜色频率数据的差值判断故障指示器的翻牌器是否复归，同时根据指示灯的状态差值判断指示灯是否复归。