阅读说明：本技术 环网柜地刀挂锁智能控制装置、系统和地刀挂锁装置 (Intelligent control device and system for ring main unit ground knife padlock and ground knife padlock device ) 是由 戴书军 曹骏 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明实施例公开了一种环网柜地刀挂锁智能控制装置、系统和地刀挂锁装置,该控制装置包括电位差感应模块、滤波模块、电压比较模块和控制模块；电位差感应模块用于感应环网柜的电压并从其输出端输出,电压比较模块用于将滤波模块输出的电压与预设电压进行比较并生成触发信号；控制模块用于根据触发信号生成第一控制信号以控制地刀挂锁的状态。本发明实施例提供的技术方案采用电位差感应模块来感应环网柜的电压,通过控制模块控制地刀挂锁开锁或闭锁,能够实时监测环网柜设备的带电状态,在检修过程中不需要人工去确定环网柜是否带电,提高了带电检测的可靠性,能够防止由于误操作导致带电合地刀,有利于保障生命财产和设备的安全。(The embodiment of the invention discloses an intelligent control device and system for a ring main unit ground knife padlock and a ground knife padlock device, wherein the control device comprises a potential difference sensing module, a filtering module, a voltage comparison module and a control module; the voltage comparison module is used for comparing the voltage output by the filtering module with a preset voltage and generating a trigger signal; the control module is used for generating a first control signal according to the trigger signal so as to control the state of the ground knife padlock. According to the technical scheme provided by the embodiment of the invention, the potential difference sensing module is adopted to sense the voltage of the ring main unit, the control module is used for controlling the unlocking or locking of the padlock of the grounding switch, the live state of the ring main unit equipment can be monitored in real time, the ring main unit does not need to be manually determined whether to be live or not in the maintenance process, the reliability of live detection is improved, the situation that the grounding switch is closed in a live state due to misoperation can be prevented, and the safety of lives, properties and equipment is favorably guaranteed.)

环网柜地刀挂锁智能控制装置、系统和地刀挂锁装置

技术领域

本发明实施例涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种环网柜地刀挂锁智能控制装置、系统和地刀挂锁装置。

背景技术

在电力输配电系统中，环网开关柜(环网柜)在发电、输电、配电和电能转换的过程中发挥着重要的作用，能够实现对电路进行着开合、保护、监测与控制的功能。而接地刀闸(地刀)在开关柜的运维、检修中起到至关重要的安全保障的作用。

目前，环网柜中通常仅在地刀上悬挂一把机械锁，需要人工用钥匙来开锁，且与环网柜中的电缆头是否带电无任何关联，安全可靠性较低，存在带电接合地刀的风险。

发明内容

本发明实施例提供一种环网柜地刀挂锁智能控制装置、系统和地刀挂锁装置，以实现实时监测环网柜的带电状态，进而提高地刀挂锁的安全可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种环网柜地刀挂锁智能控制装置，包括：电位差感应模块、滤波模块、电压比较模块和控制模块；

所述电位差感应模块的输入端与所述环网柜连接，所述电位差感应模块用于感应所述环网柜的电压并从其输出端输出；

所述滤波模块的输入端与所述电位差感应模块的输出端电连接，所述滤波模块的输出端与所述电压比较模块的输入端电连接，所述电压比较模块用于将所述滤波模块输出的电压与预设电压进行比较并生成触发信号；

所述控制模块的输入端与所述电压比较模块的输出端电连接，所述控制模块的输出端与所述地刀挂锁连接，所述控制模块用于根据所述触发信号生成第一控制信号以控制所述地刀挂锁的状态。

可选地，还包括第一通信模块；

所述第一通信模块的输入端与所述控制模块的输出端电连接，所述第一通信模块的输出端与所述地刀挂锁通信连接，所述第一通信模块用于根据所述第一控制信号向所述地刀挂锁输出第二控制信号，所述地刀挂锁根据所述第二控制信号进行开锁或闭锁。

可选地，所述电位差感应模块包括电压传感器、放大器、第一电阻和第一电容；

所述电压传感器的第一端与所述放大器的第一输入端电连接，所述放大器的第二输入端接地，所述放大器的输出端与所述滤波模块的输入端电连接，所述电压传感器的第二端接地；

所述第一电阻的第一端与所述放大器的第一输入端电连接，所述第一电阻的第二端与所述放大器的输出端电连接，所述第一电容与所述第一电阻并联。

可选地，所述电压传感器为电位差感应传感器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种环网柜地刀挂锁智能控制系统，该环网柜地刀挂锁智能控制系统包括第一方面所述的环网柜地刀挂锁智能控制装置，所述环网柜地刀挂锁智能控制系统还包括地刀挂锁主体，所述地刀挂锁设置于所述地刀挂锁主体中，所述地刀挂锁主体与所述环网柜地刀挂锁智能控制装置通信连接。

可选地，所述地刀挂锁主体包括第二通信模块、驱动模块、电机和电源模块，所述第二通信模块、驱动模块和电机分别与所述电源模块电连接，所述电机与所述地刀挂锁电连接；

所述第二通信模块的输入端与第一通信模块的输出端通信连接，所述第二通信模块的输出端输出所述第一通信模块发送的第二控制信号；

所述驱动模块的输入端与所述第二通信模块的输出端电连接，所述驱动模块的输出端与所述电机电连接，所述驱动模块用于根据所述第二控制信号驱动所述电机以使所述地刀挂锁开锁或闭锁。

可选地，所述驱动模块包括控制处理芯片和驱动电路，所述控制处理芯片包括信号输入端和信号输出端；

所述控制处理芯片的信号输入端与所述第二通信模块的输出端电连接，所述控制处理芯片用于识别所述第二控制信号的有效性；

所述驱动电路的输入端与所述控制处理芯片的信号输出端电连接，所述驱动电路的输出端与所述电机电连接，所述驱动电路用于根据所述第二控制信号驱动所述电机以使所述地刀挂锁开锁或闭锁。

可选地，所述驱动电路还用于：

若所述第二控制信号有效，则驱动所述电机使所述地刀挂锁处于闭锁状态；

若所述第二控制信号无效，则驱动所述电机使所述地刀挂锁处于开锁状态。

可选地，所述环网柜地刀挂锁智能控制系统还包括感应节点，所述环网柜地刀挂锁智能控制装置设置于所述感应节点内部，所述感应节点通过插孔与所述环网柜的带电显示面板连接。

第三方面，本发明实施例还提供了一种地刀挂锁装置，包括第二方面所述的环网柜地刀挂锁智能控制系统。

本发明实施例提供一种环网柜地刀挂锁智能控制装置、系统和地刀挂锁装置，该环网柜地刀挂锁智能控制装置包括电位差感应模块、滤波模块、电压比较模块和控制模块；电位差感应模块的输入端与环网柜连接，电位差感应模块用于感应环网柜的电压并从其输出端输出；滤波模块的输入端与电位差感应模块的输出端电连接，滤波模块的输出端与电压比较模块的输入端电连接，电压比较模块用于将滤波模块输出的电压与预设电压进行比较并生成触发信号；控制模块的输入端与电压比较模块的输出端电连接，控制模块的输出端与地刀挂锁连接，控制模块用于根据触发信号生成第一控制信号以控制地刀挂锁的状态。本发明实施例提供的技术方案通过电位差感应模块来感应环网柜的电压，结合滤波模块和电压比较模块对环网柜是否带电进行判断并生成第一控制信号，控制模块根据第一控制信号控制地刀挂锁进行开锁或闭锁，能够实时监测环网柜设备的带电状态，在检修过程中不需要人工去确定环网柜是否带电，通过控制模块自动控制地刀挂锁的状态，防止由于误操作导致带电合地刀，从而有利于提高环网柜设备的安全运行以及保障人们的生命财产安全。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制装置的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制装置的结构示意图；

图4为发明实施例四提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制系统的结构示意图；

图5为本发明实施例五提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制系统的结构示意图；

图6为本发明实施例六提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

正如背景技术所述，随着输配电系统的环网度越来越高，线路拓扑的复杂度也越来越高。当线路环网柜在转供电的过程中，由于线路拓扑结构的变化，使得原来的进线环网柜可能变成出线环网柜，因此导致在检修过程中出现带电合地刀的情况，严重违反电气安全的“五防”规程。其中，“五防”指的是防止带负荷分、合隔离开关；防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器；防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关；防止在带电时误合接地开关；防止误入带电间隔。目前的环网柜中，只是在地刀上悬挂一把机械锁，需要人工用钥匙来开锁，存在触电的风险；且现有的地刀挂锁与环网柜中的电缆头是否带电无任何关联，只能起到警示的作用，并不能实现带电锁死，防止误合地刀的功能。

有鉴于此，本发明实施例提供一种环网柜地刀挂锁智能控制装置、系统和地刀挂锁装置，该环网柜地刀挂锁智能控制装置包括电位差感应模块、滤波模块、电压比较模块和控制模块；电位差感应模块的输入端与环网柜连接，电位差感应模块用于感应环网柜的电压并从其输出端输出；滤波模块的输入端与电位差感应模块的输出端电连接，滤波模块的输出端与电压比较模块的输入端电连接，电压比较模块用于将滤波模块输出的电压与预设电压进行比较并生成触发信号；控制模块的输入端与电压比较模块的输出端电连接，控制模块的输出端与地刀挂锁连接，控制模块用于根据触发信号生成第一控制信号以控制地刀挂锁的状态。本发明实施例提供的技术方案通过电位差感应模块来感应环网柜的电压，结合滤波模块和电压比较模块对环网柜是否带电进行判断并生成第一控制信号，控制模块根据第一控制信号控制地刀挂锁进行开锁或闭锁，能够实时监测环网柜设备的带电状态，在检修过程中不需要人工去确定环网柜是否带电，通过控制模块自动控制地刀挂锁的状态，防止由于误操作导致带电合地刀，从而有利于提高环网柜设备的安全运行以及保障人们的生命财产安全。

以上是本发明的核心思想，下面将继续结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制装置的结构示意图，参考图1，本发明实施例提供的环网柜地刀挂锁智能控制装置包括：电位差感应模块200、滤波模块300、电压比较模块400和控制模块500；电位差感应模块200的输入端A1与环网柜100连接，电位差感应模块200用于感应环网柜100的电压并从其输出端A2输出；滤波模块300的输入端B1与电位差感应模块200的输出端A2电连接，滤波模块300的输出端B2与电压比较模块400的输入端电D1连接，电压比较模块400用于将滤波模块300输出的电压与预设电压进行比较并生成触发信号；控制模块500的输入端E1与电压比较模块400的输出端D2电连接，控制模块500的输出端E2与地刀挂锁600连接，控制模块500用于根据触发信号生成第一控制信号以控制地刀挂锁600的状态。

具体地，环网柜100是一组高压开关设备装在钢板金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。当环网柜100有进线柜转为出线柜时，由于上一级符合开关未断开，使得环网柜100带电，电位差感应模块200的输入端A1与环网柜100连接，基于电磁感应原理，电位差感应模块200能够感应环网柜100的电压，并从电位差感应模块200的输出端A2输出至滤波模块300的输入端B1，滤波模块300对电位差感应模块200输出的电压进行滤波，滤波后的电压输出至电压比较模块400；电压比较将模块400将滤波模块300输出的电压与预设电压进行比较，其中，预设电压可以为工程安全电压，电压比较模块400根据滤波模块300输出的电压与预设电压的比较结果输出触发信号至控制模块500，控制模块500根据接收到的触发信号生成第一控制信号以控制地刀挂锁的状态。示例性地，第一控制信号可以为电平信号，当滤波模块300输出的电压大于预设电压时，电压比较模块400生成第一触发信号(环网柜100带电信号)，控制模块500根据第一触发信号生成第一控制信号，此时第一控制信号为高电平，地刀挂锁600接收到高电平的第一控制信号后进行闭锁，使得地刀挂锁处于闭合状态，防止检修人员打开，对人员或设备的安全造成影响。当滤波模块300输出的电压小于预设电压时，电压比较模块400生成第二触发信号(环网柜100不带电信号)，控制模块500根据第二触发信号生成第一控制信号，此时第一控制信号为低电平，地刀挂锁600接收到低电平的第一控制信号后进行开锁，使得地刀挂锁处于打开状态，证明当前的环网柜100不带电。

本发明实施例提供的技术方案，通过电位差感应模块来感应环网柜的电压，结合滤波模块和电压比较模块对环网柜是否带电进行判断并生成第一控制信号，控制模块根据第一控制信号控制地刀挂锁进行开锁或闭锁，能够实时监测环网柜设备的带电状态，在检修过程中不需要人工去确定环网柜是否带电，通过控制模块自动控制地刀挂锁的状态，防止由于误操作导致带电合地刀，从而有利于提高环网柜设备的安全运行以及保障人们的生命财产安全。

实施例二

作为本发明实施例的一种可选实施方式，控制模块500与地刀挂锁600之间还可以进行通信控制。图2为本发明实施例二提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制装置的结构示意图，参考图2，在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的环网柜地刀挂锁智能控制装置还包括第一通信模块700；第一通信模块700的输入端F1与控制模块500的输出端E2电连接，第一通信模块700的输出端F2与地刀挂锁600通信连接，第一通信模块700用于根据第一控制信号向地刀挂锁600输出第二控制信号，地刀挂锁600根据第二控制信号进行开锁或闭锁。

具体地，第一通信模块700可以为无线蓝牙模块或无线WiFi模块。第一通信模块700与地刀挂锁600通信连接。第一通信模块700接收控制模块500输出的第一控制信号，经通信电路将第一控制信号转换为第二控制信号后，控制地刀挂锁600开锁或闭锁，其中，第二控制信号可以为环网柜带电信号或不带电信号。这样设置的好处是，能够减小环网柜地刀挂锁智能控制装置的功耗，同时采用无线通信的方式还可以简化环网柜地刀挂锁智能控制装置的内部结构，有利于减小制造成本。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制装置的结构示意图，图3示例性地示出了电位差感应模块200的电路结构。参考图3，电位差感应模块200包括电压传感器Q、放大器U1、第一电阻R1和第一电容C1；电压传感器Q的第一端与放大器U1的第一输入端电连接，放大器U1的第二输入端接地，放大器U1的输出端与滤波模块300的输入端B1电连接，电压传感器Q的第二端接地；第一电阻R1的第一端与放大器U1的第一输入端电连接，第一电阻R1的第二端与放大器U1的输出端电连接，第一电容C1与第一电阻R1并联。

具体地，电压传感器Q为电位差感应传感器，电位差感应模块200与环网柜100连接。当环网柜100带电时，根据带电粒子之间的相互吸引或排斥原理，电压传感器Q中的自由带电粒子会靠近或远离环网柜100，从而使得电压传感器Q靠近环网柜100的一端带有与环网柜100上的电荷互为异号的带电粒子，远离环网柜100的一端带有同号带电粒子，进而电压传感器Q形成电位差。将电压传感器Q带有同号带电粒子的一端与第一电容C1电连接，使得第一电容C1上累积足够的带电粒子；同时第一电容C1的还与放大器U1的第一输入端电连接，放大器U1的第二输入端端接地，例如，放大器U1的第一输入端为负端，第二输入端为正端。第一电容C1上存储的同号带电粒子经过放大器U1转换为电压信号(电位差信号)，并输出至滤波模块300放入输入端B1。第一电阻R1用于形成放大器U1的反馈环，结合第一电容C1能够实现放大器U1的稳定输出，保证放大器U1输出的电压信号稳定。本发明实施例通过采用电位差感应传感器来感应环网柜100的带电信息，结合放大器U1输出可以测量的电位差信号，滤波模块300和电压比较模块400对电位差信号是否超出预设电压进行判断，以确定环网柜是否带电，并生成触发信号，控制模块500根据触发控制信号生成第一控制信号以控制地刀挂锁600进行开锁或闭锁，能够实时监测环网柜设备的带电状态，在检修过程中不需要人工去确定环网柜100是否带电，通过控制模块500自动控制地刀挂锁600的状态，防止由于误操作导致带电合地刀，从而有利于提高环网柜设备的安全运行以及保障人们的生命财产安全。

实施例四

本发明实施例还提供了一种环网柜地刀挂锁智能控制系统，该控制系统包括上述任意实施例所提供的环网柜地刀挂锁智能控制装置，图4为发明实施例四提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制系统的结构示意图。参考图4，在上述各实施例的基础上，环网柜地刀挂锁智能控制系统还包括地刀挂锁主体800，地刀挂锁600设置于地刀挂锁主体800中，地刀挂锁主体800与环网柜地刀挂锁智能控制装置10通信连接。

可选地，地刀挂锁主体800包括第二通信模块810、驱动模块820、电机830和电源模块840，第二通信模块810、驱动模块820和电机830分别与电源模块840电连接，电机830与地刀挂锁600电连接；第二通信模块810的输入端G1与第一通信模块700的输出端F2通信连接，第二通信模块810的输出端G2输出第一通信模块700发送的第二控制信号；驱动模块820的输入端H1与第二通信模块810的输出端G2电连接，驱动模块820的输出端H2与电机830电连接，驱动模块820用于根据第二控制信号驱动电机830以使地刀挂锁600开锁或闭锁。

具体地，环网柜地刀挂锁智能控制系统还包括感应节点(未示出)，环网柜地刀挂锁智能控制装置10设置于感应节点内部，感应节点通过插孔与环网柜100的带电显示面板连接。带电显示面板设置于环网柜100上，带电显示面板上设置有插孔，感应节点***至插孔中。由于电位差感应模块200中的电压传感器Q为电位差感应传感器，因此当感应节点***带电显示面板时，电位差感应模块200能够感应环网柜100上的带电粒子，从而形成电位差。滤波模块300对电位差感应模块200输出的电位差进行滤波，滤波后的电压输出至电压比较模块400与预设电压进行比较；电压比较模块400根据滤波模块300输出的电压与预设电压的比较结果输出触发信号至控制模块500，控制模块500根据接收到的触发信号生成第一控制信号。第一通信模块700和第二通信模块810均为超低功耗无线通信电路，第一控制信号经第一通信模块700将第一控制信号转换为第二控制信号后，发送至地刀挂锁主体800。第二通信模块810接收第二控制信号，并将第二控制信号发送至驱动模块820，驱动模块820根据接收到的第二控制信号驱动电机830旋转，以将地刀挂锁600闭合或打开。电源模块840用于为第二通信模块810、驱动模块820以及电机830提供电源电压。示例性地，控制模块500根据第一触发信号输出高电平的第一控制信号，第一通信模块700将高电平的第一控制信号发送至第二通信模块810，第二通信模块810将接收到高电平的第一控制信号输出至驱动模块820，驱动模块820驱动电机830旋转，将地刀挂锁600闭合。

本发明实施例提供的技术方案通过第一通信模块和第二通信模块实现环网柜地刀挂锁智能控制装置与地刀挂锁的无线通信，并根据控制模块输出的第一控制信号生成第二控制信号，结合驱动模块控制地刀挂锁进行开锁或闭锁，能够实时监测环网柜设备的带电状态，在检修过程中不需要人工去确定环网柜是否带电，通过控制模块自动控制地刀挂锁的状态，防止由于误操作导致带电合地刀，从而有利于提高环网柜设备的安全运行以及保障人们的生命财产安全，且通过无线感应的方式实现智能控制地刀挂锁的状态，在环网柜带电的情况下，将地刀挂锁闭合并锁死，防止带电合地刀的情况发生。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制系统的结构示意图。参考图5，在上述各实施例的基础上，驱动模块820包括控制处理芯片U2和驱动电路8201，控制处理芯片U2包括第一信号输入端1和第一信号输出端2；控制处理芯片U2的第一信号输入端1与第二通信模块810的输出端G2电连接，控制处理芯片U2用于识别第二控制信号的有效性；驱动电路8201的输入端与控制处理芯片U2的第一信号输出端2电连接，驱动电路8201的输出端与电机830电连接，驱动电路8201用于根据第二控制信号驱动电机830以使地刀挂锁600开锁或闭锁。

具体地，控制处理芯片U2可以为DSP芯片，能够对接收到的第二控制信号的有效性进行判断。第二控制信号的有效性指的是第二控制信号是否包含环网柜带电信息，也就是说，当电位差感应模块200通过感应的方式生成的电位差大于预设电压时，则证明环网柜100带电，此时第二控制信号有效；当电位差感应模块200通过感应的方式生成的电位差不大于预设电压时，则证明环网柜100无电，此时第二控制信号无效。可选地，驱动电路8201还用于：若第二控制信号有效，则驱动电机830使地刀挂锁600处于闭锁状态；若第二控制信号无效，则驱动电机830使地刀挂锁600处于开锁状态。示例性地，控制处理芯片U2可以根据第二控制信号的电平对第二控制信号的有效性进行判断，当控制处理芯片U2接收到的第二控制信号为高电平时，则证明第二控制信号有效，进而控制驱动电路8201生成电机正转信号以驱动电机830正转，使得地刀挂锁600闭合；当控制芯片U2接收到的第二控制信号为低电平时，则证明第二控制信号无效，进而控制驱动电路8201生成电机反转信号以驱动电机830反转，使得地刀挂锁600打开。通过控制处理芯片U2能够自动控制地刀挂锁600的状态，方便检修人员准确识别环网柜100的带电状态，从而保障了人身生命财产和配电设备的安全运行。

继续参考图5，本发明实施例提供的环网柜地刀挂锁智能控制系统的具体工作原理如下：

环网柜地刀挂锁智能控制系统包括感应节点和地刀挂锁主体800，环网柜100包括带电显示面板，带电显示面板上设置有插孔，感应节点***至插孔中。感应节点包括环网柜地刀挂锁智能控制装置10，当感应节点***带电显示面板上的插孔时，电位差感应模块200感应环网柜100上的带电粒子形成电位差，滤波模块300对电位差感应模块200输出的电位差进行滤波，滤波后的电压输出至电压比较模块400与预设电压进行比较；电压比较模块400根据滤波模块300输出的电压与预设电压的比较结果输出触发信号至控制模块500，控制模块500根据接收到的触发信号生成第一控制信号。当滤波模块300输出的电压大于预设电压时，第一控制信号为高电平；当滤波模块300输出的电压不大于预设电压时，第一控制信号为低电平。第一通信模块700和第二通信模块810均为超低功耗无线通信电路，第一控制信号经第一通信模块700将第一控制信号转换为第二控制信号后，发送至地刀挂锁主体800。地刀挂锁主体800包括地刀挂锁600，地刀挂锁600可以为机械电气挂锁。控制处理芯片U2可以根据第二控制信号的电平对第二控制信号的有效性进行判断，当控制处理芯片U2接收到的第二控制信号为高电平时，则证明第二控制信号有效，进而控制驱动电路8201生成电机正转信号以驱动电机830正转，使得地刀挂锁600闭合；当控制芯片U2接收到的第二控制信号为低电平时，则证明第二控制信号无效，进而控制驱动电路8201生成电机反转信号以驱动电机830反转，使得地刀挂锁600打开。

本发明实施例提供的技术方案，通过电位差感应模块来感应环网柜的电压，结合滤波模块和电压比较模块对环网柜是否带电进行判断并生成第一控制信号，通过第一通信模块和第二通信模块实现环网柜地刀挂锁智能控制装置与地刀挂锁的近距离无线通信，并根据控制模块输出的第一控制信号生成第二控制信号，结合驱动模块控制地刀挂锁进行开锁或闭锁，提高了对环网柜是否带电的检测的可靠性，并且能够实时监测环网柜设备的带电状态，在检修过程中不需要人工去确定环网柜是否带电，通过控制模块自动控制地刀挂锁的状态，防止由于误操作导致带电合地刀，从而有利于提高环网柜设备的安全运行以及保障人们的生命财产安全，且通过无线感应的方式实现智能控制地刀挂锁的状态，在环网柜带电的情况下，将地刀挂锁闭合并锁死，防止带电合地刀的情况发生，实现了地刀挂锁与环网柜是否带电的联动。

实施例六

图6为本发明实施例六提供的一种环网柜地刀挂锁智能控制系统的结构示意图，参考图6，本发明实施例提供的环网柜地刀挂锁智能控制系统包括环网柜地刀挂锁智能控制装置10和地刀挂锁主体800。其中，环网柜地刀挂锁智能控制装置10包括电位差感应模块200、滤波模块300、电压比较模块400、控制模块500和第一通信模块700。

电位差感应模块200包括电压传感器Q、放大器U1、第一电阻R1和第一电容C1；电压传感器Q的第一端与放大器U1的第一输入端电连接，放大器U1的第二输入端接地，放大器U1的输出端与滤波模块300的输入端B1电连接，电压传感器Q的第二端接地；第一电阻R1的第一端与放大器U1的第一输入端电连接，第一电阻R1的第二端与放大器U1的输出端电连接，第一电容C1与第一电阻R1并联。

滤波模块300包括第二电阻R2、第二电容C2和第三电容C3，第二电阻R2的第一端与放大器U1的输出端电连接，第二电阻R2的第二端与电压比较模块400的输入端D1电连接，第二电容C2的第一端与第二电阻R2的第一端电连接，第二电容C2的第二端接地，第三电容C3的第一端与第二电阻R2的第二端电连接，第三电容C3的第二端接地。

电压比较模块400包括电压比较器U3和第三电阻R3，电压比较器U3的第一输入端与第二电阻R2的第二端电连接，电压比较器U3的第二输入端接入预设电压Vref，电压比较器U3的输出端与控制模块500的输入端E1电连接，第三电阻R3的第一端与电压比较器U3的输出端电连接，第三电阻R3的第二端接地。

电位差感应模块200与环网柜100连接。当环网柜100带电时，根据带电粒子之间的相互吸引或排斥原理，电压传感器Q中的自由带电粒子会靠近或远离环网柜100，从而使得电压传感器Q靠近环网柜100的一端带有与环网柜100上的电荷互为异号的带电粒子，远离环网柜100的一端带有同号带电粒子，进而电压传感器Q形成电位差。将电压传感器Q带有同号带电粒子的一端与第一电容C1电连接，使得第一电容C1上累积足够的带电粒子；同时第一电容C1的还与放大器U1的第一输入端电连接，放大器U1的第二输入端端接地，例如，放大器U1的第一输入端为负端，第二输入端为正端。第一电容C1上存储的同号带电粒子经过放大器U1转换为电压信号(电位差信号)，并输出至滤波模块300放入输入端B1，通过第二电阻R2、第二电容C2和第三电容C3进行滤波。第一电阻R1用于形成放大器U1的反馈环，结合第一电容C1能够实现放大器U1的稳定输出，保证放大器U1输出的电压信号稳定。滤波后的电压输入至电压比较器U3的第一输入端，并与预设电压Vref进行比较以确定环网柜是否带电，并生成触发信号，控制模块500根据触发信号生成第一控制信号。控制模块500可以为单片机或DSP。

第一通信模块700和第二通信模块810可以为收发器芯片，用于实现近距离无线通信。第一通信模块700和第二通信模块810均为超低功耗无线通信电路，第一控制信号经第一通信模块700将第一控制信号转换为第二控制信号后，发送至地刀挂锁主体800。第二通信模块810接收第二控制信号，并将第二控制信号发送至驱动模块820，驱动模块820根据接收到的第二控制信号驱动电机830旋转，以将地刀挂锁600闭合或打开。驱动模块820包括控制处理芯片U2、第四电阻R4、第四电容C4和第五电容C5。控制处理芯片U2可以为电机驱动芯片，第二通信模块810的输出端G2包括第一输出端和第二输出端，分别对应连接控制处理芯片U2的第一信号输入端1和第二信号输入端3。控制处理芯片U2的第一信号输出端2和第二信号输出端4分别连接电机830的正负极，第四电容C4的第一端与控制处理芯片U2的电源端电连接，第四电容C4的第二端接地；第四电阻R4的第一端与控制处理芯片U2的第一信号输出端2电连接，第四电阻R4的第二端与电机830的正极电连接，控制处理芯片U2的第二信号输出端与电机830的负极电连接，第五电容C5的第一端与第四电阻R4的第二端电连接，第五电容C5的第二端与控制处理芯片U2的第二信号输出端2电连接。示例性地，当电位差感应模块200通过感应的方式生成的电位差大于预设电压时，则证明环网柜100带电，控制模块500输出高电平的第一控制信号，高电平的第一控制信号通过第一通信模块700和第二通信模块810转换为高电平的第二控制信号，控制处理芯片U2的第一信号输入端1接收高电平的第二控制信号，驱动电机830正转，使得地刀挂锁600闭锁。当电位差感应模块200通过感应的方式生成的电位差不大于预设电压时，则证明环网柜100不带电，控制模块500输出低电平的第一控制信号，低电平的第一控制信号通过第一通信模块700和第二通信模块810转换为低电平的第二控制信号，控制处理芯片U2的第二信号输入端3接收低电平的第二控制信号，驱动电机830反转，使得地刀挂锁600开锁。

实施例七

本发明实施例还提供了一种地刀挂锁装置，包括上述任意实施例所提供的环网柜地刀挂锁智能控制系统。由于本发明实施例提供的地刀挂锁装置包括本发明任意实施例所提供的环网柜地刀挂锁智能控制系统，因此本发明实施例提供的地刀挂锁装置也具备上述任意实施例所描述的有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。