[发明专利]一种开关在线监测电路和方法

说明书

本发明提供一种开关在线监测电路及方法，所述开关在线监测电路包括开关、充电电容、供电电路、控制电路、监测电路和中央处理器，所述供电电路通过所述开关接地，所述充电电容与所述开关并联；所述监测电路与所述供电电路和所述开关的连接点相连，用于监测所述连接点的电压状态，并输出监测信号；所述控制电路与所述供电电路连接，用于根据控制信号向所述供电电路周期性的提供输入电压；所述中央处理器，与所述监测电路和所述控制电路连接，用于向所述控制电路发送周期性变化的控制信号，读取所述监测电路的监测信号，根据所述监测信号的逻辑组合判断所述开关是否在线。

技术领域

本发明涉及开关监测领域，具体的说，涉及了一种开关在线监测电路和方法。

背景技术

关于温湿度、压力、 流量、液位、气体监测仪表等关键设备的在线监测技术已经普及，但对于ESD系统的开关在线监测技术目前市场很少，而国家安全管理和企业实际安全管控方面又有迫切需要。

石油化工正常生产时，紧急切断装置的控制开关为常开状态，而开关的开路状态和开关的离线状态物理表现相同，因此如何区分断开状态的开关是否离线成为了行业应用的难题。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种开关在线监测电路和方法，方法简单、成本低、稳定可靠，便于市场推广利用。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种开关在线监测电路，包括开关、充电电容、供电电路、控制电路、监测电路和中央处理器，所述供电电路通过所述开关接地，所述充电电容与所述开关并联，根据所述供电电路的输入电压状态和所述开关的状态，所述充电电容进行充放电；

所述监测电路与所述供电电路和所述开关的连接点相连，用于监测所述连接点的电压状态，并输出监测信号；

所述控制电路与所述供电电路连接，用于根据控制信号向所述供电电路周期性的提供输入电压；

所述中央处理器，与所述监测电路和所述控制电路连接，用于向所述控制电路发送周期性变化的控制信号，以及并从读取所述监测电路的监测信号，根据所述监测信号的逻辑组合判断所述开关是否在线。

基于上述，所述供电电路包括输入电压、第一分压电阻和第二分压电阻，所述输入电压依次通过所述第一分压电阻和所述第二分压电阻接模拟地，所述第二分压电阻还与所述开关和所述充电电容并联。

基于上述，所述控制电路包括第一三极管和第一光耦，所述第一光耦的阴极用于接收所述中央处理器的控制信号，所述第一光耦的阳极通过第一限流电阻连接第一上拉电压，所述第一光耦的集电极通过第三分压电阻和第四分压电阻连接第二上拉电压，所述第三分压电阻和所述第四分压电阻的连接点还连接有所述第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极连接第二上拉电压，所述第一三极管的集电极对外输出所述供电电路的输入电压。

基于上述，所述监测电路包括第二三极管，所述第二三极管的基极连接所述开关的一端，所述第二三极管的发射极连接所述开关的另一端，所述第二三极管的集电极通过第一上拉电阻连接第一上拉电压，所述第二三极管的集电极还对外输出监测信号。

本发明还提供一种开关在线监测方法，基于前述开关在线监测电路，包括如下步骤：所述中央处理器向所述控制电路输出周期性变化的控制信号，所述控制信号包括m个时间基准的低电平和n个时间基准的高电平；其中，所述充电电容根据所述供电电路的输入电压状态和所述开关的状态首次放电n个时间基准时，所述监测电路的监测信号不发生改变；所述充电电容根据所述供电电路的输入电压状态和所述开关的状态放电n个时间基准后再次充电m个时间基准时，所述监测电路的监测信号不发生改变；

每个控制周期内，在输出m个时间基准的低电平期间，所述中央处理器读取一次所述监测电路的监测信号；在输出n个时间基准的高电平期间，所述中央处理器读取一次所述监测电路的监测信号；