[发明专利]一种自供电通讯总线短路保护方法

摘要

一种自供电通讯总线短路保护方法，用于由管理设备通过通讯总线给被管理设备供电的通讯系统内的总线线路短路、通讯总线连接的被管理设备内部短路的故障保护，包括总线取电电源模块、继电器、信号采集、处理模块、继电器控制模块，继电器采用双刀双执型继电器，系统上电时，自供电通讯总线的短路保护器保持后级通讯总线与输入通讯总线隔离的状态，利用从总线上获取的能源所提供的采样点电平与预先设定阈值电平比较，判断后级总线是否存在短路的情况，如后级总线短路，则直接将短路点旁路；如不短路，则切换继电器的触点，连通后级通讯总线与输入通讯总线，对于上电以后的后级总线短路采用分压网络测量，具有响应速度快，稳定的特点。

主权项

一种自供电通讯总线短路保护方法，用于由管理设备通过通讯总线给被管理设备供电的通讯系统内的总线线路短路、通讯总线连接的被管理设备内部短路的故障保护，包括：总线输入模块、总线取电电源模块、继电器、信号采集、处理模块、继电器控制模块，其特征为：总线输入模块包含电阻分压电路，储能电容及隔离电路；继电器采用双刀双执型继电器，总线取电电源模块包含有至少一颗储能电容；通讯总线上电时，总线取电电源模块从总线上获取电能，作为自供电通讯总线短路保护器的系统电源，电源+定义为：Vcc，电源‑定义为：GND，取样电阻R1连接Vcc，继电器的初始触点状态为：K1与取样电阻R1的连接点定义为取样点Vin1；K2连接GND，取样点Vin1输入到信号采集、处理模块，设通讯总线后级线路短路与非短路的比较阀值电平为Vref1，当Vin1低于Vref1时，判断为后级通讯总线短路，继电器的触点方向维持初始状态，切断后级通讯总线与输入通讯总线的连接；当Vin1高于Vref1时，判断为后级通讯总线不短路，启动继电器控制模块，改变继电器的触点方向，K1连接通讯总线BUSL1，K2连接通讯总线BUSL2，连通后级通讯总线与输入通讯总线；为了判断在通讯过程中的后级通讯总线是否短路，使用串联电阻网络R2、R3、R4，R2连接通讯总线的输入端，R4连接GND，其中M‑BUS通讯总线连接整流桥B1，B1的输出端与GND之间连接串联电阻网络R2、R3、R4，R2、R3之间的连接引脚输入单片机的一路ADC输入端口Vin2，R3、R4之间的连接引脚输入单片机的另一路ADC输入端口Vin3；R2和R3的连接点提供了第二个采样点，定义为：Vin2，并设定对应第二个采样点Vin2，判断总线的后级线路短路与非短路的比较阀值电平为Vref2，当Vin2高于Vref2时，后级通讯总线不短路，继电器的触点方向维持K1连接通讯总线BUSL1，K2连接通讯总线BUSL2的模式；当Vin2低于Vref2时，后级通讯总线短路，启动继电器控制模块，使继电器的触点方向切换到K1连接取样电阻R1、K2连接GND的初始状态，并启用初始状态判别；在串联电阻网络R2、R3、R4的R3和R4的连接点提供了第三个采样点，定义为：Vin3，第三个采样点用于判断通讯总线是否掉电，设定对应第三个采样点Vin3，判断总线是否掉电的比较阀值电平为Vref3，当Vin3高于Vref3时，通讯总线没有发生掉电的情况，继电器的触点方向维持K1连接通讯总线BUSL1，K2连接通讯总线BUSL2的模式；当Vin3低于Vref3时，通讯总线掉电，启动继电器控制模块，使继电器的触点方向切换到K1连接取样电阻R1、K2连接GND的初始状态，等待重新上电，并启用初始状态判别。