專利名稱：：具有自測試和遠(yuǎn)程通告能力的gfci的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及可復(fù)位電路中斷設(shè)備，更具體地，涉及具有自測試和遠(yuǎn)程通告能力的接地故障斷路器(groundfaultcircuitinterrupter,GFCI)設(shè)備。
背景技術(shù)：
：開發(fā)了接地故障斷路器(GFCI)以滿足對能夠檢測異常電流(通常從相到地)并隨后中斷對其中發(fā)生了故障的電氣系統(tǒng)供電的設(shè)備的需求。以這種方式，該設(shè)備保護(hù)人員免受電擊、火災(zāi)等。伴隨著例如10到100安的負(fù)載電流，毫安量級的接地故障電流可以被檢測。因此，在無接地故障時，GFCI可以使交流(AC)功率能夠連接到下游的電氣負(fù)載和插座出口。當(dāng)檢測到接地故障時，GFCI可以將觸點開路以切斷到負(fù)載的AC功率。當(dāng)檢測到接地故障時，GFCI可以把相線和中性線都斷開。所以即使相線和中性線因疏忽互換，也保護(hù)用戶免受相到地的故障。但是，GFCI的錯誤配線可能導(dǎo)致某些插座(墻上出口)喪失保護(hù)。插座GFCI可以被配線成保護(hù)"單個出口"，或者，它們可以被配線為"穿過"設(shè)備以保護(hù)GFCI的正面出口和下游出口。在新建筑中，GFCI—般將在通電之前安裝。這可能導(dǎo)致可能的錯誤配線，因為配線盒包含兩對相線和中性線，它們不容易被標(biāo)識為線路和負(fù)載。因此，存在安裝者可能因疏忽把AC配線的線路側(cè)連接到GFCI的負(fù)載側(cè)的可能性，這可能產(chǎn)生潛在的危險。3除了錯誤配線以外，GFCI也可能經(jīng)受其他故障模式。這些故障模式可能由異常工作狀況導(dǎo)致，例如不良的AC電源質(zhì)量、不當(dāng)使用或者對GFCI部件的化學(xué)作用。為了確保可靠的工作，GFCI設(shè)備可以在該GFCI設(shè)備的外部包含測試(TEST)按鈕，當(dāng)被按下時，所述按鈕導(dǎo)致觸點開路，并且從受該GFCI保護(hù)的電路去除電源。在測試之后，通過按下該GFCI外部上的復(fù)位(RESET)按鈕，可以把該GFCI復(fù)位到其正常工作條件，所述復(fù)位按鈕在被按下時模擬接地故障。這種模擬的接地故障導(dǎo)致內(nèi)部電路如同已經(jīng)發(fā)生了真正的接地故障那樣做出響應(yīng)。由此，使內(nèi)部元件、電路和機(jī)械機(jī)構(gòu)得到演練和測試。如果GFCI的內(nèi)部機(jī)構(gòu)在正確地工作，則斷路器觸點閉合并且恢復(fù)對插座的供電?？梢灾甘居脩舳ㄆ诘販y試GFCI并替換故障的設(shè)備。但是，即使當(dāng)看得見的指示被置于GFCI本身上時，用戶即便測試，可能也并非定期地測試其GFCI。GFCI可靠性也可能被功率中斷和當(dāng)功率恢復(fù)時對應(yīng)的浪涌危害。功率恢復(fù)可能導(dǎo)致電力線上出現(xiàn)大的電壓和電流電氣尖峰，從而產(chǎn)生GFCI元件故障的可能性。因此，功率恢復(fù)以后GFCI應(yīng)該被測試。具有多個樓層的商業(yè)建筑和工業(yè)/行政綜合體一般可能具有很多GFCI。例如，GFCI可以被置于衛(wèi)生間中、洗滌槽、廚房區(qū)域和外部的插座出口處。多個建筑綜合體，例如校園、政府建筑綜合體、企業(yè)中心等，可能具有成百上千個這樣的GFCI區(qū)域，用于保護(hù)人員免受電擊風(fēng)險。當(dāng)測試?yán)缭诖笮徒ㄖ蛘吖I(yè)/行政綜合體中的大量GFCI時，測試GFCI以確保正常功能可能帶來后勤問題。如果涉及足夠多數(shù)量的GFCI,則可能永久雇傭人員來按下GFCI上的測試和復(fù)位按鈕并確保所有GFCI被定期地，例如每個月被測試。而且，哪些GFCI已經(jīng)被測試和哪些還未被測試的記錄可能變成容易導(dǎo)致出錯和溝通不當(dāng)?shù)凝嫶笕蝿?wù)。為了保證保護(hù)人員免受因接地故障所致的電擊風(fēng)險，居住和商業(yè)環(huán)境中的GFCI必須被正確地安裝，并且GFCI被定期地測試。
發(fā)明內(nèi)容公開了用于智能GFCI設(shè)備(此后稱為IGFCI)的方法和技術(shù)，所述設(shè)備具有被編程為定期執(zhí)行自測試并把該測試結(jié)果傳遞到例如遠(yuǎn)程中央記錄計算機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)視設(shè)備的微控制器。在某些實施方案中，利用雙向(雙方向)通信，多個自測試IGFCI設(shè)備可以從位于遠(yuǎn)程的設(shè)備被系統(tǒng)地測試和復(fù)位，以降低對用戶的干擾。IGFCI設(shè)備可以被配置成在AC功率施加到該設(shè)備后自動地復(fù)位或手動地復(fù)位。在自動復(fù)位實施方案中，通過在施加AC功率后閉合繼電器觸點，IGFCI被自動地復(fù)位。在手動復(fù)位實施方案中，在IGFCI能夠運轉(zhuǎn)之前，IGFCI必須被用戶或微處理器電路手動地復(fù)位。在一個實施例中，IGFCI設(shè)備可以包括用于處理故障條件的GFCI電路和基于微處理器或其他處理器電路的智能電路。GFCI電路包括故障傳感/檢測電路，以便響應(yīng)于例如接地故障的故障條件形成和斷開電力線的線路和負(fù)載側(cè)之間的傳導(dǎo)路徑。GFCI電路還包括自測試功能，包含例如測試按鈕的測試裝置以斷開傳導(dǎo)路徑，例如復(fù)位按鈕的復(fù)位裝置以重新建立傳導(dǎo)路徑。智能電路可以啟動自測試功能并把測試結(jié)果傳遞到遠(yuǎn)程設(shè)備。IGFCI包含被配置成根據(jù)例如電力線載波技術(shù)的通信技術(shù)工作的通信電路。獨立于GFCI電路的智能電路可被用于任何能夠被復(fù)位的可復(fù)位電路中斷設(shè)備?？杀挥糜诒景l(fā)明的IGFCI設(shè)備的可復(fù)位電路中斷設(shè)備的例子包括但不局限于電器漏電斷路器(applianceleakagecircuitinterrupter,ALCI)、設(shè)備漏電斷路器(equipmentleakagecircuitinterrupter,ELCI)、可復(fù)位浸漬式檢觀'J斷路器(immersiondetectioncircuitinterrupter,IDCI)、電弧故障斷路器(arc-faultcircuitinterrupter,AFCI)和組合AFCI/GFCI。可以使用軟件編程微控制器以便控制IGFCI的通信電路和自測試電路。微控制器可以向遠(yuǎn)程中央記錄計算機(jī)通告(傳送)定時器事件的發(fā)生，例如30天定時器，以測試GFCI電路。微控制器可以使5能自測試電路以啟動GFCI的自測試。例如，微控制器可以通過執(zhí)行自測試操作來模擬接地故障，所述自測試操作包括把GFCI的繼電器觸點開路和閉合一個時間段，所述時間段包括若干個AC周期，例如兩個AC周期或者更少，依賴于觸點開路/閉合要求?？梢韵蜻h(yuǎn)程中央記錄計算機(jī)通告(傳送)閉合和開路主觸點的時間段和GFCI的唯一地址，以及其他信息或狀態(tài)。孩吏控制器可以包括當(dāng)功率^皮初次施加到GFCI并且用戶測試序列(測試按鈕和復(fù)位按鈕例程)被執(zhí)行時使能本地通告器(annunciator)的軟件。本地通告器可以包括視覺指示設(shè)備(例如LED)和/或聽覺指示設(shè)備(例如壓電蜂鳴器)。此外，所述軟件可以分析各種繼電器觸點狀況。利用通過未發(fā)生先前的斷電狀況或者30天定時器中斷時感測繼電器觸點開路所產(chǎn)生的中斷例程，可以確定接地故障狀況。然后轉(zhuǎn)移到接地故障程序，它繼而可以使能各種輸出端口，直到識別到用于復(fù)位GFCI的清除例程為止。通過每一次通過輸入端口接收到60個AC周期脈沖時遞增存儲器地址的內(nèi)容，可以產(chǎn)生30天定時器或其他內(nèi)部間隔。其他特征包括用于測試IGFCI的電路和元件的內(nèi)建測試(BIT)技術(shù)。例如，通過使小電流通過線圈并監(jiān)^L通過繼電器線圏的電流，可以測試?yán)^電器線圏，這測試了線圏的連續(xù)性而無需把觸點開路。在檢測到錯誤配線狀況或者在30天周期內(nèi)未能測試GFCI后，IGFCI可以激活本地通告器以提供聽覺和視覺警告。在具有很多GFCI的應(yīng)用中，IGFCI可以從遠(yuǎn)程中央記錄器提供對GFCI的監(jiān)視和測試。IGFCI設(shè)備可以檢測GFCI電路的繼電器觸點的線路側(cè)或負(fù)栽側(cè)上電壓的存在。微控制器在程序控制下，能夠連續(xù)地掃描輸入并做出決策，例如何時已出現(xiàn)30天時間間隔，因而使能本地通告器。前面已經(jīng)相當(dāng)廣泛地概述了本發(fā)明的優(yōu)選特征，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解接下來對本發(fā)明的詳細(xì)描述。此后，將描述本發(fā)明的額外特征，它們形成了本發(fā)明權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們能夠很容易地使用所公開的概念和具體實施例作為設(shè)計或者修改用于執(zhí)行本發(fā)明的相同目的的其他結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，并且這些其他結(jié)構(gòu)不偏離本發(fā)明最寬泛形式時的精神和范圍。從下面的詳細(xì)描述、所附權(quán)利要求和附圖，本發(fā)明的其他方面、特征和益處將變得更全面清晰，在附圖中，類似的元件被給予類似的參考數(shù)字，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的具有自測試和通信能力的智能接地故障斷路器(IGFCI)的框圖2A根據(jù)本發(fā)明實施例示出了具有自動復(fù)位功能的智能GFCI的原理圖2B根據(jù)本發(fā)明實施例示出了具有手動復(fù)位功能的智能GFCI的原理圖3-6是具有單向通信、不具有自測試功能的智能GFCI的實施方案的流程圖；和圖7-12是具有雙向通信和自測試功能的實施方案的流程圖。具體實施例方式本公開內(nèi)容描述了自動測試一個或更多個GFCI并且隨后把結(jié)果傳遞(通告)到用于記錄目的的遠(yuǎn)程中央記錄器，因而消除對耗時的手動測試的需求的方法和技術(shù)。GFCI包括提供自測試和遠(yuǎn)程通信能力的微控制器，此后被稱作智能GFCI(IGFCI)。自測試功能可以被配置為自動復(fù)位或者手動復(fù)位，并且遠(yuǎn)程通信特征可以被配置為單向(從GFCI單方向)或雙向(雙方向)。自測試功能和遠(yuǎn)程通信特征可以被獨立地實施。IGFCI設(shè)備可以被配置成在AC功率被施加到設(shè)備后被自動復(fù)位或者手動復(fù)位。在自動復(fù)位實施方案中，通過在施加AC功率后閉合繼電器觸點，IGFCI被自動復(fù)位。在手動復(fù)位實施方案中，在IGFCI可運轉(zhuǎn)之前，IGFCI必須由用戶或者微控制器電路手動復(fù)位。7圖1示出了能夠與遠(yuǎn)程中央記錄器116通信的自測試和遠(yuǎn)程通告IGFCI設(shè)備106的實施方案的框圖100，遠(yuǎn)程中央記錄器116并非本發(fā)明的一部分。IGFCI設(shè)備106包括耦合到在電力線的線路和負(fù)載側(cè)之間形成和斷開傳導(dǎo)路徑的功率中斷繼電器觸點120的GFCI102。例如，在發(fā)生接地故障狀況或者按下測試按鈕后，通過開路繼電器觸點并把線路側(cè)從負(fù)載側(cè)切斷，GFCI能夠斷開傳導(dǎo)路徑。這經(jīng)常被稱作使GFCI跳閘。GFCI102還包括復(fù)位按鈕，復(fù)位按鈕允許用戶通過閉合繼電器觸點從而重新建立傳導(dǎo)路徑來復(fù)位所述設(shè)備。IGFCI106包括具有微控制器110或其他能夠被編程以執(zhí)行控制IGFCI106的操作的軟件或其他指令的處理器的智能電路104。微控制器110從GFCI接收測試信號以確定測試按鈕的狀態(tài)，并接收分別從線路側(cè)和負(fù)載側(cè)功率信號導(dǎo)出的線路信號和負(fù)載信號以確定繼電器觸點120的狀態(tài)。如下面詳細(xì)地解釋的那樣，基于這些信號的狀態(tài)，通過發(fā)送自動復(fù)位(AUTO—RESET)和自動測試(AUTO_TEST)信號到GFCI，微控制器110對GFCI102執(zhí)行自測試操作。微控制器110包括向用戶提供關(guān)于GFCI的信息和/或狀態(tài)的本地通告裝置，例如視覺指示器122(例如LED)和聽覺指示器124(例如壓電蜂鳴器設(shè)備)。微控制器110可以包括實施自測試功能的軟件例程。在一個實施例中，微控制器110維持基于軟件的定時器，例如30天定時器，用于啟動自測試功能。在從定時器接收到信號后，可以使能包括執(zhí)行具有下列步驟序列的子測試?yán)痰能浖永?。首先，微控制?10發(fā)送信號到GFCI來閉合GFCI的繼電器觸點120。在一個實施例中，與手動測試按鈕并聯(lián)的半導(dǎo)體開關(guān)由來自微控制器輸出端口的信號供電。接著，微控制器檢測觸點120是否開路了一個持續(xù)時間，例如一個或兩個線電壓的AC周期。兩個周期的開路線電壓不可能對任何負(fù)載有影響。然后，微控制器檢測閉合的繼電器觸點120。通過經(jīng)通信電路108把編碼的信息分組傳送到遠(yuǎn)程中央記錄器116，在自測試序列中的每一個事件(30天定時器、閉合觸點、開路觸點、閉合觸點)和特定GFCI的唯一地址被通告(傳送)。中央記錄器116可以是中央計算機(jī)系統(tǒng)的一部分。編碼的分組可以包括GFCI地址和測試序列的結(jié)果。每一個GFCI的地址可以由例如雙列直插組裝(DIP)開關(guān)或焊接的鏈路設(shè)置。智能電路104被根據(jù)"輪詢輸入，，方案配置，藉此，每當(dāng)電路接收到某個信號時電路輸入的狀態(tài)被輪詢，并依據(jù)輸入的狀態(tài)采取適當(dāng)?shù)男袆?。如下面詳?xì)地描述的那樣，輪詢的輸入包括從測試電路導(dǎo)出的測試信號，以及從IGFCI的相應(yīng)的負(fù)載和線路輸入導(dǎo)出的負(fù)載和線路信號。IGFCI的線路側(cè)中性導(dǎo)體被用作地(GND)基準(zhǔn)，以使微控制器在AC功率周期的正向電壓(+ve)邊沿上輪詢輸入。在一個實施例中，GFCI102包括連續(xù)運行繼電器(continuousdutyrelay)。功率中斷觸點120是所述繼電器的一部分，所述繼電器通常是激活的，并且保持AC功率中斷觸點閉合?？梢酝ㄟ^例如高壓晶體管的電子開關(guān)提供到繼電器線圏的電流。當(dāng)GFCI檢測到接地故障時，它觸發(fā)電子鎖存器，例如硅可控整流器(SCR)(未示出)，以便導(dǎo)通將電子開關(guān)關(guān)斷的電流，從而停止給繼電器線圏供電，并把功率中斷觸點120開路。當(dāng)要求測試GFCI時，智能電路104發(fā)送信號到GFCI102以便給繼電器供電(接通)，所述繼電器閉合與導(dǎo)致繼電器觸點開路的GFCI的測試按鈕并聯(lián)的繼電器觸點。其后，開始復(fù)位序列。這產(chǎn)生模擬接地故障，導(dǎo)致GFCI電路觸發(fā)電子鎖存器并閉合功率中斷觸點。因此，GFCI的所有的電氣和機(jī)械部分被測試。微控制器電路110通過輪詢其輸入確認(rèn)功率中斷觸點已經(jīng)開路。如果確認(rèn)觸點開路，則微控制器電路110停止給測試電路繼電器供電，并使復(fù)位晶體管導(dǎo)通，所述晶體管繼而將SCR復(fù)位到未觸發(fā)(即非導(dǎo)通)狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位晶體管被關(guān)斷時，SCR保持未觸發(fā)。這允許高壓晶體管導(dǎo)通，給繼電器線圏供電并閉合功率中斷觸點120。微控制器電路110通過輪詢其輸入確i人觸點已經(jīng)閉合。測試可以在幾個AC功率周期內(nèi)完成以l更導(dǎo)致對下游電器或負(fù)載的最少的中斷，如果有的話。微控制器110提供了分析和GFCI的運行相關(guān)的各種狀況的靈活性。例如，電器的接地漏電任務(wù)具有特定于每一個設(shè)備類型的已知的漏電模式(特性)。例如，電水箱當(dāng)其"Calrod"加熱器打開時泄漏電流，而洗衣機(jī)在其洗滌或者漂洗周期中時可能泄漏地電流。微控制器104可以被配置成分析漏電狀況，包括在設(shè)備的各種應(yīng)用模式期間在任何時間段的漏電大小和時間。該信息可以被存儲在微控制器的存儲器中，并連續(xù)地與即時的實際值比較。任何偏差，除了使斷路器跳閘以外，還可能被使用例如射頻(RF)鏈路向遠(yuǎn)程中央記錄器通告。而且，在使GFCI跳閘之前，可以把故障的持續(xù)時間考慮在內(nèi)。微控制器也可以被編程為通告各種漏電水平或者絕對電流大小，以便可以發(fā)出迫近的故障和/或可能的火災(zāi)的警告。通信電路108耦合到微控制器電路104以實現(xiàn)IGFCI106和遠(yuǎn)程中央記錄器116之間的通信。通信電路108可以傳送信息，包括但不局限于指示到了測試GFCI的時間的30天定時器信號、指示自測試功能已被執(zhí)行的自測試信號、測試狀態(tài)信號(自測試功能成功或者失敗)、指示發(fā)生接地故障狀況的接地故障信號、指示設(shè)備已被錯誤配線的錯誤配線信號。通信電路108可以被從GFCI電源(未示出)、微控制器電路電源或其他的電源供電。在一個實施方案中，通信電路108可以包括實現(xiàn)從IGFCI到中央記錄器的單向通信的發(fā)射器，或者實現(xiàn)IGFCI和中央記錄器之間的雙向(雙方向)通信的收發(fā)器?？梢允褂秒娏€載波技術(shù)實施通信電路108，電力線載波技術(shù)可被用于各種遠(yuǎn)程控制應(yīng)用，例如照明控制。電力線載波技術(shù)涉及在AC線電壓上疊加高頻(相對于60Hz的AC功率信號)。電力線載波協(xié)議(即數(shù)據(jù)格式)包括XIO、Cebus和Echelon。這些系統(tǒng)中的每一個均采用包括載波頻率、比特率、編碼格式、唯一地址、命令行等的獨特協(xié)議把動作傳送到遠(yuǎn)程接收器。Cebus和Echelon系統(tǒng)是雙向通信協(xié)議，采用收發(fā)器電路用于確認(rèn)。X10系統(tǒng)是單向通信協(xié)議?？梢允褂闷渌耐ㄐ偶夹g(shù)實施通信電路108。例如，可以使用射頻(RF)發(fā)射器，它具有具超過100英尺范圍，比同等的電力線發(fā)射器更小并且消耗更少的功率。通過電力線傳送信號要求相對較高的功10率和較大的發(fā)射元件，包括線路驅(qū)動晶體管和線路隔離輸出變壓器。因此，使用低功率RF傳輸技術(shù)能夠減小GFCI的尺寸和封裝要求。但是，100英尺的范圍可能不足以把數(shù)據(jù)傳送到僅僅幾個建筑物遠(yuǎn)的記錄計算機(jī)。在另一種技術(shù)中，收發(fā)器可以位于中央記錄器，例如在建筑物地板的中央。中央收發(fā)器可以從規(guī)定距離內(nèi)的幾個GFCI接收信號。收發(fā)器可以是電力線或者RF收發(fā)器，隨后，所述收發(fā)器能夠在更大距離上轉(zhuǎn)發(fā)(中繼)信號。電力線載波，或者EchelonRF或CebusRF協(xié)議可以包括處理噪聲靈敏度的電路。因為來自任何一個GFCI的信號均可能是不頻繁的，所以利用每一個編碼分組的從GFCI到收發(fā)器以及從收發(fā)器到中央記錄器的多重傳輸，可以獲得提高的傳送可靠性。此外，中央收發(fā)器可以包括雙向傳輸技術(shù)，它輔助信號確認(rèn)，進(jìn)一步提高了長距離傳輸可靠性。如果AC功率觸點120開路并且GFCI設(shè)備被錯誤配線，電源(未示出)可以給智能電路104提供功率?；蛘?，通信方法可以包括音頻(AF)，它也被包括在Cebus或Echelon協(xié)議內(nèi)。此外，在單向結(jié)構(gòu)(只可傳輸電路)中，微控制器可以包括沖突避免技術(shù)，例如產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)來防止多個GFCI試圖同時傳送，盡管在Cebus和Echelon可以具有針對沖突避免的規(guī)定。如上面所解釋的那樣，公開了自測試IGFCI的兩個實施方案。在自動復(fù)位實施方案中，通過在施加AC功率后閉合繼電器觸點，IGFCI被自動地復(fù)位。在手動復(fù)位實施方案中，在IGFCI可運轉(zhuǎn)之前，IGFCI必須被用戶或者微控制器電路手動地復(fù)位。在這里公開的IGFCI的自測試版本中，微控制器電路可以提供自動復(fù)位和手動復(fù)位功能。自動復(fù)位實施方案在自動復(fù)位實施例中，通過在重新施加AC功率后閉合繼電器觸點自動復(fù)位GFCI?？梢园ū镜赝ǜ嫫?視覺指示器122和聽覺指示器124)以便警告用戶查看幾個IGFCI中的特定IGFCI。但是，因ii為IGFCI設(shè)備包括自測試功能，所以可能沒有必要以適當(dāng)?shù)拈g隔警告用戶測試設(shè)備。相反，當(dāng)設(shè)備被錯誤配線、發(fā)生接地故障或者自測試或用戶測試失效時，通告器可以被激活。本地通告器也可以被用來幫助用戶在在幾個IGFCI和中央記錄器之間建立通信期間找到特定IGFCI。在一個實施方案中，線路輸入的正邊沿(+ve)被用來定時本地聽覺和/或視覺警告。當(dāng)發(fā)生以下狀況時，微控制器可以導(dǎo)致聽覺和視覺指示*設(shè)備被首次供電時，或者在長得足以復(fù)位微控制器的電力中斷時間段之后。*如果自測試選項不可用，30天定時器到期。如果自測試選項可用，則如果自測試未在設(shè)定時間內(nèi)被完成，則激活指示器。*設(shè)備在接地故障后跳閘。*測試按鈕被按下(如果輸出還未被使能)。如果在輸入中未檢測到變化，則線路+ve邊沿可被用來遞減計數(shù)器，所述計數(shù)器可以提供用于聽覺和/或視覺輸出的定時。如果視覺和聽覺輸出被禁止，則線路+ve邊沿可被用來遞減一系列計數(shù)器，所述一系列計數(shù)器在30天后提供超時(即通過對+ve邊沿計數(shù))。如果使用雙向通信，則中央記錄器116可以對30天周期計數(shù)，并給IGFCI發(fā)送自測試的命令(或者通告用戶必須測試IGFCI)。如果在輸入中檢測到變化，則在若干個采樣上驗證輸入的變化以過濾因例如噪聲和觸點反射的因素所致的不正確的輸入。當(dāng)輸入的變化得到驗證時，智能電路依據(jù)輸入的新狀態(tài)和先前的狀態(tài)動作。智能電路按輸入狀態(tài)的下列變化動作測試、負(fù)載和線路。當(dāng)測試按鈕未被按下時，測試信號可以是半波的，并且當(dāng)按鈕被按下時為零。用戶測試IGFCI106允許用戶測試GFCI102。如果智能電路104確認(rèn)對測試、負(fù)載、線路的輸入的變化為(O，l，l)，則測試按鈕已被按下。三比特二進(jìn)制樣式(O，l，l)代表測試、負(fù)載和線路信號的狀態(tài)。測試12和復(fù)位標(biāo)志序列中的第一個標(biāo)志被置位。視覺和聽覺輸出被使能。如果測試按鈕按下之后，開路觸點的輸入變化(O，l，l)被確認(rèn)，則標(biāo)志序列中的第一標(biāo)志被復(fù)位，并且第二標(biāo)志被置位。如果隨著第二序列標(biāo)志被置位，閉合觸點的輸入變化(l，l，l)被確認(rèn)，則第三標(biāo)志被置位，并且第二標(biāo)志被去除。自測試IGFCI106提供自測試功能來測試GFCI102。微控制器接通其自動測試(AUTO—TEST)信號。如果智能電路104確認(rèn)輸入變化到(O，l，l)，則測試電路繼電器觸點(與測試按鈕并聯(lián))已經(jīng)閉合。手動測試標(biāo)志序列中的第一標(biāo)志被置位。視覺和聽覺輸出也可以被使能。在測試電路繼電器觸點閉合以后，如果開路觸點的輸入變化(O，l,l)被確認(rèn)，則第一標(biāo)志序列被復(fù)位，并且第二標(biāo)志被置位。自動測試信號被關(guān)斷。自動復(fù)位(AUTO一RESET)信號被接通足夠的時間供GFCI電路(見圖2A)中的SCR(SC1)關(guān)斷。然后，自動復(fù)位信號被關(guān)斷。如果隨著第二序列標(biāo)志被置位，閉合觸點的輸入變化(l，l，l)被確認(rèn)，則第三標(biāo)志被置位并且第二標(biāo)志被去除。上面的兩個事件序列均代表對斷路設(shè)備的有效測試。在用戶測試序列中，測試按鈕被按下，設(shè)備跳閘并使觸點開路。然后，當(dāng)用戶復(fù)位設(shè)備時，觸點被閉合。在自測試序列中，自動測試信號接通測試電路繼電器，并且設(shè)備跳閘并使觸點開路。然后，自動復(fù)位信號將設(shè)備復(fù)位，并且觸點閉合。如果任一測試的正確順序未凈皮遵循(例如當(dāng)測試按鈕被按下時設(shè)備沒有跳閘，或者設(shè)備未復(fù)位)，則視覺和聽覺輸出開始或繼續(xù)，以指示測試序列故障。在有效的用戶或自測試序列完成之后，第三序列標(biāo)志的產(chǎn)生導(dǎo)致30天定時器被啟動，并且視覺和聽覺輸出被禁止。當(dāng)30天定時器到期時，設(shè)備自測試，或者使能聽覺和視覺輸出，直到完成有效的手動測試為止。因此，每30天，設(shè)備被測試，或者提醒用戶測試該設(shè)備。接地故障或錯誤配線如果開路觸點被確認(rèn)(O，O，l)而沒有在先的測試按鈕按下，則假設(shè)已經(jīng)發(fā)生了接地故障。視覺和聽覺輸出被使能，指示要求有效的用戶測試序列。注意，不執(zhí)行自測試功能，以鼓勵用戶在將IGFCI復(fù)位之前來到設(shè)備處并分析情況。如果該單元被錯誤配線，則觸點不能被閉合。這是因為連續(xù)運行繼電器線圏被從設(shè)備的線路側(cè)供電。為了在施加AC功率后閉合觸點，繼電器必須拉動閉合的觸點。這要求設(shè)備線路側(cè)上的功率，這在錯誤配線條件下不能實現(xiàn)，除非觸點被閉合。如果單元被4昔誤配線，則當(dāng)觸點開路時出現(xiàn)輸入狀態(tài)(O，l，O)或者(l，l，O)。當(dāng)這個輸入裝備被驗證時，使用微控制器的指令周期作為時鐘使能視覺和聽覺輸出。聽覺和/或視覺輸出可以無限地繼續(xù)，直到從該設(shè)備去除功率為止。當(dāng)設(shè)備被正確地配線并且有效的用戶或自測試序列被執(zhí)行時，可以停止聽覺和/或視覺輸出?；谶B續(xù)運行繼電器的GFCI可以被配置成在功率施加到設(shè)備后以兩種不同方式工作自動或者手動復(fù)位。利用自動復(fù)位電路，在施加功率后，GFCI自動閉合功率中斷觸點。利用手動復(fù)位電路，在施加功率后，GFCI不閉合功率中斷觸點。在觸點將閉合之前，設(shè)備必須被用戶或者設(shè)備復(fù)位。轉(zhuǎn)到通信電路108，在單向配置的實施方案中，IGFCI只能傳送信號。在雙向結(jié)構(gòu)中，IGFCI能夠傳送和接收信號。利用單向結(jié)構(gòu)，IGFCI與中央記錄器通信，并能夠以規(guī)律的間隔傳送其狀態(tài)，或者每當(dāng)其狀態(tài)變化時傳送其狀態(tài)。各IGFCI能夠維持30天測試周期的計數(shù)，并按要求執(zhí)行測試和復(fù)位周期。利用雙向通信，中央記錄器能夠依次輪詢每一個IGFCI,并命令I(lǐng)GFCI報告其狀況。中央記錄器也可以發(fā)送通告、測試和復(fù)位(即開路或閉合功率中斷觸點)的命令。開路IGFCI的功率中斷觸點并保持其開路的進(jìn)一步的命令在火災(zāi)警報期間可能是有用的，以切斷部分AC線的功率，以使次生火災(zāi)不會發(fā)生。利用雙向通信實施方案，中央記錄器也能夠保持30天測試周期的計數(shù)，并以系統(tǒng)的方式測試和復(fù)位其全部的IGFCI。利用包含手動復(fù)位電路和雙向通信的IGFCI，可以防止IGFCI在功率被去除并重新施加到其后復(fù)位。例如1.接地故障發(fā)生并且未被清除。2.存在瞬間丟失并且功率回到IGFCI。3.中央記錄器(具有電池備份)記得存在未清除的接地故障，并且不傳送復(fù)位IGFCI的信號。下面的描述詳述了以作為地(GND)的線路中性端為參考的GFCI電路和智能電路。使兩個電路參考相同的GND是有益的，因為這避免了使用兩個光耦，在功率和封裝的空間都很珍貴的情況下，使用兩個光耦既浪費功率也浪費空間。但是，使GND參考線路中性端不是必須的。一些GFCI電路通過GFCI電源中的全波電橋參考浮動地。如果全波電橋被在電源和輸入信號中使用，則所示的智能電路可以參考相同的浮動地。參考線路中性端的電路的實施方案相對于參考GND的結(jié)構(gòu)可以具有兩個益處。首先，如果線載波通信被使用，則這個結(jié)構(gòu)可以使把通信電源與GFCI或者智能電路電源相組合更容易。第二，如果將來能夠制造運轉(zhuǎn)具有非常低的截止電流的AC電流的電子開關(guān)，則電子開關(guān)能夠直接代替IGFCI中的測試電路。圖2A示出了具有自動復(fù)位功能的IGFCI的原理圖。IGFCI包括圖1的GFCI電路部分102和智能電路104。GFCI電路部分102包括微電路U2，例如RaytheonTM的型號為RV4141A的低功率接地故障中斷器。微電路U2與通常情況下閉合、鎖存的繼電器一起工作，所述繼電器被到達(dá)電磁線圏的短功率脈沖串開路。微電路U2適于和連續(xù)運行繼電器一起工作。這種繼電器在功率被施加到繼電器線圏126時閉合，并且當(dāng)功率被去除時開路。該繼電器耦合到功率中斷觸點120以斷開和形成線路和負(fù)載側(cè)之間的傳導(dǎo)路徑。15可以從線路相導(dǎo)體通過二極管Dl和電阻器R8給微電路U2供電。微電路U2內(nèi)的電容器C5和電壓基準(zhǔn)能夠為GFCI微電路U2產(chǎn)生27V電源。二極管Dl也能通過R8為繼電器線圏126提供功率，電阻器R8能夠限制通過所述線圈的電流。電容器Cl和C7通過產(chǎn)生跨過線圏的DC電壓分量并抑制線圏被關(guān)斷時的暫態(tài)電壓，能夠輔助繼電器線圈126的工作。當(dāng)發(fā)生接地故障時，電流流經(jīng)差分變壓器T1的次級繞組。電阻器R2把這個電流轉(zhuǎn)換為用于GFCI微電路U2的輸入的電壓。R3是用于微電路U2內(nèi)的放大器的反饋電阻器，并且可以被用于接地故障的電平，在所述電平，微電路在其SCR引腳(引腳7)上產(chǎn)生"高"輸出信號。電容器C4是用于微電路內(nèi)的整合級的外部電容器，它能夠幫助過濾噪聲。微電路U2也能夠檢測接地中性線故障。這由地-中性端變壓器(T2)實現(xiàn)。電容器C2能夠提供噪聲抑制，并且電容器C3能夠防止T2次級上信號的DC分量到達(dá)微電路U2。當(dāng)發(fā)生接地故障或者足夠強(qiáng)度的中性端到地故障時，在微電路U2的SCR輸出(引腳7)產(chǎn)生"高"輸出信號。這觸發(fā)SCR(SC1)，從而將電阻器R5和R6之間的節(jié)點下拉到大約0.5V。電容器C6是噪聲抑制濾波器，提供對能夠觸發(fā)SCR(SC1)的高頻AC線脈沖的抗干擾。在正常工作期間，當(dāng)不存在接地故障時，高壓晶體管Q2的基極為高。這是因為晶體管Q2被通過由電阻器R29、R5、R6和R7提供的分壓器從27VDC電源驅(qū)動。晶體管Q2導(dǎo)通，并且電流流經(jīng)繼電器線圈126，這繼而將繼電器觸點120閉合。隨著觸點閉合，來自線路側(cè)的AC功率被提供給IGFCI的負(fù)載側(cè)。當(dāng)檢測到接地故障時，微電路U2的SCR輸出(引腳7)變"高"，并且SCRSC1被觸發(fā)(即傳導(dǎo)電流)。電阻器R5和R6之間的節(jié)點被下拉到大約0.5V，并且晶體管Q2關(guān)斷。通過繼電器線圏126的電流被去除，并且繼電器觸點120開路。因此，當(dāng)檢測到接地故障(或者中性端到地故障)時，去往IGFCI的負(fù)載側(cè)的功率被中斷。GFCI電路102也包括復(fù)位電路。復(fù)位電路包括瞬時開關(guān)SW1，它可以被(用戶)閉合以便在接地故障已被清除時將設(shè)備復(fù)位。閉合開關(guān)SW1使電流從SCRSC1繞過，這導(dǎo)致SCRSCI關(guān)斷(即停止傳導(dǎo)電流)。當(dāng)開關(guān)SW1返回其通常為開路的狀態(tài)時，如上所述，晶體管Q2再次被驅(qū)動導(dǎo)通，并且繼電器線圏126被通電，從而閉合觸點120。GFCI電路102也包括測試電路。測試電路包括瞬時開關(guān)SW2，它在(被用戶)閉合時導(dǎo)致電流通過電阻器R4流到負(fù)載相和線路中性端之間的差分線圈外部。選擇R4的值以產(chǎn)生GFCI微電路U2的接地故障閾值之上的人為接地故障電流。因此，當(dāng)開關(guān)SW2被閉合時，GFCI微電路U2檢測觸發(fā)SCRSC1的接地故障，并通過開路觸點120中斷該電路。測試和復(fù)位電路配置允許GFCI電路被測試。在圖2A下半部分中示出了智能電路104。智能電路104可以被從設(shè)備的線路側(cè)和負(fù)載側(cè)通過導(dǎo)體112和114供電。因此，無論設(shè)備是否被錯誤配線或者中斷觸點120是開路還是閉合，智能電路都被供電。電源電路可以提供代表線路信號和負(fù)載信號上的功率的輸入信號(未示出)。這些信號可以被用來確定觸點是否開路以及線路導(dǎo)線是否已經(jīng)被連接到負(fù)載端子。在圖2A的實施方案中，功率被從線路相端子通過限流電阻器R13和二極管D2提供給智能電路104。當(dāng)線路相端子上的電壓相對于線路中性端子為正時，電流流經(jīng)二極管D4，從而通過電阻器R15對電容器C8充電。齊納二極管Zl把跨過電容器C8的電壓限制到15V。同時，電流流經(jīng)電阻器R16和二極管D6,從而對電容器C9充電。功率還被從負(fù)載相端子通過限流電阻器R14和二極管D3提供給智能電路104。當(dāng)負(fù)載相端子上的電壓相對于線路中性端子為正時，電流流經(jīng)二極管D5，從而通過電阻器R15對電容器C8充電。如上所述，跨過電容器C8的電壓被齊納二極管Zl限制到15V。同時，電流流經(jīng)電阻器R17和二極管D7，從而對電容器C9充電?？邕^電容器C9的電壓被兩個齊納二極管Z2和Z3限制到5V。如果使用浮動地，則在智能電路104的電源中可以使用全波整流。電容器C9能夠為微控制器110提供電源電壓。電容器C9的值足以只利用來自設(shè)備的負(fù)載或線路側(cè)的電流維持5VDC。電容器C8為包括視覺指示器122(例如LED)和聽覺指示器1243聽覺指示器124(例如壓電蜂鳴器)的本地通告器提供電源電壓。電容器C8的值足以只利用來自負(fù)載側(cè)或線路側(cè)的電流維持15VDC?？邕^齊納二極管Z2的電壓可被用來給微控制器U2提供代表在設(shè)備的線路側(cè)上存在電壓的輸入信號。微控制器U2的輸入引腳被通過二極管D8從跨過齊納二極管Z2的電壓驅(qū)動。電阻器R12確保線路輸入引腳在未被線路信號驅(qū)動時被保持為接地。被此結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的半波線路信號也驅(qū)動微控制器110的定時器的外部輸入。因此，線路信號也被用于定時，并用于向微控制器110指示何時輪詢輸入。微控制器110不使用來自測試按鈕(SW2)的測試信號來輔助微控制器110的定時和輪詢功能，因為該電路參考線路中性端。當(dāng)測試按鈕(SW2)未被致動時，測試信號被半波整流，但是當(dāng)按鈕被致動時，其被拉到零。閉合測試按鈕(SW2)把測試輸入節(jié)點連接到線路中性端子。當(dāng)測試按鈕(SW2)未被致動時，出現(xiàn)在測試輸入節(jié)點的60HzAC電壓4皮元件R2、D10和Z4轉(zhuǎn)換為5V方波。當(dāng)測試按鈕,皮按下時，電阻器R10確保微控制器110的測試輸入引腳被拉低。以和線路信號類似的方式，跨過齊納二極管Z3的電壓被用來提供代表設(shè)備的負(fù)載側(cè)上的AC電壓的5V方波?？邕^齊納二極管Z3的電壓被用來通過二極管D8驅(qū)動微控制器110的輸入。電阻器Rll確保負(fù)載輸入引腳在未被負(fù)載信號驅(qū)動時被保持為接地。如上所述，微控制器110被從由電源提供的5VDC供電。加電復(fù)位電路包括晶體管Q3、電阻器R20、R21、R23、R19和電容器C12。當(dāng)首次施加功率時，加電復(fù)位電路確保微控制器110的復(fù)位引腳被保18持為低，直到電源充電到接近5V為止。而且，當(dāng)存在瞬時失去到該電路的功率時，如果提供給微控制器110的電壓下降得太低，加電復(fù)位電路把復(fù)位引腳拉低，從而復(fù)位微控制器。因此，微控制器不被復(fù)位則電源上的低電壓不能擦除微控制器的易失性存儲器。用來驅(qū)動微控制器110的時鐘電路確定微控制器指令周期的速度。這個時鐘電路包括晶體X1、電阻器R18和電容器C10和C11。晶體的振蕩頻率必須相對較低，在數(shù)百千赫茲的量級，供微控制器電路以小于0.5mA工作。三個輸入即線路、負(fù)載和測試被連接到微控制器110的三個輸入/輸出引腳。線路輸入也可以被連接到定時器/中斷輸入引腳，以使微控制器110能夠檢測線路信號上的正邊沿(斜坡)。在AC的正半周期期間，微控制器110能夠始終在輸入處輪詢，通過在AC周期中的其他時間對其進(jìn)行測試防止輸入的錯誤診斷?；蛘?，微控制器可以使用測試輸入的負(fù)邊沿，因為當(dāng)測試按鈕未被致動時其被半波整流，并且當(dāng)測試按鈕^皮致動時凈皮全波整流。微控制器110可獲得被稱為工廠測試(FACTORY—TEST)的第四輸入。如果在加電復(fù)位后工廠測試引腳被保持在VDD,則微控制器110能夠運行測試微控制器軟件的所有功能的子例程。以這種方式，在所有部件已被焊接到印刷電路板之后，智能電路104能夠在工廠中被測試。IGFCI的一般用戶可能不能訪問工廠測試輸入，因為其將被封閉在設(shè)備中。這對于在生產(chǎn)期間的質(zhì)量保證目的是有用的。微控制器110能夠產(chǎn)生四個輸出LED輸出、壓電輸出、自動測試和自動復(fù)位(LED—OUT、PIEZO_OUT、AUTO一TEST和AUTO_RESET)。這不包括驅(qū)動通信電路所需的輸出。LED輸出信號可以通過電阻器R25驅(qū)動晶體管Q6的基極。晶體管Q6能夠控制本地視覺指示器122，例如發(fā)光二極管LED1。電阻器R30可以限制通過發(fā)光二極管LED1的電流。壓電輸出信號能夠通過電阻器R24驅(qū)動晶體管Q5的基極。當(dāng)壓電輸出信號為低時，則晶體管Q5關(guān)斷。當(dāng)壓電輸出信號為高時，則晶體管Q5驅(qū)動聽覺指示器124，例如壓19電蜂鳴器。在一個實施方案中，該蜂鳴器以大約3-4KHz工作。壓電蜂鳴器和發(fā)光二極管可以被從15VDC電源驅(qū)動，所以它們不拉低來自微控制器的電源電壓。當(dāng)從IGFCI要求視覺和聽覺輸出時，發(fā)光二極管和壓電蜂鳴器可以#皮例如如下驅(qū)動1.兩輸出都關(guān)斷1.4秒鐘2.發(fā)光二極管接通0.1秒鐘3.兩輸出都關(guān)斷1.4秒鐘4.壓電蜂鳴器接通0.1秒鐘5.回到步驟l以這種方式驅(qū)動視覺和聽覺輸出能夠使保持15VDC電源的電容器Cl在交替輸出之間再次充電。這使得電路能夠以小于0.5mA的電流工作。在替換的實施方案中，來自微控制器110的輸出信號在接通時能夠是穩(wěn)定的5V，當(dāng)關(guān)斷時是0V(GND)，而不是讓軟件在接通時產(chǎn)生3-4KHz輸出并在關(guān)斷時為GND。微控制器110輸出可被用來驅(qū)動振蕩器電路或具有內(nèi)部振蕩器的壓電晶體。自動測試輸出可,皮用來對電路的GFCI部分102進(jìn)行自測試。這個輸出上的正信號能夠通過電阻器R27激活測試電路繼電器線圏。這等同于致動測試按鈕(SW2)。電流通過電阻器R4流出負(fù)載相端子和線路中性端子之間的差分線圏。選擇電阻器R4的值以提供超過GFCI微電路U2的接地故障閾值的人為接地故障電流。因此，當(dāng)測試電路繼電器觸點被閉合時GFCI檢測到接地故障，觸發(fā)SC1并斷開該電路。以這種方式，電路被測試。正自動測試輸出被繼續(xù)，直到檢測到電路跳閘為止。在自測試的替換實施方案中，任何與測試開關(guān)并聯(lián)的電氣控制開關(guān)可^1用來分流足夠的AC電流以產(chǎn)生接地故障。如果測試電路繼電器不能被從微控制器110的引腳直接驅(qū)動，則微控制器引腳可被用來驅(qū)動晶體管，該晶體管繼而驅(qū)動測試電路繼電器的線圏。繼電器和其觸點不必非常大，因為繼電器僅針對數(shù)十個毫安量級的電流閉合和開路。電阻器R27能夠限制流經(jīng)測試電路繼電器線圏的電流。注意，限流電阻器R4在測試按鈕(SW2)的負(fù)載相側(cè)。這要求產(chǎn)生測試信號的節(jié)點在測試按鈕的負(fù)載相側(cè)。如果測試電流繼電器以短路方式故障，則IGFCI將跳閘。這是安全狀況。如果測試電路繼電器以開路方式故障，則盡管自測試功能不工作，測試按鈕仍可以被用來將設(shè)備跳閘。自動復(fù)位輸出可被用來在設(shè)備已被自動測試信號跳閘以后復(fù)位該設(shè)備。當(dāng)微控制器110在自動復(fù)位線上產(chǎn)生正輸出時，晶體管Q4被驅(qū)動導(dǎo)通。電阻器R28能夠限制到晶體管Q4的柵極的電流和電壓，并且當(dāng)自動復(fù)位輸出不存在時，電阻器R9把晶體管Q4的基極拉到地。當(dāng)晶體管Q4導(dǎo)通時，電阻器R29和電阻器R5之間的節(jié)點被拉到低電壓。這使SCR(SC1)缺乏電流，導(dǎo)致其關(guān)斷。當(dāng)自動復(fù)位信號被去除，并且晶體管Q4關(guān)斷時，晶體管Q2返回導(dǎo)通狀態(tài)，這激活繼電器線圏126，閉合觸點并復(fù)位該設(shè)備。注意，如果晶體管Q4以短路方式故障，則晶體管Q2將關(guān)斷，因而導(dǎo)致到負(fù)栽的功率被中斷。這是安全狀況。如果晶體管Q4以開路情況故障，則因接地故障所致，GFCI電路仍能夠跳閘(SC1仍能夠工作)，所以這也是安全狀況。注意，如果自動復(fù)位輸出被保持為高，則IGFCI的繼電器觸點開路并且被無限期地保持開路。從設(shè)備的線路側(cè)供電的連續(xù)工作繼電器的益處是如果發(fā)生錯誤配線，則設(shè)備不能被智能電路復(fù)位或者通過解除觸發(fā)SC1復(fù)位。在繼電器能夠被激活以保持繼電器觸點閉合之前，它們可以被手動地閉合。圖2B示出了手動復(fù)位GFCI電路的原理圖。如上面所解釋的那樣，可以提供兩個類型的連續(xù)工作繼電器GFCI:自動復(fù)位和手動復(fù)位。上述自動復(fù)位類型在施加功率后自動地閉合GFCI觸點120。在手動復(fù)位類型中，觸點120在施加AC功率后不自動閉合。相反，該電路必須由用戶手動復(fù)位(或者由智能電路復(fù)位)。SCR(SC2)被與高壓晶體管Q2串聯(lián)放置。該電路和上述自動復(fù)位類型類似。這里將描述額外的電路和操作。當(dāng)功率被施加到該電路時，晶體管Q2導(dǎo)通，但是SCRSC2關(guān)斷。為了閉合觸點120(或者在設(shè)備已經(jīng)跳閘后將其復(fù)位)，可以閉合瞬時復(fù)位按鈕SW3。當(dāng)復(fù)位按鈕SW3被閉合時，電流被提供給兩個路徑。第一，電流流經(jīng)電阻器R31、二極管D12和電阻器R26以導(dǎo)通晶體管Q4，這把SCRSC1解除觸發(fā)。第二，電流也流經(jīng)電阻器R31、二極管D11和電阻器R9以觸發(fā)SCRSC2。當(dāng)復(fù)位按鈕SW3被開路并且晶體管Q2被再次驅(qū)動導(dǎo)通時，GFCI102閉合觸點120。電容器C14和C13確保SCRSC2在復(fù)位開關(guān)開路以后保持導(dǎo)通足夠長，供電流開始流經(jīng)Q2，因而鎖定SCRSC2導(dǎo)通?，F(xiàn)在，自動復(fù)位輸出通過齊納二極管Z5被連接到電阻器R31和二極管D12及Dll之間的節(jié)點。齊納二極管Z5可以具有大約2.5V的齊納電壓，并確保GFCI在智能電路加電時不復(fù)位。開啟自動復(fù)位輸出具有和閉合復(fù)位按鈕SW3類似的效果。如果自動復(fù)位輸出被保持為高，則GFCI觸點120將開路并被保持開路。軟件和通信自測試功能和到中央記錄器的通信能力不必被組合應(yīng)用。即，IGFCI可以具有一個或兩者的功能。因此，一種實施方案包括自測試獨立設(shè)備，其中，由該設(shè)備中的微控制器做出自測試的決策。另一種實施方案可以具有與中央記錄器通信但是不具有自測試能力的設(shè)備。在所述第二種情況下，GFCI的狀況(或者狀態(tài))被傳送到遠(yuǎn)程(中夬)位置，但是用戶仍必須手動地測試GFCI。而且，通信可以是單向或者雙向的。即，IGFCI可以分別是只傳送，或者既傳送也接收。IGFCI可以既具有自測試功能也具有通信功能。本公開內(nèi)容的IGFCI可以被以自測試功能/無自測試功能和單向/雙向通信的不同組合來設(shè)置。為了簡化描述，假設(shè)通信能力?？赡艿慕M合是無自測試功能，具有單向通信無自測試功能，具有雙向通信自測試功能，具有單向通信自測試功能，具有雙向通信包括了用于"無自測試-單向通信"以及"自測試-雙向通信"實施例的流程圖。第一組流程圖(圖3-6)示出了對遠(yuǎn)程信令能力的要求，并且第二組(圖7到12)示出了為了提供自測試和雙向通信特征所要求的調(diào)整和增加。中央記錄器處的收發(fā)器/人員接口能夠提供各種配置或者顯示IGFCI狀態(tài)信息。中央記錄器的大小和功耗可以不像安裝在單排出線盒中的IGFCI那樣受限制。中央記錄器可以具有電池備份或者非易失性存儲器，所以即使在中央記錄器失去了AC功率，它也能夠存儲并恢復(fù)各個IGFCI的地址和狀態(tài)。而且，在中央記錄器處要求的軟件進(jìn)程或處理通信所需的那些軟件進(jìn)程，可以被以任何期望的方式實施。這些進(jìn)程可能依賴于通信協(xié)議和要求在中央記錄器處顯示的信息量。表II示出了由微控制器設(shè)置的IGFCI標(biāo)志的狀態(tài)和傳送到中央記錄器的信號。輸入、標(biāo)志和寄存器的狀態(tài)遠(yuǎn)程信號確認(rèn)閉合的觸點；無標(biāo)志(或只有定時器服務(wù)標(biāo)志)正常工作(觸點閉合)舊輸出=O，O，O力口電復(fù)位確認(rèn)開路的觸點；測試按下；標(biāo)志=0接地(或其他類型)故障測試按下標(biāo)志=1按下的測試按鈕序列開路標(biāo)志=1(用戶或自)測試序列后開路序列復(fù)位標(biāo)志=1成功的(用戶或自)測試序列30天計數(shù)器遞減到零30天結(jié)束確認(rèn)顛倒的配線顛倒的配線表II23在多功能斷路器的情況下，例如GFCI-AFCI組合，微控制器的輸入(及其軟件)可被更改，以提供關(guān)于什么種類的故障使設(shè)備跳閘的信息。不同的信號可以被發(fā)送到中央記錄器，包括接地故障、電弧故障和/或過電流故障。指示"30天結(jié)束，，的信號可被用來區(qū)分加電復(fù)位時的通告。如果除了"通告"信號以外的所有信號都被使用，則中央記錄器仍將知道何時通告，而且能夠具有關(guān)于IGFCI什么狀態(tài)的信息。如果使用所有其他信號，則"開始通告"和"停止通告，，信號是冗余的。中央記錄器將知道用戶測試序列是否已經(jīng)失敗，因為在"測試后開路"信號之后的一定時間段內(nèi)它將接收不到"成功的測試序列"信號。如果對IGFCI在被要求的測試之間的30天時期期間以定期間隔來確認(rèn)正常工作狀態(tài)是有用的，則可以包括"正常工作"為被傳送的狀態(tài)。如果這未被完成，則IGFCI將靜默30天，直到其發(fā)送"30天結(jié)束，，信號為止。有規(guī)律的"正常工作"信號對于檢查特定IGFCI是否仍在傳送可能有用。如果中央記錄器在所分配的時間內(nèi)未接收到"正常工作，，信號，則中央記錄器可以警告用戶IGFCI或者中央記錄器和IGFCI之間的連接可能有故障。對傳送"正常工作，，信號的替換將是IGFCI發(fā)送30天周期中剩下的天數(shù)。這可以用兩種方式實現(xiàn)。當(dāng)30天定時器計數(shù)經(jīng)過被定義為"剩余29天"、"剩余28天"、"27…"等的數(shù)字時，觸發(fā)傳輸。可以使用l天計數(shù)器。當(dāng)這個日計數(shù)器變?yōu)榱銜r，第二個"三十計數(shù)，，寄存器被遞減。如果"三十計數(shù)"寄存器不是零，則其新值被作為30天周期中的剩余天傳送，并且l天計數(shù)器被復(fù)位。如果"三十計數(shù)，，寄存器是零，則傳送"30天結(jié)束，，信號，并且IGFCI開始通告。流程圖(圖3到6B)示出了到通信電路的輸出與IGFCI實施方案接口的情況。這些流程圖示出了比"通告開始/停止"傳輸更"富含信息"的傳輸代碼集合。在每一個到中央記錄器的傳輸期間，IGFCI發(fā)送其狀態(tài)和代表24特定IGFCI地址的唯一代碼。IGFCI上的Dip開關(guān)可以設(shè)置這個地址，或者唯一地址可以被編碼在IGFCI軟件中。當(dāng)首次供電時，IGFCI把其地址(和用于通告的代碼)發(fā)送到中央記錄器。以這種方式，中央記錄器確定其顯示狀態(tài)的IGFCI的數(shù)量并為IGFCI保留地址、顯示器上的行的正確量，或者LED的數(shù)量。當(dāng)每一個通告IGFCI被首次測試并復(fù)位時，安裝者能夠把每一個IGFCI分配到特定中央指示器并將其標(biāo)記(例如浴室5插座出口3)。為了替換IGFCI5，安裝者可以給新IGFCI提供和舊的那個相同的地址。當(dāng)采用先前未使用過的地址將額外的IGFCI添加到網(wǎng)絡(luò)時，中央記錄器識別該新IGFCI并允許其^^配置。安裝者必須確保兩個IGFCI不具有相同的地址。無自測試-單向通信在這個實施例中，IGFCI只把其狀態(tài)傳送到中央記錄器，它不能從中央記錄器得到命令。而且，IGFCI依靠用戶手動地測試和復(fù)位GFCI電路。如果使用單個網(wǎng)絡(luò)來把幾個IGFCI連接到中央記錄器，則通信協(xié)議需要具有用于多個同時抵達(dá)的信號的協(xié)議。這是因為可能有時候幾個IGFCI同時傳送。如表I中所示，每當(dāng)IGFCI變化到新狀態(tài)時，用于這個遠(yuǎn)程信令I(lǐng)GFCI實施例的軟件包括IGFCI狀態(tài)的傳輸。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表I示出了一種可能的遠(yuǎn)程信令I(lǐng)GFCI的簡單形式。IGFCI發(fā)送信號以便"開始通告"和"停止通告"。然后，中央記錄器將和IGFCI同時通告，并且當(dāng)IGFCI處的通告被成功的測試序列關(guān)閉時停止通告。圖3是不具有自測試的遠(yuǎn)程信令I(lǐng)GFCI的主程序的流程圖300。IGFCI被初始化(步驟302)以便把硬件和軟件復(fù)位到已知的開始位置。如果施加了工廠測試輸入(步驟304)，則運行上述工廠測試(步驟306)。或者，通告標(biāo)志被設(shè)置(步驟308)，并且"舊輸入"被設(shè)置為(O，O，O)，其中所述3位二進(jìn)制數(shù)代表(測試，線路，負(fù)載)。IGFCI傳送"加電復(fù)位，，信號(步驟310)并啟動IGFCI的加電復(fù)位。在加電復(fù)位完成以后，IGFCI微控制器被設(shè)置以檢測其定時器/中斷引腳上的正向邊沿(步驟312)。當(dāng)在該引腳上檢測到正邊沿時發(fā)生中斷，這在下面在圖4中詳述。從這一點，軟件進(jìn)入循環(huán)。定時器服務(wù)標(biāo)志被監(jiān)視(步驟314)。當(dāng)定時器服務(wù)標(biāo)志被設(shè)置時，則執(zhí)行下面描述的定時器服務(wù)例程(步驟316)。或者，軟件監(jiān)視輸入標(biāo)志是否已經(jīng)從先前(或舊的)輸入變化了(步驟318)。如果是，則軟件分支到下面描述的子例程(步驟320)以便確認(rèn)已經(jīng)接收到新的輸入并關(guān)于IGFCI的新狀態(tài)時新輸入分類。然后，軟件檢查序列復(fù)位標(biāo)志(步驟322)。如果該標(biāo)志指示還未運行(用戶或定時器)自測試，則軟件循環(huán)回到監(jiān)視定時器服務(wù)標(biāo)志(步驟314)?；蛘撸谘h(huán)回到監(jiān)視定時器服務(wù)標(biāo)志(步驟314)之前，通告標(biāo)志和序列復(fù)位標(biāo)志被去除，并且周期(30天)定時器被重新開始(步驟324)。圖4是流程圖400,示出了IGFCI設(shè)備的中斷服務(wù)例程的一種實施方案。當(dāng)發(fā)生中斷時，檢查中斷是否被定時器中斷觸發(fā)(步驟402)。如果不是，則已經(jīng)發(fā)生錯誤，并且錯誤計數(shù)器被遞增(步驟406)，并且中斷標(biāo)志被去除(步驟408)。程序前進(jìn)到退出(步驟410)以避免積累封閉循環(huán)錯誤?；蛘撸绻?步驟402)中斷不是來自定時器，則通過經(jīng)微控制器I/0端口讀取當(dāng)前的3位輸入信號測試、線路和負(fù)栽來輪詢輸入信號(步驟404)。如果在和被記錄為"舊輸入"的3位輸入比較時(步驟412)，當(dāng)前的3位輸入相同，則定時器服務(wù)標(biāo)志被設(shè)置(步驟416)。如果它們不同，則設(shè)置輸入變化標(biāo)志(步驟414),并且當(dāng)前的3位輸入被存儲為稱做"新輸入"的變量26(步驟418)。然后，去除定時器中斷標(biāo)志(步驟420)。圖5是圖3的IGFCI主例程的定時器服務(wù)子例程的一種實施方案的流程圖500。當(dāng)定時器標(biāo)志被設(shè)置時(見圖3步驟314)，可以進(jìn)入這個例程。通告標(biāo)志被檢查(步驟502)。如果通告標(biāo)志被設(shè)置，則遞減警告序列計數(shù)器(步驟504)并且按需要改變LED和蜂鳴器輸出信號(步驟506)，即生成所要求的聽覺和視覺指示器。如果該標(biāo)志未被設(shè)置，則30天計數(shù)器被遞減(步驟508)。如果已經(jīng)經(jīng)過了定期間隔(步驟510)，則信號被傳送(步驟512)到中央記錄器，指示正常工作和/或剩余天。如果尚未經(jīng)過定期間隔(步驟510)，則檢查30天定時器(步驟514)。如果已經(jīng)經(jīng)過30天，則設(shè)置通告標(biāo)志(步驟516)，并且IGFCI把已經(jīng)過30天傳送到中央記錄器(步驟518)。在退出之前，定時器服務(wù)標(biāo)志被復(fù)位(步驟520)。圖6A和圖6B示出了分類和確認(rèn)新輸入的例程的一種實施方案的流程圖600。針對值(O，l，O)或(l,l，O)即線路/負(fù)載顛倒?fàn)顩r檢查變量"新輸入"(NEW_INPUT)(步驟602)。如果是，則設(shè)備通過例如對輸入多次釆樣來驗證是否存在錯誤配線狀況(步驟604)。如果錯誤配線狀況被驗證(步驟606),則把指示錯誤配線的信號傳送到中央記錄器(步驟608)，并且視覺和聽覺指示器被連續(xù)地通告(步驟610)且不能被停止，除非從該設(shè)備移去電功率。如果錯誤配線狀況未被驗證(步驟606)，則設(shè)備檢查(步驟612)變量新輸入是否等于(O，l，l)。如果是，則設(shè)備驗證(步驟614)測試按鈕是否被按下。如果測試按鈕按下被驗證(步驟616)，則設(shè)置已驗證(VERIFIED)和測試按下(TESTPRESS)標(biāo)志(步驟618)，并且IGFCI把按下測試按鈕信號傳送到中央記錄器(步驟620)。如果測試按鈕按下未被驗證(步驟616)，則檢查新輸入(NEW_INPUT)變量是否等于(O,O，l)(步驟622)，即開路電源中斷觸點。如果是，則設(shè)備驗證(步驟624)觸點是否開路。如果開路觸點被驗證(步驟626)，則已驗證(VERIFIED)和通告(ANNUNCIATE)標(biāo)志被設(shè)置(步驟628)，并且測試后觸點開路信號被傳送(步驟634)到中央記錄器。然后檢查測試按下標(biāo)志是否被設(shè)置(步驟630)。如果是，則序列開路(SEQ—OPEN)標(biāo)志被設(shè)置，并且測試按下標(biāo)志被去除(復(fù)位)(步驟632)。如果測試按下標(biāo)志設(shè)置未被驗證(步驟630)，則接地故障信號被傳送(步驟636)到中央記錄器。針對值(l，l，l)，即閉合功率中斷觸點檢查變量新輸入(步驟638)。如果是，則設(shè)備驗證(步驟640)觸點是否閉合。如果閉合觸點被驗證(步驟642),則已驗證標(biāo)志被設(shè)置(644)。然后檢查序列開路標(biāo)志是否被設(shè)置(步驟646)。如果是，則序列復(fù)位標(biāo)志被設(shè)置，并且序列開路標(biāo)志被去除(復(fù)位)(步驟648)。設(shè)備把成功測試序列信號傳送(步驟650)到中央記錄器。在例程返回之前，檢查是否已設(shè)置已驗證標(biāo)志(步驟652)。如果是，則變量"舊輸入，，被設(shè)置成和變量"新輸入"相同(步驟654)。輸入變化標(biāo)志被復(fù)位(步驟656)，并且子例程返回到調(diào)用程序。無自測試-雙向通4言這個實施例和"無自測試-單向通信"實施例類似。包括雙向通信意味著中央記錄器能夠輪詢其與之聯(lián)系的IGFCI。這減少了從各個IGFCI傳送的數(shù)據(jù)的沖突。如果很多IGFCI被鏈接到一個中央記錄器，則數(shù)據(jù)沖突可能使數(shù)據(jù)從IGFCI到中央記錄器的傳輸放慢。通過使用雙向通信，中夾記錄器能夠從IGFCI接管信號的管理，并且也能夠發(fā)送出有限數(shù)量的命令。中央記錄器能夠發(fā)送的命令包括IGFCI地址+傳送當(dāng)前狀態(tài)IGFCI地址+傳送30天周期中的剩余時間IGFCI地址+通告開啟IGFCI地址+通告關(guān)閉從IGFCI可獲得的傳輸可以和"無自測試-單向通信"實施例的相同。但是IGFCI的狀態(tài)的傳輸可以由IGFCI微控制器識別被傳送的來自中央記錄器的命令觸發(fā)。當(dāng)中央記錄器首次加電時可以完成設(shè)置。例如，假設(shè)每一個中央28記錄器"單元，，的IGFCI的最大數(shù)量是16。此外，假設(shè)有16個"組代碼"把屬于一個單元的IGFCI組與另一個單元中的IGFCI進(jìn)行區(qū)分。加電后，中央單元將輪詢在其組中的16個號碼中的每一個，記錄存在多少IGFCI。當(dāng)每一個通告IGFCI被首次測試和復(fù)位時，每一個IGFCI可以被標(biāo)記并被分配特定的中央指示器。或者，每一個IGFCI可以被分配并被標(biāo)記為專用"分配"功能的一部分。這個功能將告知特定IGFCI將其通告開啟(并確保所有其他的關(guān)閉)，以便容易定位。用戶將分配和標(biāo)記特定IGFCI，并且當(dāng)用戶完成時中央單元將關(guān)閉通告。一旦設(shè)置，則中央單元能夠以定期間隔一次一個地輪詢其組的成員。雙向通信也使得可以使中央記錄器對30天周期計數(shù)。這可能比使所有IGFCI在不同時間到期更有益處。如果所有的IGFCI同時到期，則同時測試和復(fù)位它們是更簡單的操作。此外，如果30天通告由中央記錄器控制(利用24小時電池備份時鐘)，則通告可以在夜間被關(guān)閉，或者只在某些時間被開啟(例如當(dāng)清掃人員正穿過建筑物時)。如果一個單元由于接地故障或者顛倒配線所致已經(jīng)在通告，則使用中央單元對30天周期計數(shù)，則從IGFCI傳輸"30天結(jié)束"和"剩余X天"可能不是必須的。自測試-單向通信在本結(jié)構(gòu)中，IGFCI保持30天計數(shù)，并確定該設(shè)備何時應(yīng)該自測試和復(fù)位。和在"無自測試-單向通信"實施例中一樣，IGFCI只能把其狀態(tài)傳送到中央記錄器，它不能從中央記錄器獲取命令。但是，IGFCI不依靠用戶來測試和復(fù)位GFCI電路。IGFCI軟件和硬件確定何時運行自測試。如果使用單個網(wǎng)絡(luò)來把幾個IGFCI連接到中央記錄器，則在通信協(xié)議中必須存在某種形式的沖突避免。這是因為可能有時候幾個IGFCI全部同時在試圖傳送。IGFCI能夠傳送到中央記錄器的狀態(tài)已經(jīng)增加1:<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>表III"觸點保持開路"狀態(tài)已被包括，因為這個狀態(tài)需要被與以下區(qū)別1.觸點在測試和復(fù)位序列期間開路；和2.觸點在接地故障以后開路當(dāng)微控制器接收到中斷其通過開啟"自動復(fù)位"信號并保持它開啟進(jìn)行保護(hù)的電路的激勵時，"保持開路"標(biāo)志被設(shè)置。以這種方式，觸點被保持開路，直到接收到進(jìn)一步的激勵(或者設(shè)備注意到瞬時失去功率)為止。在IGFCI接收到適當(dāng)輸入后，IGFCI將去除自動復(fù)位輸出和"保持開路，，標(biāo)志。"正常工作"傳輸可被用來向中央記錄器指明觸點不再被保持開路。在這個"單向通信"實施例中，IGFCI不從中央記錄器獲取命令。保持開路的激勵必須來自微控制器的輸入，例如檢測IGFCI何時過熱的輸入。自測試-雙向通4言在這個實施例中，中央記錄器能夠接收IGFCI狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并控制通信業(yè)務(wù)，并且也能夠傳送指令到IGFCI，包括關(guān)閉(或開啟)和執(zhí)行測試及復(fù)位序列。而且，"自動復(fù)位(AUTO—RESET)，，可以被保持為"高"，并且IGFCI跳閘——即使當(dāng)IGFCI通常將會復(fù)位。IGFCI地址+傳送當(dāng)前狀態(tài)IGFCI地址+傳送剩余時間(在30天周期中)IGFCI地址+通告開啟IGFCI地址+通告關(guān)閉IGFCI地址+測試和復(fù)位IGFCI地址+保持開路IGFCI地址+復(fù)位(注意在任何時間中央記錄器也不能命令I(lǐng)GFCI保持其觸點閉合。如果存在接地故障，IGFCI可以總是跳閘。)下面描述的是IGFCI對來自中央記錄器的命令的響應(yīng)。注意，除非命令具有和IGFCI相同的地址，否則IGFCI將不響應(yīng)。傳送當(dāng)前狀態(tài)在接收到此命令以后，IGFCI將檢查其標(biāo)志和變量"舊輸入(OLD—INPUT)，，，并且把其狀態(tài)傳送到中央記錄器傳送剩余時間如果IGFCI正在為30天測試周期提供定時，則中央記錄器可以命令每一個IGFCI傳送30天周期中的剩余時間。這可以從每一個IGFCI內(nèi)的30天計數(shù)器確定。如果中央記錄器正在提供30天定時，則這個命令是冗余的。通告開啟在接收到此命令以后，IGFCI將設(shè)置其通告標(biāo)志，導(dǎo)致其開始通告。然后，它將傳送其當(dāng)前狀態(tài)以確認(rèn)通告開啟。通告關(guān)閉在接收到此命令以后，IGFCI將去除通告標(biāo)志。(注意，完成此事的唯一其他方式是執(zhí)行有效的測試和復(fù)位序列。)然后它將執(zhí)行其當(dāng)前狀態(tài)以確認(rèn)通告關(guān)閉。測試和復(fù)位在接收到此命令后，IGFCI將使用在硬件部分中描述的"自動測試"和"自動復(fù)位"輸出執(zhí)行自測試。在完成成功的自測試后，IGFCI將傳送"成功的測試序列"信號。如果自測試不成功，則IGFCI將傳送其當(dāng)前狀態(tài)，給出什么發(fā)生了故障的線索。保持開路在接收到此命令后，IGFCI將把"自動復(fù)位"輸出變高，并保持其為高，從而保持IGFCI的觸點開路?；蛘?，通過在"自動測試"輸出上加脈沖，通過測試電路使設(shè)備跳閘，能夠?qū)崿F(xiàn)相同的效果。復(fù)位在接收到此命令后，IGFCI將把"自動復(fù)位"輸出變高足夠長的時間，以便復(fù)位GFCI的電子線路，然后關(guān)閉"自動復(fù)位"。IGFCI傳送IGFCI的當(dāng)前狀態(tài)。注意，智能GFCI具有自測試和遠(yuǎn)程通告。這個信號對于手動復(fù)位版本特別地有用。通過發(fā)送"保持開路(HOLD_OPEN)"命令來關(guān)閉所有的IGFCI的能力在例如在火災(zāi)期間，將較大區(qū)域上的功率關(guān)斷從而在電線退化時防止進(jìn)一步著火時將會有用。31在具有手動復(fù)位能力的IGFCI中，當(dāng)供電中斷后供電恢復(fù)時，中央記錄器能夠決定IGFCI是否應(yīng)該被復(fù)位(閉合其觸點)。利用其電池備份，中央記錄器能夠保留每一個IGFCI上的信息，并且如果IGFCI具有接地故障或者被保持開路，則它將不發(fā)送復(fù)位信號。實際上，它可以發(fā)送"保持開路，，信號以確保設(shè)備不被用戶復(fù)位，直到在中央記錄器處故障被調(diào)查并清除后為止。圖7到12是用于具有雙向通信和自測試能力的IGFCI的軟件的實施方案的流程圖。注意，因為IGFCI能夠自測試，所以如果測試序列在設(shè)置的時間段內(nèi)未被完成則開始通告而非在30天標(biāo)記處開始通告更為有益。圖7示出了用于具有雙向通信和自測試能力的IGFCI的主程序的實施方案的流程圖700。IGFCI被初始化(步驟702)以便把硬件和軟件復(fù)位到已知的開始位置。如果施加了工廠測試輸入(步驟704),則運行上述工廠測試(步驟706)?；蛘?，IGFCI設(shè)置(步驟708)通告標(biāo)志，并且把"舊輸入"設(shè)置為(O，O，O)，其中所述3位二進(jìn)制數(shù)代表(測試，線路，負(fù)載)，并且IGFCI微控制器檢測其定時器/中斷引腳上的正向邊沿。當(dāng)在該引腳上檢測到正邊沿時發(fā)生中斷，這在下面在圖8中詳述。從這一點，軟件進(jìn)入循環(huán)。定時器服務(wù)標(biāo)志被監(jiān)視(步驟714)。當(dāng)定時器服務(wù)標(biāo)志被設(shè)置時，則執(zhí)行下面描述的定時器服務(wù)例程(步驟716)?；蛘?，軟件監(jiān)視輸入標(biāo)志是否已經(jīng)從先前(或舊的)輸入變化了(步驟718)。如果是，則軟件分支到下面描述的子例程(步驟720)以便確認(rèn)已經(jīng)接收到新的輸入并關(guān)于IGFCI的新狀態(tài)對新輸入分類。IGFCI檢查(步驟726)是否從中央記錄器接收到保持標(biāo)志的命令。如果是，則在子例程中對遠(yuǎn)程命令進(jìn)行服務(wù)(步驟728)，如下所述。如果不是，則針對0(零)值檢查循環(huán)計數(shù)器(步驟730)。如果循環(huán)計數(shù)器是零，則通告顛倒配線(或錯誤配線)(步驟732)。然后，軟件檢查序列復(fù)位標(biāo)志(步驟722)。如果該標(biāo)志指示還未運行(用戶或定時器)自測試，則軟件遞減循環(huán)計數(shù)器(步驟734)，并循環(huán)回到監(jiān)視定時器服務(wù)標(biāo)志(步驟714)。32或者，在循環(huán)回到監(jiān)視定時器服務(wù)標(biāo)志(步驟714)之前，通告標(biāo)志和序列復(fù)位標(biāo)志被去除(復(fù)位)(步驟724)。圖8是流程圖800，示出了IGFCI設(shè)備的中斷服務(wù)例程的一種實施方案。當(dāng)發(fā)生中斷時，檢查中斷是否被定時器中斷觸發(fā)(步驟802)。如果不是，則已經(jīng)發(fā)生錯誤，并且錯誤計數(shù)器被遞增(步驟806)，并且中斷標(biāo)志被去除(步驟808)。程序退出(步驟810)以避免積累封閉循環(huán)錯誤。或者，如果在(步驟802)中斷不是來自定時器，則通過經(jīng)微控制器I/0端口讀取當(dāng)前的3位輸入信號測試、線路和負(fù)載來輪詢輸入信號(步驟804)。如果在和被記錄為"舊輸入"的3位輸入比較時(步驟812)，當(dāng)前的3位輸入相同，則定時器服務(wù)標(biāo)志被設(shè)置(步驟816)。如果它們不同，則設(shè)置輸入變化(INPUT—CHANGE)標(biāo)志(步驟814)，并且當(dāng)前的3位輸入4皮存儲為叫做"新輸入"的變量(步驟818)。然后，去除定時器中斷標(biāo)志(步驟820)。圖9是圖7的IGFCI主例程的定時器服務(wù)子例程的一種實施方案的流程圖900。當(dāng)定時器標(biāo)志被設(shè)置時(見圖7步驟714)，可以進(jìn)入這個例程。通告(ANNUCIATE)標(biāo)志被檢查(步驟902)。如果通告標(biāo)志被設(shè)置，則遞減警告序列計數(shù)器(步驟904)并且按需要改變LED和蜂鳴器輸出信號(步驟906)，即生成所要求的聽覺和視覺指示器。如果該標(biāo)志未被設(shè)置，則30天計數(shù)器被遞減(步驟908)。如果30天定時被IGFCI實例化，則檢查內(nèi)部30天定時器(步驟914)。如果已經(jīng)經(jīng)過30天，則調(diào)用子例程來運行自測試和復(fù)位(步驟922)。在另一種實施方案中，30天定時可以由中央(或者遠(yuǎn)程)位置監(jiān)視。在這種實施方案中，步驟908、914和922凈皮跳過。在退出之前，定時器服務(wù)標(biāo)志被復(fù)位(步驟920)。圖IOA和圖10B示出了分類和確認(rèn)新輸入的例程的一種實施方案的流程圖1000。針對值(O，l，O)或(l，l,O)即線路/負(fù)載顛倒?fàn)顩r檢查變量"新輸入(NEW_INPUT)"(步驟1002)。如果是，則設(shè)備通過例如對輸入多次采樣來驗證是否存在錯誤配線狀況(步驟1004)。如果錯誤配線狀況被驗證(步驟1006)，則去除輸入變化標(biāo)志(復(fù)位)(步驟1008)，并且聽覺指示器被連續(xù)地通告(步驟1010)且不能被停止，除非從該設(shè)備移去電功率。如果錯誤配線狀況未被驗證(步驟1006)，則設(shè)備檢查(步驟1012)變量新輸入(NEW—INPUT)是否等于(O，l，l)。如果是，則設(shè)備驗證(步驟1014)測試按鈕是否被按下。如果測試按鈕按下被驗證(步驟1016)，則設(shè)置已驗證(VERIFIED)和測試按下(TESTPRESS)標(biāo)志(步驟1018)。如果測試按鈕按下未被驗證(步驟1016)，則檢查新輸入(NEW_INPUT)變量是否等于(O，O，l)(步驟1022),即開路電源中斷觸點。如果是，則設(shè)備驗證(步驟1024)觸點是否開路。如果開路觸點被驗證(步驟1026)，則已驗證(VERIFIED)和通告(ANNUNCIATE)標(biāo)志被設(shè)置(步驟1028)，并且測試后觸點開路信號被傳送到中央記錄器。然后檢查測試按下標(biāo)志是否被設(shè)置(步驟1030)。如果是，則序列開路(SEQ_OPEN)標(biāo)志被設(shè)置，并且測試按下標(biāo)志被去除(復(fù)位)(步驟1032)。如果測試按下標(biāo)志設(shè)置未被驗證(步驟1030)，則通告標(biāo)志械zi殳置(1036)。針對值(l，l，l)，即閉合功率中斷觸點檢查變量新輸入NEW_INPUT(步驟1038)。如果是，則設(shè)備驗證(步驟1040)觸點是否閉合。如果閉合觸點被驗證(步驟1042)，則已驗證標(biāo)志被設(shè)置(1044)。然后檢查序列開路標(biāo)志是否被設(shè)置(步驟1046)。如果是，則序列復(fù)位(SEQ—RESET)標(biāo)志被設(shè)置，并且序列開路標(biāo)志被去除(復(fù)位)(步驟1048)。在例程返回之前，檢查是否設(shè)置了已驗證標(biāo)志(步驟1052)。如果是，則變量"舊輸入"被設(shè)置成和變量"新輸入"相同(步驟1054)。輸入變化標(biāo)志被復(fù)位(步驟1056)，并且子例程返回到調(diào)用程序。圖11示出了服務(wù)命令子例程的實施方案的流程圖1100。子例程對從中央記錄器接收的命令做出響應(yīng)。IGFCI針對指示IGFCI的狀態(tài)上的變化的"新輸入"標(biāo)志進(jìn)行檢查(步驟1102)。如果是，則接收到的命令被存儲在IGFCI存儲器中，并且設(shè)置保持命令(COMMAND—ON一HOLD)標(biāo)志(步驟1106)，以使以后可以執(zhí)行該命令。如果不是，則鎖定本地中斷(步驟1104)。針對保持功率中斷觸點開路的指令對命令進(jìn)行檢查(步驟1108)。如果是，在"自動復(fù)位"輸出被設(shè)置為高(步驟1110)。如果不是，則IGFCI針對執(zhí)行IGFCI的測試和復(fù)位的指令對命令進(jìn)行檢查(步驟1112)。如果是，則運行下面描述的用于自動測試和復(fù)位(步驟1114)的子例程。如果不是，則針對復(fù)位IGFCI的指令對命令進(jìn)行檢查(步驟1116)。如果是，則自動復(fù)位輸出被設(shè)置為開啟(步驟1118)六十分之一(1/60)秒，即大約一個功率周期，然后，自動復(fù)位被設(shè)置為關(guān)閉(步驟1120)。如果不是，則針對設(shè)置"通告開啟"的指令對命令進(jìn)行檢查(1122)。如果是，則通告標(biāo)志被設(shè)置為開啟(步驟1124)。如果不是，則針對設(shè)置"通告關(guān)閉"的指令對命令進(jìn)行檢查(步驟1126)。如果是，則通告標(biāo)志被設(shè)置為關(guān)閉(步驟1128)。如果不是，并且已經(jīng)檢查過上述其他指令之后，IGFCI把IGFCI的當(dāng)前狀態(tài)傳送(步驟1130)到中央記錄器。本地中斷被使能并且在子例程結(jié)束之前去除保持命令標(biāo)志(步驟1132)。圖12示出了自測試和復(fù)位例程的實施方案的流程圖1200。針對開路狀況檢查功率中斷觸點(步驟1202)，開路狀況指示IGFCI已經(jīng)被觸發(fā)。如果是，則不運行自測試，并且子例程返回調(diào)用程序。如果不是，則例如一(1)秒定時器被啟動(步驟1204)。自動測試輸出被開啟(步驟1206)以模擬IGFCI的故障狀況。為了確認(rèn)觸發(fā)IGFCI，針對開路狀況檢查功率中斷觸點(步驟1208)。IGFCI繼續(xù)監(jiān)視功率中斷觸點，直到1秒定時器超時(步驟1210)。如果定時器超時(步驟1210)并且功率中斷觸點還未開路，則開啟通告標(biāo)志(步驟1212)。如果功率中斷觸點開路(步驟1208)，則自動測試輸出被關(guān)閉，并且自動復(fù)位輸出4皮開啟六十分之一(1/60)秒，然后被關(guān)閉。檢查功率中斷觸點的閉合(步驟1216)。IGFCI繼續(xù)監(jiān)視功率中斷觸點，直到l秒定時器超時(步驟1218)。如果定時35如果功率中斷觸點被確認(rèn)閉合(步驟1216)，則1秒定時器被關(guān)閉(步驟1220)并且子例程返回到調(diào)用程序。其他實施例在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種改進(jìn)的接地故障斷路器，其中，所述改進(jìn)包含被編程為測試和復(fù)位接地故障斷路器并把信息傳送到遠(yuǎn)程設(shè)備的智能電路。2.如權(quán)利要求1所述的接地故障斷路器，還包含發(fā)射器-接收器。3.如權(quán)利要求1所述的接地故障斷路器，其中，所述智能電路包含微控制器。4.如權(quán)利要求l所述的接地故障斷路器，還包含視覺指示器。5.如權(quán)利要求1所述的接地故障斷路器，還包含聽覺指示器。6.如權(quán)利要求1所述的接地故障斷路器，其中，所述智能電路還被編程為把自動測試和自動復(fù)位信號傳送到接地故障斷路器。7.—種用于自測試接地故障斷路器的方法，包含從控制設(shè)備向接地故障斷路器發(fā)送至少一個控制信號以生成至少一個狀況；和感測對于所述至少一個控制信號的至少一個響應(yīng)；和把包含所述至少一個響應(yīng)的報告?zhèn)魉偷竭h(yuǎn)程設(shè)備。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述控制設(shè)備是微處理器。全文摘要公開了用于智能GFCI設(shè)備(IGFCI)的方法和技術(shù)，所述設(shè)備具有被編程為定期執(zhí)行自測試并把該測試的結(jié)果傳遞到例如遠(yuǎn)程中央記錄計算機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)視設(shè)備的微控制器。在某些實施方案中，利用雙向(雙方向)通信，多個自測試IGFCI設(shè)備可以從位于遠(yuǎn)程的設(shè)備被系統(tǒng)地測試和復(fù)位，以減少對用戶的干擾。IGFCI設(shè)備可以被配置成在AC功率施加到該設(shè)備后自動地復(fù)位或手動地復(fù)位。文檔編號H02H3/00GK101490920SQ200780025992公開日2009年7月22日申請日期2007年6月1日優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日發(fā)明者A·扎雷斯凱,R·M·布拉德利申請人:立維騰制造有限公司