发明创造名称：开关柜局部放电监测装置
外观设计名称：
决定号：185515
决定日：2019-07-29
委内编号：1F265724
优先权日：
申请（专利）号：201510076715.X
申请日：2015-02-12
复审请求人：国家电网公司 国网河北省电力公司 国网河北省电力公司衡水供电分公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：彭海良
合议组组长：王玮玮
参审员：李彦琴
国际分类号：G01R31/12
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，该区别技术特征中的各个特征之间存在技术关联性，且共同解决相应技术问题，则该区别技术特征应当作为一个整体来考虑，尽管某些特征单独来看，可能与其他对比文件中的某些特征对应或为本领域的公知常识，但作为一个不宜分割的整体，其既未被其他对比文件公开，亦无证据表明其属于申请日前的公知常识，具备上述区别技术特征的技术方案能够获得有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510076715.X，名称为“开关柜局部放电监测装置”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为国家电网公司，国网河北省电力公司，国网河北省电力公司衡水供电分公司。本申请的申请日为2015年02月12日，公开日为2015年06月10日。
经实质审查，国家知识产权局专利实质审查部门于2018年07月26日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性，并在其他说明部分指出权利要求2-4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定中引用以下对比文件：
对比文件1：CN103389447A，公开日为2013年11月13日；
对比文件2：CN2064067U，公告日为1990年10月17日。
驳回决定所依据的文本为：2018年04月27日提交的权利要求第1-4项、申请日2015年02月12日提交的说明书第1-5页、说明书附图第1页、说明书摘要和摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种开关柜局部放电监测装置，其特征在于，所述开关柜局部放电监测装置包括：
紫外线探测器，用于探测开关柜局部放电时产生的紫外线信号；
报警器，与所述紫外线探测器连接，用于对所述紫外线信号进行放大、降噪处理以得到报警控制信号，所述报警控制信号用于控制所述报警器的紫外线指示单元对所述开关柜局部放电进行指示和报警器的计数器对所述开关柜局部放电的次数进行记录；所述报警器还包括：第三电阻和电源指示单元；所述第三电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第三电阻的另一端经所述电源指示单元接地；以及
电源单元，用于为所述紫外线探测器和所述报警器提供电源；在所述报警器中，第一电阻的一端分别与所述电源单元的正极、第一三极管的集电极、第一电容的一端和所述紫外线探测器的电源输入端连接；所述第一电容的另一端接地，且还与所述电源单元的负极连接；
所述紫外线指示单元和所述电源指示单元均为LED灯；
电位器的电阻两端分别与第一电阻的另一端和所述紫外线探测器的输出端连接，所述电位器的滑动端与所述紫外线探测器的输出端连接；
所述第一三极管的基极与所述紫外线探测器的输出端连接，所述第一三极管的发射级与光耦合器的发光二极管的正极连接，所述光耦合器的发光二极管的负极接地，所述光耦合器的光敏三极管的集电极与所述电源单元的正极连接，所述光耦合器的光敏三极管的发射级与第二三极管的基极连接；
所述第二三极管的发射级接地，且还与所述电源单元的负极和所述紫外线探测器的地端连接；
所述第二三极管的集电极与功率继电器的线圈的一端连接，所述功率继电器的线圈的另一端与所述电源单元的正极连接，所述功率继电器的常开触点的一端与所述电源单元的正极连接，所述功率继电器的常开触点的另一端经计数器接地，所述功率继电器的常开触点的另一端还依次经第二电阻、所述紫外线指示单元接地。
2. 根据权利要求1所述的开关柜局部放电监测装置，其特征在于，所述紫外线探测器和所述报警器整体装设于一壳体内，所述紫外线探测器的探头通过所述壳体上的通孔对准所述开关柜的外壳上通孔以探测所述开关柜局部放电时产生的紫外线信号。
3. 根据权利要求1所述的开关柜局部放电监测装置，其特征在于，所述紫外线探测器位于所述开关柜的柜壁内侧上，所述报警器位于所述开关柜外。
4. 根据权利要求1所述的开关柜局部放电监测装置，其特征在于，所述报警器还包括：用于指示所述开关柜局部放电强度的紫外线强度指示灯；
所述紫外线强度指示灯连接于所述电源单元的正极和所述第二三极管的集电极之间。”
驳回决定具体指出：权利要求1和对比文件1相比区别在于：开关柜局部放电监测装置，报警器，用于对所述紫外线信号进行放大、降噪处理以得到报警控制信号，所述报警控制信号用于控制所述报警器的紫外线指示单元对所述开关柜局部放电进行指示和报警器的计数器对所述开关柜局部放电次数进行记录；报警器还包括，第三电阻和电源指示单元；第三电阻的一端与电源正极连接，第三电阻的另一端经电源指示单元接地；紫外线指示单元和电源指示单元均为LED灯，在报警器中，第一电阻的一端分别与电源单元的正极、第一三极管的集电极、第一电容的一端和紫外线探测器的电源输入端连接；第一电容的另一端接地，且还与电源单元的负极连接；电位器的电阻两端分别与第一电阻的另一端和紫外线探测器的输出端连接，电位器的滑动端与紫外线探测器的输出端连接； 第一三极管的基极与紫外线探测器的输出端连接，第一三极管的发射极与光耦合器的发光二极管的正极连接，光耦合器的发光二极管的负极接地，光耦合器的光敏三极管的集电极与电源单元的正极连接，光耦合器的光敏三极管的发射极与第二三极管的基极连接；第二三极管的发射极接地，且还与电源单元的负极和紫外线探测器的地端连接；第二三极管的集电极与功率继电器的线圈的一端连接，功率继电器的线圈的另一端与电源单元的正极连接，功率继电器的常开触点的一端与电源单元的正极连接，功率继电器的常开触点的另一端经计数器接地，功率继电器的常开触点的另一端还依次经第二电阻、紫外线指示单元接地。基于该区别特征，该权利要求实际解决的技术问题是对开关柜局部放电进行监测并报警，对比文件2公开了一种放电记录装置，该装置由分流电阻、互感器、三极管、放大电路、三极管开关电路、永磁式继电器、计数器、信号灯、报警器及整流电源所组成；当分流电阻上有雷电流信号通过时，该电流信号经电流互感器感应出一个微弱的电流信号，此电流信号经三极管放大电路进行放大，放大后的电流信号送到三极管开关电路使三极管导通，永磁式继电器线圈中即流过一个足以使永磁式继电器工作的电流，使永磁式继电器退磁跳闸、继电器触头接通。这时与继电器触头连接的计数器、信号灯、报警器开始工作、从而实现了计数、灯光显示及报警的目的；记录准确、通用性强、成本低、价格便宜。上述报警器、计数器与继电器的技术特征在对比文件2中的作用与本申请相同，都是对放电信号的次数记录与报警；对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示。本领域技术人员能够知晓，开关柜是常用的高压电气设备，内部的电气元件会发生局部放电现象；而对比文件1中已经指出其非接触式紫外线脉冲放电监测装置可用于高压电气设备的放电监测，因此本领域技术人员容易想到采用该紫外线脉冲放电监测装置来用于开关柜的局部放电监测。通过信号的放大、降噪处理得到报警控制信号是本领域的常用技术手段；紫外线指示单元显示报警信号，是报警器显示报警信号的一种常用方式，为了简化报警装置的结构，在对比文件2公开的技术内容的基础上，本领域技术人员可以使用计数器与报警器对报警信号进行监测；报警器的内部元件结构组成和元件结构之间的相互连接关系都是本领域的常规技术手段，同时采用LED灯作为紫外线指示单元和电源指示单元是本领域技术人员的常用技术手段，属于公知常识；对比文件2已公开了永磁式继电器控制发出报警信号，功率继电器取代永磁式继电器是本领域技术人员的常规选择；因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。另外在其他说明部分指出从属权利要求2-4的附加技术特征属于本领域的公知常识，因而都不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年11月12日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了权利要求书全文修改替换页，所作修改包括：将从属权利要求4的附加技术特征补入权利要求1中。修改后权利要求书如下：
“1. 一种开关柜局部放电监测装置，其特征在于，所述开关柜局部放电监测装置包括：
紫外线探测器，用于探测开关柜局部放电时产生的紫外线信号；
报警器，与所述紫外线探测器连接，用于对所述紫外线信号进行放大、降噪处理以得到报警控制信号，所述报警控制信号用于控制所述报警器的紫外线指示单元对所述开关柜局部放电进行指示和报警器的计数器对所述开关柜局部放电的次数进行记录；所述报警器还包括：第三电阻和电源指示单元；所述第三电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第三电阻的另一端经所述电源指示单元接地；以及
电源单元，用于为所述紫外线探测器和所述报警器提供电源；在所述报警器中，第一电阻的一端分别与所述电源单元的正极、第一三极管的集电极、第一电容的一端和所述紫外线探测器的电源输入端连接；所述第一电容的另一端接地，且还与所述电源单元的负极连接；
所述紫外线指示单元和所述电源指示单元均为LED灯；
电位器的电阻两端分别与第一电阻的另一端和所述紫外线探测器的输出端连接，所述电位器的滑动端与所述紫外线探测器的输出端连接；
所述第一三极管的基极与所述紫外线探测器的输出端连接，所述第一三极管的发射级与光耦合器的发光二极管的正极连接，所述光耦合器的发光二极管的负极接地，所述光耦合器的光敏三极管的集电极与所述电源单元的正极连接，所述光耦合器的光敏三极管的发射级与第二三极管的基极连接；
所述第二三极管的发射级接地，且还与所述电源单元的负极和所述紫外线探测器的地端连接；
所述第二三极管的集电极与功率继电器的线圈的一端连接，所述功率继电器的线圈的另一端与所述电源单元的正极连接，所述功率继电器的常开触点的一端与所述电源单元的正极连接，所述功率继电器的常开触点的另一端经计数器接地，所述功率继电器的常开触点的另一端还依次经第二电阻、所述紫外线指示单元接地；
所述报警器还包括：用于指示所述开关柜局部放电强度的紫外线强度指示灯；
所述紫外线强度指示灯连接于所述电源单元的正极和所述第二三极管的集电极之间。
2. 根据权利要求1所述的开关柜局部放电监测装置，其特征在于，所述紫外线探测器和所述报警器整体装设于一壳体内，所述紫外线探测器的探头通过所述壳体上的通孔对准所述开关柜的外壳上通孔以探测所述开关柜局部放电时产生的紫外线信号。
3. 根据权利要求1所述的开关柜局部放电监测装置，其特征在于，所述紫外线探测器位于所述开关柜的柜壁内侧上，所述报警器位于所述开关柜外。”
复审请求人认为：（1）对比文件2和本申请所采用的工作原理以及所解决的技术问题不同，本申请和对比文件2针对不同的技术构思采用了不同的电路结构；（2）本申请的电路结构也并非是根据对比文件2的电路结构进行稍许改动就能得到的；（3）本申请通过监测紫外线信号，放大降噪后通过紫外线强度指示灯显示当前紫外线信号强度，从而能在一切紫外线干扰的情况下，监测局部放电所产生的紫外线信号，从而准确判断局部放电是否发生。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月19日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以做出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人于2018年11月12日提交复审请求时提交了权利要求书的全文修改替换页，经审查，其修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定所依据的文本为：申请日2015年02月12日提交的说明书第1-5页、说明书附图第1页、说明书摘要和摘要附图，2018年11月12日提交的权利要求第1-3项。
2、关于专利法第22条第3款规定的创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，该区别技术特征中的各个特征之间存在技术关联性，且共同解决相应技术问题，则该区别技术特征应当作为一个整体来考虑，尽管某些特征单独来看，可能与其他对比文件中的某些特征对应或为本领域的公知常识，但作为一个不宜分割的整体，其既未被其他对比文件公开，亦无证据表明其属于申请日前的公知常识，具备上述区别技术特征的技术方案能够获得有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
具体到本案：
（1）权利要求1请求保护一种开关柜局部放电监测装置，对比文件1公开了一种非接触式紫外脉冲放电监测装置，用于对电力工业中高压电气设备运行过程中的放电现象进行灵敏监测，并具体公开了（参见说明书第[0001]-[0002]、[0017]-[0026]段以及附图1-2）：非接触式紫外脉冲放电监测装置包括：传感器1，传感器1包括紫外线传感器（相当于紫外线探测器），具体采用R2868为高灵敏度的紫外线火焰传感器，其主要用于检测电晕放电现象，线路发生电晕短路等故障时会使空气中的分子电离而发出紫外线，当紫外光波（主要是UVA和UVB波段）照射到传感器上时，传感器根据光波强度的不同，有一个不同的输出电压；信号调理单元2、微处理器4和声光报警器3（上述单元能够共同执行声光报警，因此共同相当于报警器）；信号调理单元2包括依次相连的滤波电路、放大电路和模数转换电路，传感器根据光波强度而输出的电压后经过信号调理单元2处理后传输给微处理器4进行处理，微处理器4接收经信号调理单元2处理后的实时数据，同时对数据进行计算、分析处理，然后可控制声光报警器3报警，相当于公开了：与所述紫外线探测器连接的报警器对紫外线信号进行放大、降噪处理以得到报警控制信号，所述报警控制信号用于控制声光报警器3（相当于报警器的紫外线指示单元）对局部放电进行指示；供电单元5（相当于电源单元，用于为紫外线传感器和其他电路提供电源）。
权利要求1与对比文件1的区别为：①放电监测装置应用于开关柜的局部放电监测；②在所述报警器中，第一电阻的一端分别与所述电源单元的正极、第一三极管的集电极、第一电容的一端和所述紫外线探测器的电源输入端连接；所述第一电容的另一端接地，且还与所述电源单元的负极连接；电位器的电阻两端分别与第一电阻的另一端和所述紫外线探测器的输出端连接，所述电位器的滑动端与所述紫外线探测器的输出端连接；第一三极管的基极与所述紫外线探测器的输出端连接，所述第一三极管的发射级与光耦合器的发光二极管的正极连接，所述光耦合器的发光二极管的负极接地，所述光耦合器的光敏三极管的集电极与所述电源单元的正极连接，所述光耦合器的光敏三极管的发射级与第二三极管的基极连接；所述第二三极管的发射级接地，且还与所述电源单元的负极和所述紫外线探测器的地端连接；所述第二三极管的集电极与功率继电器的线圈的一端连接，所述功率继电器的线圈的另一端与所述电源单元的正极连接，所述功率继电器的常开触点的一端与所述电源单元的正极连接，所述功率继电器的常开触点的另一端经计数器接地，所述功率继电器的常开触点的另一端还依次经第二电阻、所述紫外线指示单元接地，报警控制信号用于报警器的计数器对开关柜局部放电的次数进行记录；③报警器还包括：第三电阻和电源指示单元；所述第三电阻的一端与所述电源的正极连接，所述第三电阻的另一端经所述电源指示单元接地；所述报警器还包括：用于指示所述开关柜局部放电强度的紫外线强度指示灯；所述紫外线指示单元和所述电源指示单元均为LED灯；所述紫外线强度指示灯连接于所述电源单元的正极和所述第二三极管的集电极之间。基于该区别，结合本申请说明书的记载可知，该权利要求实际要解决的技术问题为：如何改进设计开关柜的局部放电监测电路，更可靠防止漏判、误判。
对于上述区别①和③，首先对比文件1已经公开了所述非接触式紫外脉冲放电监测装置是用于对电力工业中高压电气设备运行过程中的放电现象进行灵敏监测，而开关柜是常见的与高压电气设备运行相关的设备，因此采用对比文件1中公开的放电监测装置作为开关柜局部放电的监测装置为本领域技术人员在面对如何对开关柜局部放电监测时的常规选择；对比文件1中已经公开了其具有声光报警器，而采用LED灯作为报警单元为本领域的常规设置，对于电源的供电情况进行指示也为本领域根据实际需要的常规设置，另外对比文件1中已经公开了“当紫外光波（主要是UVA和UVB波段）照射到传感器上时，传感器根据光波强度的不同，有一个不同的输出电压”，采用指示灯根据该不同的电压指示紫外线的强度为本领域的常规设置，另外紫外线强度指示灯位置的设置为本领域根据报警器实际结构的常规设置；
对于上述区别②，对比文件2公开了一种放电记录装置，是用于避雷器的放电记录装置，具体公开了（参见说明书第3页最后一段-第5页最后一段、图1）：电阻R12（相当于第一电阻）与电位器Rw的一端和三极管T4（相当于第一三极管）的基极连接，电位器Rw的另外一端与全波整流桥整流后的输出端（相当于权利要求中的电源单元的正极）、三极管T4的集电极、滤波电容C3（相当于第一电容）的一端连接；滤波电容C3的另一端接地（相当于权利要求中的电源单元的负极）；三极管T4的基极与放大电路T2的输出端连接；三极管T4的发射极与三极管T3（相当于第二三极管）的基极连接，三极管T3的发射级接地；三极管T3的集电极与永磁式继电器J0的一端连接，永磁式继电器J0的另一端与全波整流桥整流后的输出端（相当于电源单元的正极），永磁式继电器J0的继电器触头J0－1（相当于常开触点）的一端与电源的一端连接，另一端经计数器J1、和指示灯X连接电源的另一端，三极管T4输出的信号（相当于报警控制信号）用于放电记录装置的计数器对放电的次数进行记录；当雷电流产生，分流电阻上有雷电流信号通过时，该电流信号经电流互感器感应出一个微弱的电流信号，此电流信号经三极管放大电路进行放大，放大后的电流信号送到T3 和T4组成的三极管开关电路使三极管T3导通，永磁式继电器线圈中即流过一个足以使永磁式继电器J0工作的电流，使永磁式继电器退磁跳闸、使继电器触头J0－1接通，这时与继电器触头J0－1连接的计数器、信号灯、报警器开始工作、从而实现了计数、灯光显示及报警的目的；放电记录装置记录准确、通用性强、成本低、价格便宜。对比文件2并没有公开区别技术特征②中的以下特征：a第一三极管的发射级与光耦合器的发光二极管的正极连接，所述光耦合器的发光二极管的负极接地，所述光耦合器的光敏三极管的集电极与所述电源单元的正极连接，所述光耦合器的光敏三极管的发射级与第二三极管的基极连接；b紫外线探测器的输出端与第一三极管的基极、电位器电阻的一端以及电位器的滑动端连接；c采用功率继电器而并非永磁式继电器；d紫外线指示单元通过电阻与电源连接；电源的正极与第一电阻的一端，第一三极管的集电极、第一电容的一端、功率继电器线圈的一端、功率继电器常开触点的一端以及紫外线探测器电源输入端连接；e电源的负极与第一电容的另一端、光耦合器中发光二极管的负极、第二三极管的发射级、计数器的一端、紫外线指示单元的一端以及紫外线探测器的接地端相连。
首先，虽然对比文件2公开了上述区别②中的一部分区别特征，但是，仍然存在大量的区别a-e未被对比文件2所公开，且这些差别是由于对比文件2与本申请的应用场景和目的完全不同所导致的各自的差异性特定设计，对比文件2是用于雷电流监测，而本申请是用于开关柜的放电监测特别是对于间歇性放电监测希望去除误判漏判的可能性，因此本申请中的区别②中的各个单元及其相互之间的连接方式共同实现了对开关柜内间歇放电的监测，也使开关柜全天候实时监测成为可能，为开关柜内设备故障分析，提供数据支持；因此，即便是结合对比文件2公开的内容，本领域技术人员也无法显而易见的得到本申请，而是需要针对本申请特定的技术需求付出创造性的劳动。综上所述，对比文件2中并未公开上述区别a-e，该区别a-e与上述区别②中的其它各特征之间相互关联相互作用，且共同解决对于开关柜内间歇放电监测的技术问题，则该区别a-e与上述区别②中的其它各特征应当作为一个整体来考虑，而作为整体来看的区别②，其既未被其它对比文件公开，亦无证据表明其属于申请日前的公知常识。基于该区别②，本申请取得了可灵敏捕捉放电情况，并通过指示灯及计数器反映出来，便于运维人员检查判断的有益效果。
因此，相对于对比文件1、2和本领域的公知常识，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（2）权利要求2-3是从属权利要求，在其引用的权利要求具备创造性的情况下，权利要求2-3相对于对比文件1、2和本领域公知常识也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（3）驳回决定及前置意见中认为：
对比文件2公开了互感器感应出微弱的电流信号，电流信号经三极管进行放大，放大后的电流信号经三极管开关电路导通，永磁式继电器退磁跳闸、继电器触头吸合，计数器、警报器和信号灯有电流通过，实现计数器开始计数、信号灯亮、报警器开始报警。对比文件2与本申请的电路结构存在区别，但是两者的功能结构整体相似、解决的技术问题与产生的技术效果本质上相同，都利用继电器、计数器等报警器的结构解决了放电信号的次数记录与报警提示的技术问题；并不是两个完全不同技术构思下的完全不同的电路结构；同时，为了解决局部放电信号的次数记录与报警的技术问题，本领域技术人员有动机将相近领域的雷电信号的放电记录报警装置转用到开关柜中紫外线信号的放电次数监测。现有技术中，三极管的放大、开关导通作用是本领域的公知常识，本领域技术人员能够想到简化对比文件2的三极管两级放大、导通电路结构。
对此，合议组认为：
对比文件2所公开的放电记录装置工作原理与本申请相似，但是结构相差比较大，对比文件2仅公开了采用继电器控制计数器和指示器的工作从而实现对放电信号进行次数记录与报警的技术手段，但是，仍然存在大量的区别a-e未被对比文件2所公开，且这些差别是由于对比文件2与本申请的应用场景和目的完全不同所导致的各自的差异性特定设计，对比文件2是用于雷电流监测，而本申请是用于开关柜的放电监测特别是对于间歇性放电监测希望去除误判漏判的可能性，因此本申请中的区别②中的各个单元及其相互之间的连接方式共同实现了对开关柜内间歇放电的监测，也使开关柜全天候实时监测成为可能，为开关柜内设备故障分析，提供数据支持；因此，即使本领域技术人员有动机将对比文件2所公开的放电记录装置应用于对比文件1中对开关柜的放电监测进行计数，也没有动机对其结构进行如此大的改动，换句话说，本领域技术人员需要针对本申请特定的技术需求付出创造性的劳动才能得到本申请的技术方案，本申请并非显而易见。
基于上述事实和理由，合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年07月26日对本申请做出的驳回决定。由国家知识产权局专利实质审查部门在本复审请求审查决定所依据的审查文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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