CN104932024A - 一种智能地线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能地线检测装置，所述智能地线检测装置包括智能地线头和与其配套使用的智能地线桩,所述智能地线头包括地线头本体和内嵌在所述地线头本体上的绝缘壳,所述绝缘壳中内嵌有检测电子标签模块、微功耗无线发射接收模块、干簧管、读卡线圈和电池,所述读卡线圈与所述检测电子标签模块相连,所述微功耗无线发射接收装置与所述检测电子标签模块相连；所述地线头本体一端设有线鼻，另一端设有接地连板，所述连接板上设有连接孔，所述电池位于所述连接板上方，所述智能地线桩通过所述连接孔与所述智能地线头配合连接，该智能地线头与智能地线桩配合使用，可对接地线状态进行实时采集。

Description

一种智能地线检测装置

技术领域

本发明涉及电力设备的中地线的实时监测，具体地，涉及一种智能地线检测装置。

背景技术

传统的地线管理系统，只能是对地线室的地线进行管理，具体的地线挂接的位置并不知道，并且在挂接地线时不能够提供语音提示。这样在安全上就有很大的隐患。

随着变电站防误水平的日益提高，防误操作覆盖面的日益扩大，发生在变电站内的恶性事故逐年减少。然而，由于目前变电站中对地线挂接时的防误操作一直没有较好的办法，因此，在地线操作时发生的事故占各种误操作事故很大的比例。其中很大一部分原因是因为操作人员在拆除地线时，出现漏拆除现象，送电时未能及时发现。

现有的地线管理技术只是针对管理地线的使用情况，已不再适合目前五防的发展需求。近几年来，国际上在地线管理技术上已经积累了不少的经验。目前，地线管理的技术措施主要有管理、监测使用情况、语音报警等等，其地线管理系统采用接触式触发，当地线挂接到地线桩上时，触动地线头上的行程开关，然后通过手机短信或者GPRS方式将挂接信息上报到后台主机，现有的地线管理仍有一定的不足之处，跟不上时代发展的步伐，主要体现在以下几个方面：

(1)局限性大。这些地线管理和措施基本上针对某一种或几种可能发生的漏拆除地线的情况来考虑问题的，依旧存在漏拆除地线地线的情况；

(2)实时性差。在主控室的操作人员无法知道在现场的地线挂接到哪个位置、是否挂接错误。

(3)需增加二次费用。这些地线管理系统采用手机短信方式或GPRS来实现无线传输，这样的无线传输方式不但具有较长的延时，而且增加二次费用，提高设备的成本。

根据国家电网公司的最新统计，因接地线管理不善产生的误操作事故占电力系统其它事故的首位。目前，在变电方面虽然实现了微机五防闭锁装置，但对接地线使用操作过程中出现的人为控制环节存在漏洞，特别是实时性能较差，这样给变电站运行误操作创造了条件。当变电站实现无人值守后，新组建的操作队将负责对不同电压等级的变电站安全措施的落实，因挂拆接地线产生的误操作事故很难控制。主要还表现在以下几个方面：1)无法知道取出的接地线后是否挂接到现场；

2)无法知道接地线拆除后是否已经放回到地线室原位；

3)无法知道接地线是否漏拆；

4)无法知道现场所挂接地线的位置是否正确。

因此，需要提供一种实时地线监测系统更好的完善防误操作功能，减少变电站误操作次数，提高电力生产的安全系数,至少解决上述问题中的一种。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种智能地线检测装置，该装置的智能地线头与智能地线桩配合使用，可对接地线状态进行实时采集，通过监控主机可知道接地线是否挂在了地线桩上，还可知道挂在了哪个地线桩上。

一种智能地线检测装置,所述智能地线检测装置包括智能地线头和与其配套使用的智能地线桩,所述智能地线头包括地线头本体和内嵌在所述地线头本体上的绝缘壳,所述绝缘壳中内嵌有检测电子标签模块、微功耗无线发射接收模块、干簧管、读卡线圈和电池, 所述读卡线圈与所述检测电子标签模块相连,所述微功耗无线发射接收装置与所述检测电子标签模块相连；所述地线头本体一端设有线鼻，另一端设有接地连板，所述连接板上设有连接孔，所述电池位于所述连接板上方，所述智能地线桩通过所述连接孔与所述智能地线头配合连接。

优选地，所述绝缘壳为尼龙盒，所述尼龙盒包括尼龙上盖、尼龙底座和它们之间的尼龙外壳，所述尼龙上盖扣在所述尼龙底座上。

优选地，所述线鼻采用紫铜材质。

优选地，所述干簧管唤醒所述检测电子标签模块和所述无线发射接收模块的微功耗休眠状态。

优选地，所述智能地线头采用无接触式的磁性触发方式。

优选地，所述智能地线桩包括接地桩、锁紧螺母、紧定螺母和固定座，所述固定座通过所述紧定螺母与所述接地桩连接，所述锁紧螺母用于挂装地线头。

优选地，所述固定座下方嵌装有电子标签和磁铁。

优选地，所述固定座绕所述接地桩360°旋转。

优选地，所述所述智能地线头通过读卡线圈采用无接触方式检测电子标签。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供的一种智能地线检测装置, 智能地线头结构紧凑，美观实用，体积小，价格低廉，安装方便；可对接地线状态进行实时采集和检测，检测信号准确；使用时与带点有电子标签的地线桩配合使用，工作时间很短，有效的节省电能消耗，延长了装置的工作时间；该装置采用无线方式进行信息传递，通过监控主机可知道对应的地线头处于挂接、拆除或放回状态，从而实现了对地线状态实时定位检测；减少了施工工作量和施工难度，降低了维护成本，大大降低了造价，可广泛应用在变电站地线管理领域中，为变电站的安全运行提供更有利的保证。

附图说明

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明智能地线检测装置中智能地线头的剖视图；

图2为本发明智能地线检测装置示意图；

图3为本发明智能地线检测装置中智能地线头的俯视图；

附图标记说明：1-线鼻 2—接地连扳 3-检测电子标签模块 4-微功耗无线发射接收模块 5-干簧管 6-读卡线圈 7-尼龙上盖 8-尼龙底座 9-接地桩 10-锁紧螺母 11-紧定螺母 12-固定座 13-磁铁 14-电子标签 15-尼龙外壳 16-电池。

具体实施方式

为了清楚了解本发明的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构。显然，本发明实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的优选实施例详细描述如下，除详细描述的这些实施例外，还可以具有其他实施方式。

一种智能地线检测装置,所述智能地线检测装置包括智能地线头和与其配套使用的智能地线桩,所述智能地线头包括地线头本体和内嵌在所述地线头本体上的绝缘壳,所述绝缘壳中内嵌有检测电子标签模块3、微功耗无线发射接收模块4、干簧管5、读卡线圈6和电池16, 所述读卡线圈6与所述检测电子标签模块3相连,所述微功耗无线发射接收装置与所述检测电子标签模块3相连；所述地线头本体一端设有线鼻1，另一端设有接地连板2，所述连接板2上设有连接孔，所述电池16位于所述连接板2上方，所述智能地线桩通过所述连接孔与所述智能地线头配合连接；所述绝缘壳为尼龙盒，所述尼龙盒包括尼龙上盖7、尼龙底座8和它们之间的尼龙外壳15，所述尼龙上盖7扣在所述尼龙底座8上。

参照图1-图3，图1为本发明智能地线检测装置中智能地线头的剖视图；图2为本发明智能地线检测装置示意图；图3为本发明智能地线检测装置中智能地线头的俯视图。图中所示的智能地线头包括地线头本体和尼龙盒。地线头本体是由铜管（线鼻1）和接地连板2焊接在一起组成的，地线头本体一端设有线鼻1，线鼻1采用紫铜材质，另一端的接地连板2上设有连接孔；尼龙盒分为尼龙底座8和尼龙上盖7，其内部装有检测电子标签模块3、微功耗无线发射接收模块4、干簧管5、读卡线圈6和电池16。读卡线圈6与检测电子标签模块3相连，检测电子标签模块3采用无接触检测的方式，避免了因为长期反复接触而导致电子标签14损坏或虚接触的情况，使检测电子标模块的检测结果更准确；微功耗无线发射接收模块4与检测电子标签模块3相连，用来将检测电子标签模块3采集到的信号发射到监控主机；干簧管5是用于唤醒检测电子标签模块3和微功耗无线发射接收模块4的微功耗休眠状态；检测电子标签模块3、微功耗无线发射接收模块4、干簧管5、读卡线圈6和电池16五部分是内嵌到一个防水放尘的绝缘壳内，图中的绝缘盒为尼龙盒，然后将该绝缘壳嵌装在地线头本体上，其特殊之处是：结构紧凑，便于更换，同时能够防止地线头本体上的强电进入到检测单元和微功耗无线发射接收装置内，导致其损坏而影响正常工作的情况发生。

智能地线头在正常的情况下处于微功耗的休眠状态，其休眠状态的总功耗非常小，功耗电流为10μA-20μA；当智能地线头状态改变时，干簧管5触发检测电子标签模块3和微功耗无线发射接收模块4正常工作，检测电子标签模块3读取电子ID卡中的编码，然后由微功耗无线发射接收模块4将该编码发送到后台主机，后台主机接收到信息后将显示该地线的实时状态，同时将给微功耗无线发射接收模块4发送回码，使实时检测地线头再次处于微功耗的休眠状态。

上述的可实时检测接地线状态的智能地线头，检测电子标签模块3、微功耗无线发射接收模块4、干簧管5、读卡线圈6和电池16集成为一个部件，通过固定螺丝安装在地线头本体上。

上述的可实时检测接地线状态的智能地线头，通过读卡线圈6采用无接触方式检测电子标签。

上述的可实时检测接地线状态的智能地线头，采用无接触式的磁性触发方式。

图中智能地线桩包括接地桩9、锁紧螺母10、紧定螺母11和固定座12，固定座12下嵌装有电子标签14（ID卡）和磁铁13，固定座12是通过紧定螺母11安装在接地桩上，安装完成后，固定座可360°旋转，方便不同角度挂接地线，锁紧螺母10用于挂装地线头。

该地线桩与智能地线头配合使用，可对接地线状态进行实时定位检测，检测结果准确；当地线头未挂装在地线桩上时地线头处于休眠状态，只有挂装后才工作，并且通过检测模块采集电子标签（ID卡）编码信息，再经无线方式进行信息传递，通过监控主机可知道对应的地线头挂在了哪个地线桩上及地线拆除信息，从而实现了对地线状态实时定位检测。减少了施工工作量和施工难度，降低了维护成本，大大降低了造价，可广泛应用在变电站地线管理领域中，为变电站的安全运行提供更有利的保证。

智能地线头平时处于休眠状态，功耗极低；地线挂接时，将地线头安装到地线桩（在地线桩上设有电子标签和磁铁）上，用螺丝拧紧，地线桩中的磁铁产生的磁场将干簧管吸合（干簧管由长闭点接到长开点），从而将检测模块和无线发射接收模块从休眠中唤醒，检测模块通过读卡线圈读取地线桩上的电子标签（ID卡）中的编码，并通过无线发射接收模块将本地线号、电池电量、信号质量和电子标签编码发送到监控主机上，由于电子标签号码的唯一性，位于控制室内的监控主机接收到该信息后，即可知道该地线头挂在了哪个地线桩上，此后智能地线头继续休眠；地线拆除后，由于干簧管脱离了磁铁磁场的控制，干簧管由长开点接到长闭点，再次将检测模块和无线发射接收模块从休眠中唤醒，由于检测模块检测不到电子标签编码，无线发射接收模块将发送地线以拆除的信息，位于控制室内的监控主机接收到该信息后，即认为该地线已经拆除，此后智能地线头又进入休眠状态；从而实现了对地线状态实时定位检测的目的。

地线收回来后，只要将地线头挂到地线座内，无线发射接收模块将发送地线座上的电子标签编码，监控主机即认为地线放回；地线头内的电池为大容量的高品质电池，经检测可供智能地线头使用5-7年，由于智能地线头实时上报电池电量信息，所以可以从监控主机上监测到地线头内电池电量，若智能地线头电量不足，可及时更换，更换方法简便。

本智能地线检测装置的优点是：智能接地头结构紧凑，美观实用，体积小，价格低廉，安装方便；可对接地线状态进行实时采集和检测，检测信号准确；使用时与带点有电子标签的地线桩使用，当地线头未安装在地线桩上时，检测模块和无线发射接收模块处于休眠状态，只有挂装后才工作，并且通过检测模块采集电子标签编码信息，然后由无线发射接收模块将检测到的信息发送到后台主机，主机接收到信息后将给无线发射接收模块发送回码，使检测模块和无线发射接收模块再次进入到休眠状态，由于工作时间很短，所以有效的节省电能消耗，延长了装置的工作时间；该装置采用无线方式进行信息传递，通过监控主机可知道对应的地线头处于什么状态（挂接、拆除或放回），从而实现了对地线状态实时定位检测；减少了施工工作量和施工难度，降低了维护成本，大大降低了造价，可广泛应用在变电站地线管理领域中，为变电站的安全运行提供更有利的保证。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能地线检测装置,所述智能地线检测装置包括智能地线头和与其配套使用的智能地线桩,其特征在于，所述智能地线头包括地线头本体和内嵌在所述地线头本体上的绝缘壳,所述绝缘壳中内嵌有检测电子标签模块（3）、微功耗无线发射接收模块（4）、干簧管（5）、读卡线圈（6）和电池（16）, 所述读卡线圈（6）与所述检测电子标签模块3相连,所述微功耗无线发射接收装置与所述检测电子标签模块(3)相连；所述地线头本体一端设有线鼻(1)，另一端设有接地连板(2)，所述连接板(2)上设有连接孔，所述电池(16)位于所述连接板（2）上方，所述智能地线桩通过所述连接孔与所述智能地线头配合连接。

2.根据权利要求1所述的智能地线检测装置，其特征在于，所述绝缘壳为尼龙盒，所述尼龙盒包括尼龙上盖（7）、尼龙底座（8）和它们之间的尼龙外壳（15），所述尼龙上盖（7）扣在所述尼龙底座（8）上。

3.根据权利要求1所述的智能地线检测装置，其特征在于，所述线鼻（1）采用紫铜材质。

4.根据权利要求1所述的智能地线检测装置，其特征在于，所述干簧（5）管唤醒所述检测电子标签模块（3）和所述微功耗无线发射接收模块（4）的微功耗休眠状态。

5.根据权利要求1所述的智能地线检测装置，其特征在于，所述智能地线头采用无接触式的磁性触发方式。

6.根据权利要求1所述的智能地线检测装置，其特征在于，所述智能地线桩包括接地桩（9）、锁紧螺母（10）、紧定螺母（11）和固定座（12），所述固定座（12）通过所述紧定螺母（11）与所述接地桩（9）连接，所述锁紧螺母（10）用于挂装地线头。

7.根据权利要求6所述的智能地线检测装置，其特征在于，所述固定座（12）下方嵌装有电子标签（14）和磁铁(13)。

8.根据权利要求6所述的智能地线检测装置，其特征在于，所述固定座(12)绕所述接地桩(9)360°旋转。

9.根据权利要求6所述的智能地线检测装置，其特征在于，所述所述智能地线头通过读卡线圈(6)采用无接触方式检测所述电子标签(14)。