CN106709624B - 一种接地线智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接地线智能管理系统，包括监控中心、现场接收器、状态监测机构、和二次检验机构，所述状态监测机构包括安装在地线杆上的RFID电子标签以及对应所述地线杆在地桩上设置的RFID读写器，所述地桩上设置与所述RFID读写器相连接的灯光指示器，所述RFID读写器与所述现场接收器连接，所述现场接收器与监控中心连接。本发明直观全面的了解接地线的状况，有效解决管理人员对检修现场接地线状况了解困难的问题；该系统可实时反映离开地线柜的每组接地线目前所在位置情况，在监控系统上可直观的显示出接地线的位置，方便管理人员了解接地线的当前所在位置，便于接地线管理。

Description

一种接地线智能管理系统

技术领域

本发明涉及接地线技术领域，具体涉及一种接地线智能管理系统。

背景技术

接地线是电力行业中从事电气工作必不可少的一种安全工具，是保护工作人员免遭触电伤害的一种最直接的保护措施。在实际工作中，由于接地线使用频繁且操作看似简单，很容易使人产生麻痹思想，因而出现接地线错误挂接或摘除的现象，造成带电装设接地线或带地线误送电事故。据统计，2008 年国家电网公司电力系统的恶性误操作事故有 1/3是由于接地线管理不到位或使用不正确引起的。这些恶性事故的发生，给工作人员、电力设备及用户带来了生命威胁和财产损失。

当前大多数电力企业除了在制度上对接地线的使用做一些基本要求外，对接地线的具体使用和管理还不够规范，对接地线的存放、使用等各环节的管理和控制还缺少一套行之有效的办法，管理更多的依赖于使用人员自身的安全意识和自觉性，缺乏行之有效的技术手段或措施。由于带接地线合闸而造成人员伤亡和设备严重损坏等重大安全事故屡有发生。根据国家电网公司的最新统计，带接地线（接地刀闸）合闸的恶性事故居各种误操作事故的首位，如：2009年2月27日21时53分，河北衡水供电公司220kV衡水变电站进行35kVⅡ母线送电操作，合上312断路器时，警铃、喇叭响，35kV母差保护动作跳开312断路器，经检查发现35kV 301-2隔离开关开关侧接地线未拆除送电导致。这些事故不仅极大地危害电力系统及其设备、人身安全，还会给电力系统和社会造成巨大的经济损失。而这些事故的发生，大部分是由于接地线的误操作和缺乏安全监管所造成，集中反映出接地线组织管理措施不完善或执行不严格等问题。

因此目前急需一种能够对接地线使用进行集中管理的系统，申请号为200410065517 的“对电力线路、设备施工现场电力接地线状态的智能监控方法”发明和申请号为 200410065518 的“智能接地棒系统”发明，通过自行设计由单片机组成的系统主机和现场从机硬件电路，可监测电力线路接地或断开的状态，同时由单片机控制 GSM 数传模块进行接地信号的收发，并将检测的数据结果送到计算机 PC 上显示，实现接地线状态远程监控。

申请号为 200720052779 的“一种电力线路或设备临时接地线使用管理系统”实用新型，设计的管理系统包括微机防误系统、挂点、临时接地线、接地桩、包含有固定桩的地线库，提供了一种确保接地线安全使用的管理系统和方法，能够在其使用条件下较好的防止接地线误操作。归纳起来可以看到，目前的接地线管理方案，普遍采用另行设计一个装置或对接地线设备进行改造的思路，以加强对接地线在工作现场的监测和管理，这对于防止接地线误操作起到一定作用。但是其另外设计接地线装置以及采用纯电力方面监测，导致造价高昂，监测结果不一定精准。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种接地线智能管理系统，直观全面的了解接地线的状况，有效解决管理人员对检修现场接地线状况了解困难的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种接地线智能管理系统，包括监控中心、现场接收器、状态监测机构、和二次检验机构，所述状态监测机构包括安装在地线杆上的RFID 电子标签以及对应所述地线杆在地桩上设置的RFID读写器，所述地桩上设置与所述RFID读写器相连接的灯光指示器，所述RFID读写器与所述现场接收器连接，所述现场接收器与监控中心连接。

进一步的，所述灯光指示器包括红色指示灯和绿色指示灯。

进一步的，所述监控中心包括工控机，所述现场接收器包括计算机，所述现场接收器通过光纤与所述监控中心连接。

进一步的，所述RFID读写器通过无线收发模块与所述现场接收器连接。

进一步的，所述地线杆上部设置绝缘横臂，所述绝缘横臂上设置标签槽，所述标签槽内设置所述RFID电子标签，所述标签槽上表面密封设置透明盖板。

进一步的，所述透明盖板采用玻璃钢材料制件。

进一步的，所述标签槽底部设置环境监测槽，所述环境监测槽内设置湿度传感器，所述湿度传感器通过无线收发模块与所述现场接收器连接。

进一步的，所述二次检验机构包括所述地桩上部对应所述绝缘横臂下方设置的横杆，所述横杆上表面设置压力感应机构。

进一步的，所述压力感应机构包括所述横杆上表面设置的光纤光栅传感器，若干个所述光纤光栅传感器通过地埋式的光纤连接组成监测带体，所述监测带体的一端设置宽带光源，所述监测带体的另一端通过光纤光栅网络分析仪与所述现场接收器连接。

进一步的，所述横杆上表面设置线槽，所述线槽底部设置弹性支撑条，所述弹性支撑条上方设置分布式光纤振动传感器，所述分布式光纤振动传感器顶部高于所述线槽顶部，所述分布式光纤振动传感器与所述现场接收器连接。

本发明提供了一种接地线智能管理系统，监控中心在远处接收现场传来的监测信息，状态监测机构对接地线是否接入进行监测，接地线与接地杆连接，当接地杆插入地面时，接地杆上的RFID电子标签会被对应的地桩上的RFID读写器所监测到，读写器将监测到的信息发送至现场接收器，接收器可以汇总现场的所有监测信息并发送至监控中心。地桩是标定接地杆插入地点方位以及设置监测用设备的机构，地桩上设置灯光指示器，灯光指示器采用红色指示灯和绿色指示灯，在每个地桩旁边都有接地孔，当接地时接地杆插入接地孔内，RFID读写器会读到电子标签的信息，当持续读到标签五秒后，绿色指示灯亮起显示接地成功，此时读写器将接地成功的信息发送至现场接收器。当拆除接地杆时，读写器连续五秒无法读到电子标签信息后，红色指示灯亮起，显示接地杆拆除，可以对现场人员进行提醒。

RFID电子标签设置在接地杆上部的绝缘横臂上，且通过玻璃钢材质的透明盖板密封，这样可防止工作人员在地线安装过程中的摔碰对装置产生破坏，也避免潮湿的环境对电子标签造成影响。横臂采用绝缘材质是因为接地杆上会有较大的电流，而绝缘材质可以保护电子标签不会被电流损坏。标签内设置有环境监测槽，内部通过湿度传感器来对RFID电子标签所处的环境进行监测，避免湿度较大的环境对电子标签造成损坏，可以及时发现透明盖板是否出现密封不严的情况，利于保护电子标签，延长其使用寿命。

二次检验机构则是通过压力感应的方式来进行，对应绝缘横臂下方设置压力感应机构，当接地杆插入地面时，绝缘横臂压到横杆上，对压力感应机构施加向下的力度并被其监测到，便可以对接地杆是否插入地面进行二次检验，保证第一次监测结果的准确性。二次检验机构通过光纤光栅传感器来实现，宽带光源从监测带体的一端射入光线，其在光纤内传播，当某个光纤光栅传感器受到压力而形变时，光线波形会发生变化，便可以在监控中心得到某个光纤光栅传感器形变的数据，从而对接地杆是否插入进行检验。

本发明的有益效果如下：

1）实时监督接地线状态与位置

直观全面的了解接地线的状况，有效解决管理人员对检修现场接地线状况了解困难的问题；

2）实时反映接地线真实所在位置

系统可实时反映离开地线柜的每组接地线目前所在位置情况，在监控系统上可直观的显示出接地线的位置，方便管理人员了解接地线的当前所在位置，便于接地线管理；

3）二次检验避免了意外的发生

通过二次检验机构可以对接地线的关断进行检验，避免后续的操作出现触电危险，保证电力工作的准确性以及操作人员的安全。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1是本发明的系统结构图；

图2是本发明地线杆的结构示意图；

图3是本发明二次检验机构的结构示意图；

图4是本发明二次检验机构另一种实现方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图4对本发明技术方案进一步展示，具体实施方式如下：

实施例一

如图1和图2所示：本实施例提供了一种接地线智能管理系统，包括监控中心1、现场接收器2、状态监测机构22和二次检验机构16，所述状态监测机构22包括安装在地线杆9上的RFID 电子标签5以及对应所述地线杆9在地桩18上设置的RFID读写器3，所述地桩18上设置与所述RFID读写器3相连接的灯光指示器23，所述RFID读写器3与所述现场接收器2连接，所述现场接收器2与监控中心1连接；所述灯光指示器23包括红色指示灯和绿色指示灯。

监控中心在远处接收现场传来的监测信息，状态监测机构对接地线是否接入进行监测，接地线与接地杆连接，当接地杆插入地面时，接地杆上的RFID电子标签会被对应的地桩上的RFID读写器所监测到，读写器将监测到的信息发送至现场接收器，接收器可以汇总现场的所有监测信息并发送至监控中心。地桩是标定接地杆插入地点方位以及设置监测用设备的机构，地桩上设置灯光指示器，灯光指示器采用红色指示灯和绿色指示灯，在每个地桩旁边都有接地孔，当接地时接地杆插入接地孔内，RFID读写器会读到电子标签的信息，当持续读到标签五秒后，绿色指示灯亮起显示接地成功，此时读写器将接地成功的信息发送至现场接收器。当拆除接地杆时，读写器连续五秒无法读到电子标签信息后，红色指示灯亮起，显示接地杆拆除，可以对现场人员进行提醒。

所述监控中心1包括工控机，所述现场接收器2包括计算机，所述现场接收器2通过光纤与所述监控中心1连接；所述RFID读写器3通过无线收发模块与所述现场接收器2连接。工控机为工业控制用计算机，可以将各处监测到的接地线数据汇总处理，防止意外的发生。现场接收器在于汇总现场所有的RFID接收器以及湿度传感器监测的信息，并接收二次检验机构发来的信息对接地线的状态进行二次检验，因此其采用一台计算机便可，并通过光纤将所有的数据传输至监控中心。

实施例二

如图2所示：其与实施例一的区别在于：

所述地线杆9上部设置绝缘横臂10，所述绝缘横臂10上设置标签槽15，所述标签槽15内设置所述RFID电子标签5，所述标签槽15上表面密封设置透明盖板14。

所述透明盖板14采用玻璃钢材料制件。

所述标签槽15底部设置环境监测槽11，所述环境监测槽11内设置湿度传感器12，所述湿度传感器12通过无线收发模块与所述现场接收器2连接。

RFID电子标签设置在接地杆上部的绝缘横臂上，且通过玻璃钢材质的透明盖板密封，这样可防止工作人员在地线安装过程中的摔碰对装置产生破坏，也避免潮湿的环境对电子标签造成影响。横臂采用绝缘材质是因为接地杆上会有较大的电流，而绝缘材质可以保护电子标签不会被电流损坏。标签内设置有环境监测槽，内部通过湿度传感器来对RFID电子标签所处的环境进行监测，避免湿度较大的环境对电子标签造成损坏，可以及时发现透明盖板是否出现密封不严的情况，利于保护电子标签，延长其使用寿命

实施例三

如图3所示：其与实施例一的区别在于：

所述二次检验机构16包括所述地桩9上部对应所述绝缘横臂10下方设置的横杆17，所述横杆17上表面设置压力感应机构。

所述压力感应机构包括所述横杆17上表面设置的光纤光栅传感器7，若干个所述光纤光栅传感器7通过地埋式的光纤连接组成监测带体，所述监测带体的一端设置宽带光源8，所述监测带体的另一端通过光纤光栅网络分析仪6与所述现场接收器2连接。

二次检验机构则是通过压力感应的方式来进行，对应绝缘横臂下方设置压力感应机构，当接地杆插入地面时，绝缘横臂压到横杆上，对压力感应机构施加向下的力度并被其监测到，便可以对接地杆是否插入地面进行二次检验，保证第一次监测结果的准确性。二次检验机构通过光纤光栅传感器来实现，宽带光源从监测带体的一端射入光线，其在光纤内传播，当某个光纤光栅传感器受到压力而形变时，光线波形会发生变化，便可以在监控中心得到某个光纤光栅传感器形变的数据，从而对接地杆是否插入进行检验。

实施例四

如图4所示：其与实施例三的区别在于：

所述横杆17上表面设置线槽21，所述线槽21底部设置弹性支撑条20，所述弹性支撑条20上方设置分布式光纤振动传感器19，所述分布式光纤振动传感器19顶部高于所述线槽21顶部，所述分布式光纤振动传感器19与所述现场接收器2连接。

该实施例是二次检验机构的另一种实现方式，其采用的是分布式光纤振动传感器，该传感器设置在横杆上线槽的上部，传感器为线条状，为一条光纤，其顶部高于线槽的顶部，其底部设置有弹性支撑条，若地线杆为插入地面，结缘横臂不会对传感器按压，传感器不会形变，当地线杆插入地面后，绝缘横臂对传感器按压，因为弹性支撑条的原因，按压部位的传感器被压成弧形，改变了波形，便会被监测到是否有绝缘横臂对传感器按压以及按压形变的位置。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种接地线智能管理系统，其特征在于：包括监控中心、现场接收器、状态监测机构、和二次检验机构，所述状态监测机构包括安装在地线杆上的RFID 电子标签以及对应所述地线杆在地桩上设置的RFID读写器，所述地桩上设置与所述RFID读写器相连接的灯光指示器，所述RFID读写器与所述现场接收器连接，所述现场接收器与监控中心连接；所述地线杆上部设置绝缘横臂，所述绝缘横臂上设置标签槽，所述标签槽内设置所述RFID电子标签，所述标签槽上表面密封设置透明盖板；所述二次检验机构包括所述地桩上部对应所述绝缘横臂下方设置的横杆，所述横杆上表面设置压力感应机构；所述压力感应机构包括所述横杆上表面设置的光纤光栅传感器，若干个所述光纤光栅传感器通过地埋式的光纤连接组成监测带体，所述监测带体的一端设置宽带光源，所述监测带体的另一端通过光纤光栅网络分析仪与所述现场接收器连接。

2.如权利要求1所述的接地线智能管理系统，其特征在于：所述灯光指示器包括红色指示灯和绿色指示灯。

3.如权利要求1所述的接地线智能管理系统，其特征在于：所述监控中心包括工控机，所述现场接收器包括计算机，所述现场接收器通过光纤与所述监控中心连接。

4.如权利要求3所述的接地线智能管理系统，其特征在于：所述RFID读写器通过无线收发模块与所述现场接收器连接。

5.如权利要求1所述的接地线智能管理系统，其特征在于：所述透明盖板采用玻璃钢材料制件。

6.如权利要求5所述的接地线智能管理系统，其特征在于：所述标签槽底部设置环境监测槽，所述环境监测槽内设置湿度传感器，所述湿度传感器通过无线收发模块与所述现场接收器连接。

Images