CN108767984A - 一种牵引所地网智能监测装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明实施例提供了一种牵引所地网智能监测装置，包括：远程数据中心和多个测控装置；远程数据中心通过专用网络与多个测控装置相连接；远程数据中心用于储存地网数据，并对地网数据进行统计分析，得到统计分析结果；测控装置用于对牵引所的地网数据进行在线测量，并通过专用网络发送地网数据至远程数据中心进行存储。本发明所提供的牵引所地网智能监测装置能够采集牵引所多种地网数据，并对多种地网数据进行综合分析，解决了现有技术中对不同的地网数据均需采用各自的仪表进行人工测量，且不能自动对多种地网数据进行综合分析的技术问题。

Description

一种牵引所地网智能监测装置

技术领域

本发明涉及电力系统及牵引供电系统技术领域，尤其是涉及一种牵引所地网智能监测装置。

背景技术

我国的铁路建设发展很快，尤其是高铁技术更是领跑世界先进水平，随着高速牵引电气化铁路的飞速发展，这就要求铁路沿线牵引所地网能更平稳安全的为人身、设备和牵引系统的安全运行做保障，因此科学合理的监测接地网的各种特性参数，准确评估接地网的安全状态，对确保日趋高速化的铁路牵引供电系统安全可靠和工作人员的人身安全具有十分重要的意义。

目前我国铁路牵引所对接地电阻、土壤电阻率、跨步电压、接触电势、接地导通、SPD浪涌保护器、轨地回流均按季度时间，采用独立便携式多种仪表进行测量和数据记录。根据测量结果与标准要求值进行对比，从而判断接地网和设备的状态。但是，牵引所地网也具有特殊性，受轨地回流的影响，测量地网接地阻抗往往需要垂直于铁路沿线，用直线法测量地网接地阻抗，测量线长，测量过程比较繁琐，而且其它方向没有测量，测量也不具有周期性，不能适应智能化高速铁路运行的要求，因此季节性检修测量结果不能准确的反应地网的实时运行状态。对于牵引所内地网的跨步电压、接触电势、接地导通以及SPD浪涌保护器、轨地回流等项目的测量，目前也仅限于季节性检测，并不能对设备运行参数进行系统分析和统计，对设备的运行状态判断随机性大、周期较长，已经不能适应智能高速牵引供电系统的运行模式。

针对以上问题，还未提出有效解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种牵引所地网智能监测装置，以解决现有技术中对不同的地网数据均需采用各自的仪表进行人工测量，且不能自动对多种地网数据进行综合分析的技术问题。

根据本发明实施例提供了一种牵引所地网智能监测装置，所述装置包括：远程数据中心和多个测控装置；所述远程数据中心通过专用网络与多个所述测控装置相连接；所述远程数据中心设置于以下至少之一：供电段、所述牵引所的综合维修车间、所述供电段的供电领工区；所述远程数据中心用于储存所述多个牵引所地网数据，并对所述地网数据进行统计分析，得到统计分析结果；所述测控装置用于对所述牵引所的地网数据进行在线测量，并通过所述专用网络发送所述地网数据至所述远程数据中心进行存储，其中，所述地网数据包括：接地阻抗、土壤电阻率、跨步电压、接触电势、接地导通电阻值、轨地回流值和浪涌保护器SPD的浪涌数据。

进一步地，所述测控装置包括以下测量模块：接地阻抗测量模块，土壤电阻率测量模块，跨步电压测量模块，接触电势测量模块，接地引下线导通测量模块，轨地回流测量模块和SPD数据采集模块；接地阻抗测量模块，用于测量待测地网的接地阻抗，其中，所述待测地网为所述牵引所内的待测地网；土壤电阻率测量模块，用于测量所述待测地网的土壤电阻率；跨步电压测量模块，用于测量所述待测地网的跨步电压；接触电势测量模块，用于测量所述待测地网的接触电势；接地引下线导通测量模块，用于测量所述待测地网接入设备的接地导通电阻值；轨地回流测量模块，用于测量所述待测地网的轨地回流值；SPD数据采集模块，用于测量所述待测地网中SPD的浪涌数据。

进一步地，所述测控装置还包括：巡检模块；所述巡检模块设置于所述牵引所的低压控制室内；所述巡检模块用于在获取到数据录入请求之后，记录所述牵引所的巡检数据；或者，用于在获取到数据查询请求之后，查询相应的巡检数据；其中，所述巡检数据包括：巡检时间、巡检内容、巡检结果、巡检问题说明。

进一步地，所述测控装置还包括：地网监测柜；所述地网监测柜设置于所述牵引所的低压控制室内；所述地网监测柜用于向所述测量模块发送测量指令，以使所述测量模块按照所述测量指令执行相应的测量动作，其中，所述测量动作为测量所述地网数据的动作。

进一步地，所述接地阻抗测量模块包括：第一变频恒流电源，电流极，电压极，第一数据处理器；所述第一变频恒流电源的一端与第一地网参考点相连接，另一端与所述电流极相连接，其中，所述第一地网参考点为所述牵引所地网的测量端；所述电流极与所述电压极相连接，所述电流极、所述电压极分别与所述第一数据处理器相连接；所述第一变频恒流电源用于向所述电流极发送第一测量电流；所述电流极用于在接收到所述第一测量电流后，采集所述待测地网中对应待测量点的电流值，得到第一电流值；所述电压极用于采集所述对应待测量点的电压值，得到第一电压值；所述第一数据处理器用于基于所述第一电流值和所述第一电压值确定接地电阻和所述接地阻抗。

进一步地，所述跨步电压测量模块包括：跨步电压测量仪，第二数据处理器；所述跨步电压测量仪用于采集所述待测地网中对应待测量点的电压值，得到第二电压值；所述第二数据处理器用于对所述第二电压值进行计算，得到所述对应待测量点的跨步电压。

进一步地，所述接地引下线导通测量模块包括：直流恒流源，接地引下线导通测量仪，第三数据处理器；所述直流恒流源一端接入第二地网参考点，另一端接入所述待测地网的对应待测量点的接地引下线上，其中，所述第二地网参考点为所述牵引所的以下任一种设备的接地端：变压器，断路器，避雷器，电流互感器，电压互感器，隔离开关；所述直流恒流源用于向接地引下线发送第二测量电流；所述接地引下线导通测量仪用于在所述直流恒流源向所述接地引下线发送所述第二测量电流之后，采集所述接地引下线的电压，得到第三电压值；所述第三数据处理器用于对所述第三电压值和所述第二测量电流进行计算，得到所述接地导通电阻值。

进一步地，所述接触电势测量模块包括：第二变频恒流源，金属板，电压测量仪，第四数据处理器；所述第二变频恒流源一端接入第二地网参考点，另一端接入金属板，其中，所述第二地网参考点为所述牵引所的以下任一种设备的接地端：变压器，断路器，避雷器，电流互感器，电压互感器，隔离开关；所述第二变频恒流源用于向所述金属板发送第三测量电流；所述电压测量仪用于在所述第二变频恒流源向所述金属板发送所述第三测量电流之后，采集所述第二地网参考点与所述金属板之间的电压，得到第四电压值；所述第四数据处理器用于基于所述第四电压值和所述第三测量电流计算得到所述接触电势。

进一步地，所述远程数据中心包括：主站服务器和数据库；所述主站服务器用于对所述地网数据进行统计分析；所述数据库用于储存所述测控装置发送的所述地网数据。

进一步地，所述远程数据中心还包括：通信接口模块；所述远程数据中心通过所述通信接口模块与多个所述测控装置进行所述地网数据的传输。

根据本发明实施例提供了一种牵引所地网智能监测装置，包括：远程数据中心和多个测控装置；远程数据中心通过专用网络与多个测控装置相连接；远程数据中心设置于以下至少之一：供电段、牵引所的综合维修车间、供电段的供电领工区；远程数据中心用于储存多个地网数据，并对地网数据进行统计分析，得到统计分析结果；测控装置用于对牵引所的地网数据进行在线测量，并通过专用网络发送地网数据至远程数据中心进行存储，其中，地网数据包括：接地阻抗、土壤电阻率、跨步电压、接触电势、接地导通电阻值、轨地回流值和浪涌保护器SPD的浪涌数据。本发明所提供的牵引所地网智能监测装置能够采集多个牵引所多种地网数据，并对多种地网数据进行在线综合分析，解决了现有技术中对不同的地网数据均需采用各自的仪表进行人工测量，且不能自动对多种地网数据进行综合分析的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例提供的一种牵引所地网智能监测装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例提供的测控装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例提供的跨步电压测量原理的示意图；

图4是根据本发明实施例提供的接触电势测量原理的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是根据本发明实施例提供的一种牵引所地网智能监测装置的结构示意图。

在本发明中，该牵引所地网智能监测装置包括：远程数据中心和多个测控装置，如图1所示，多个测控装置包括测控装置1，测控装置2，……，测控装置n；远程数据中心通过专用网络与多个测控装置相连接；远程数据中心设置于以下至少之一：供电段、牵引所的综合维修车间、供电段的供电领工区。

具体地，远程数据中心用于储存多个测控装置的地网数据，并对地网数据进行统计分析，得到统计分析结果；测控装置用于对牵引所的地网数据进行在线测量，并通过专用网络发送地网数据至远程数据中心进行存储，其中，地网数据包括：接地阻抗、土壤电阻率、跨步电压、接触电势、接地导通电阻值、轨地回流值和浪涌保护器SPD的浪涌数据。

根据本发明实施例提供了一种牵引所地网智能监测装置，包括：远程数据中心和多个测控装置；远程数据中心通过专用网络与多个测控装置相连接；远程数据中心设置于以下至少之一：供电段、牵引所的综合维修车间、供电段的供电领工区；远程数据中心用于储存地网数据，并对地网数据进行统计分析，得到统计分析结果；测控装置用于对牵引所的地网数据进行在线测量，并通过专用网络发送地网数据至远程数据中心进行存储，其中，地网数据包括：接地阻抗、土壤电阻率、跨步电压、接触电势、接地导通电阻值、轨地回流值和浪涌保护器SPD的浪涌数据。本发明所提供的牵引所地网智能监测装置能够采集牵引所多种地网数据，并对多种地网数据进行在线综合分析，解决了现有技术中对不同的地网数据均需采用各自的仪表进行人工测量，且不能自动对多种地网数据进行综合分析的技术问题。在本发明实施例中，牵引所地网智能监测装置包括多个测控装置和远程数据中心，远程数据中心通过专用网络与多个测控装置相连接，该专用网络一般为铁路通信专网。其中，测控装置除上述在线测量地网数据的功能外，还具有以下功能：对测量得到的地网数据进行简单的分析、将地网数据上传至远程数据中心、进行地网故障报警；远程数据中心除了用于储存测控装置上传的地网数据，并对地网数据进行统计分析，得到统计分析结果之外，还可以对存储的历史数据进行分析。

在本发明实施例中，牵引所包括牵引变电所、分区所、AT(Autotransformersection)所、开闭所等。

图2是根据本发明实施例提供的测控装置的结构示意图。

在一个可选的实施方式中，如图2所示，测控装置包括：测量模块110，其中，测量模块110包括：接地阻抗测量模块1101，土壤电阻率测量模块1102，跨步电压测量模块1103，接触电势测量模块1104，接地引下线导通测量模块1105，轨地回流测量模块1106和SPD数据采集模块1107。

具体地，接地阻抗测量模块1101用于测量待测地网的接地阻抗，其中，待测地网为牵引所内的待测地网；土壤电阻率测量模块1102用于测量待测地网的土壤电阻率；跨步电压测量模块1103用于测量待测地网的跨步电压；接触电势测量模块1104用于测量待测地网接入设备的接触电势；接地引下线导通测量模块1105用于测量待测地网接入设备的接地导通电阻值；轨地回流测量模块1106用于测量待测地网的轨地回流值；SPD数据采集模块1107用于测量待测地网中SPD的浪涌数据。

在本发明实施例中，测控装置中的各测量模块均就地设置在待测量点，各测量模块在待测量点处设置有不同数量的测量点。

具体地，接地阻抗测量模块1101对应设置有4个测量点，其中一个为接地阻抗测量模块的测量点，另外三个为接地阻抗测量模块1101预留的测量点；土壤电阻率测量模块1102、跨步电压测量模块1103、接触电势测量模块1104共同对应设置有1个测量点；轨地回流测量模块1106设置有2个测量点，分别对应从电流互感器的二次侧预留接线端口测量轨回流值和地回流值；接地引下线导通测量模块1105设置有8～12个测量点；SPD数据采集模块1107设置有80个测量点。

在另一个可选的实施方式中，如图2所示，测控装置还包括：巡检模块120；巡检模块120设置于牵引所的低压控制室内。

具体地，巡检模块120用于在获取到数据录入请求之后，记录牵引所的巡检数据；或者，用于在获取到数据查询请求之后，查询相应的巡检数据；其中，巡检数据包括：巡检时间、巡检内容、巡检结果、巡检问题说明。

可选地，如图2所示，测控装置还包括：地网监测柜130；地网监测柜130设置于牵引所的低压控制室内；地网监测柜130用于向测量模块发送测量指令，以使测量模块按照测量指令执行相应的测量动作，其中，所述测量动作为测量所述地网数据的动作。

在本发明实施例中，巡检模块120是对牵引所地网进行日常检查的系统支持，为巡检记录提供数据保存及数据查询功能的装置。巡检模块包括巡检记录模块和巡检查询模块。

具体来说，巡检记录模块用于在获取到巡检的数据录入请求后，由巡检人员对巡检过程及结果进行登记，具体包括登记如巡检时间、巡检内容、巡检结果、巡检问题说明等的巡检数据内容；需要说明的是，巡检记录模块除了由巡检人员在其中登记相应的巡检数据外，还可以自动生成并保存如变电所信息，登记时间，登记人员信息等内容，且自动生成的内容是不可更改的。此外，巡检数据中的巡检问题说明只有在巡检结果不正常的情况下才需要登记，如果该巡检人员的巡检结果是正常的，则不需要记录巡检问题说明这一项内容。

巡检查询模块用于在获取到巡检人员的数据查询请求后，查询相应的巡检数据。具体地，只要在相应的查询界面输入以下至少之一的条件：巡检的开始时间，巡检的结束时间，变电所信息，巡检人员信息。就可以查询相应的巡检数据。

具体地，地网监测柜130包括：监控服务器，报警模块，本地数据库，电源模块；监控服务器，用于向测量模块110发送测量指令，以使测量模块110按照测量指令执行相应的测量动作；报警模块，用于在地网数据超出预设阈值时执行报警动作；本地数据库，用于存储预设时间段内的地网数据；电源模块，用于为地网监测柜供电。

在本发明实施例中，地网监测柜主要用于完成发送测量指令，存储及分析地网数据，以及通讯功能等，其中，通讯功能指的是当地网数据超出预设阈值时，可以向工作人员的手机等移动设备发送报警信息，即上述报警模块执行报警动作。地网监测柜通过通讯电缆与设置于待测量点的测控装置的通信端口相连接，通过通讯电缆或无线通讯技术完成数据的传输以及发送报警信息到工作人员处。

在一个可选的实施方式中，接地阻抗测量模块包括：第一变频恒流电源，电流极，电压极，第一数据处理器；具体地，第一变频恒流电源的一端与第一地网参考点相连接，另一端与电流极相连接，其中，第一地网参考点为牵引所地网的测量端；电流极与电压极相连接，电流极、电压极分别与第一数据处理器相连接。

具体地，第一变频恒流电源用于向电流极发送第一测量电流；电流极用于在接收到第一测量电流后，采集待测地网中对应待测量点的电流值，得到第一电流值；电压极用于采集对应待测量点的电压值，得到第一电压值；第一数据处理器用于基于第一电流值和第一电压值确定接地电阻和接地阻抗。

在本发明实施例中，当由地网监测柜根据预设的测量时间间隔自动发出测量指令时，接地阻抗测量模块在接收到测量指令后，自动完成接地电阻和接地阻抗的测量过程，并将测量数据上传至地网监测柜。

具体地，接地阻抗测量模块模块内部自带变频恒流电源(即，上述第一变频恒流电源)，该变频恒流电源可输出最大5A测量电流(即，上述第一测量电流)，该变频恒流电源的一端接入地网参考点(即，上述第一地网参考点)，一般以牵引所地网的测量端为地网参考点(即，上述第一地网参考点)，另一端接入设置在远端的电流极，远端指的是将电流极设置于3～5倍的地网对角线长度的位置，电流极用于采集对应待测量点的电流值，得到第一电流值；同时测量地网参考点(即，上述第一地网参考点)与电压极之间的电压(即，上述第一电压值)，电压极设置于0.6倍的电流极长度的位置，且与电流极在一条直线上；第一数据处理器会根据测量得到的第一电压值和第一电流值计算出接地电阻和接地阻抗。需要说明的是，该接地阻抗测量模块采用异频方式测量，可以避开工频的干扰，提高测量的准确性。

可选地，测量土壤电阻率的功能由土壤电阻率测量模块完成，测量时时，由地网监测柜根据预设的测量时间间隔自动发出测量指令，土壤电阻率测量模块在接收到测量指令后，自动完成接地电阻和接地阻抗的测量过程，并将测量数据上传至地网监测柜。

在另一个可选的实施方式中，跨步电压测量模块包括：跨步电压测量仪，第二数据处理器；跨步电压测量仪用于采集待测地网中对应待测量点的电压值，得到第二电压值；第二数据处理器用于对第二电压值进行计算，得到对应待测量点的跨步电压。

在本发明实施例中，跨步电压的测量由跨步电压测量模块完成，测量时，由地网监测柜根据预设的测量时间间隔自动发出测量指令，跨步电压测量模块在接收到测量指令后，自动完成跨步电压的测量过程，并将测量数据上传至地网监测柜。

下面以一个具体的实施例来对上述跨步电压的测量原理进行说明。

图3是根据本发明实施例提供的跨步电压测量原理的示意图。

在本发明实施例中，所谓跨步电压，就是指电气设备发生接地故障时，在接地电流流入地点周围电位分布区行走的人，其两脚之间的电压。如图3所示，跨步电压测量仪(即，图3中所示的仪器)与设备架构S相连接，设备架构S的另一端与接地装置G相连接；P_C和P_d分别为模拟人脚的两个金属板，如图所示，P_C和P_d之间的距离设置为一米，R_m为等效人体电阻，C为电流极。该跨步电压测量模块为选频电压测量，在测量时，由接地电阻测量模块向地网注入固定非工频测量电流，即向电流极C注入测量电流，如图3所示，仪器用来测量不同跨步电压模拟点的电压值，即测量P_C和P_d两个金属板之间的电压值(即上述第二电压值)，并根据系统短路电流计算出当系统出现接地故障时的跨步电压。

在一个可选的实施方式中，接地引下线导通测量模块包括：直流恒流源，接地引下线导通测量仪，第三数据处理器；直流恒流源一端接入第二地网参考点，另一端接入待测地网接入设备的对应待测量点的接地引下线上，其中，第二地网参考点为牵引所的以下任一种设备的接地端：变压器，断路器，避雷器，电流互感器，电压互感器，隔离开关。

具体地，直流恒流源用于向接地引下线发送第二测量电流；接地引下线导通测量仪用于在直流恒流源向接地引下线发送第二测量电流之后，采集接地引下线的电压，得到第三电压值；第三数据处理器用于对第三电压值和第二测量电流进行计算，得到接地导通电阻值。

在本发明实施例中，当由地网监测柜根据预设的测量时间间隔自动发出测量指令时，接地引下线导通测量模块在接收到测量指令后，自动完成接地引下线导通的测量过程，并将测量数据上传至地网监测柜。

具体地，接地引下线导通测量模块内部自带直流恒流源，可输出最大10A测量电流(即，上述第二测量电流)，该直流恒流源的一端接入地网参考点(即，上述第二地网参考点)，常见的地网参考点(即，上述第二地网参考点)包括以下任一种设备的接地端：变压器，断路器，避雷器，电流互感器，电压互感器，隔离开关；另一端接入被测设备的接地引下线上；同时测量地网参考点(即，上述第二地网参考点)与接地引下线的电压(即，上述第三电压值)，第三数据处理器会根据第三电压值和第二测量电流计算出接地引下线导通的电阻值，从而判断接地引下线的状态。

可选地，测量SPD的浪涌数据的功能由SPD数据采集模块完成，测量时，由地网监测柜根据预设的测量时间间隔自动发出测量指令，SPD数据采集模块在接收到测量指令后，自动测量数据上传至地网监测柜。

可选地，测量轨地回流值的功能由轨地回流测量模块完成，具体地，该模块的测量部分固定在铁轨回流箱的接地总线上，测量时，由地网监测柜根据预设的测量时间间隔自动发出测量指令，轨地回流测量模块在接收到测量指令后，自动完成轨地回流的测量过程，并将测量数据上传至地网监测柜。

在另一个可选的实施方式中，接触电势测量模块包括：第二变频恒流源，金属板，电压测量仪，第四数据处理器；第二变频恒流源一端接入第二地网参考点，另一端接入金属板，其中，第二地网参考点为牵引所的以下任一种设备的接地端：变压器，断路器，避雷器，电流互感器，电压互感器，隔离开关。

具体地，第二变频恒流源用于向金属板发送第三测量电流；电压测量仪用于在第二变频恒流源向金属板发送第三测量电流之后，采集地网参考点(即，上述第二地网参考点)与金属板之间的电压，得到第四电压值；第四数据处理器用于基于第四电压值和第三测量电流计算得到接触电势。

在本发明实施例中，接触电势的测量由接触电势测量模块完成，测量时，由地网监测柜根据预设的测量时间间隔自动发出测量指令，接触电势测量模块在接收到测量指令后，自动完成接触电势的测量过程，并将测量数据上传至地网监测柜。

下面以一个具体的实施例来对上述接触电势的测量原理进行说明。

图4是根据本发明实施例提供的接触电势测量原理的示意图。

在本发明实施例中，如图4所示，电压测量仪(即，图4中所示的仪器)与设备架构S相连接，设备架构S的另一端与接地装置G相连接；P_b为模拟人脚的金属板，如图所示，P_b和设备架构S之间的距离设置为一米，R_m为等效人体电阻，C为电流极。该接触电势测量模块采用异频方式测量，能够避开工频干扰，提高测量的准确性。

具体地，在测量时，由监控服务器根据预设的测量时间间隔自动发出测量指令，接触电势测量模块在接收到测量指令时，其内部自带的变频恒流电源(即，上述第二变频恒流源)向电流极C输出最大可以为5A的测量电流(即，上述第三测量电流)；同时测量地网参考点(即，上述第二地网参考点)与金属板P_b之间的电压(即，上述第四电压值)，并由接触电势测量模块内部的第四数据处理器根据第四电压值和第三测量电流计算出接触电阻值。

在一个可选的实施方式中，远程数据中心包括：主站服务器和数据库；主站服务器用于对地网数据进行统计分析；数据库用于储存多个测控装置发送的地网数据。

可选地，远程数据中心还包括：通信接口模块；远程数据中心通过通信接口模块与测控装置进行地网数据的传输。

在本发明实施例中，远程数据中心还包括通信接口模块，该通信接口模块与专用网络相连接，当测控装置有地网数据要传送到远程数据中心时，测控装置通过专用网络将地网数据传送至通信接口模块，进而远程数据中心通过该通信接口模块接收到测控装置所传输的地网数据。

在本发明实施例中，牵引所地网监测装置是针对牵引所地网的接地阻抗、土壤电阻率、跨步电压、接触电势、接地导通电阻值、轨地回流值和浪涌保护器SPD的浪涌数据进行全面在线监测的一套装置。该装置可以全面地分析多个牵引所整个地网的运行状态，对地网数据进行系统的横向和纵向分析，能够清晰的对地网以及牵引所内运行的各个设备的接地运行状态做出比较准确的预判，从而对整个铁路牵引供电系统的安全平稳运行提供可靠依据和保障。本发明提供的牵引所地网智能监测装置与现有技术相比，具有如下优点：

(1)该牵引所地网智能监测装置通过接地阻抗测量模块完成以测量地网接地阻抗的测量，替代了传统技术中只测量地网接地电阻的技术。使测量结果更能体现牵引所地网的真实性能状态。

(2)该牵引所地网智能监测装置不仅测量牵引所地网的接地阻抗，同时采用土壤电阻率测量模块测量不同季节的地网土壤电阻率，判断地网在不同季节的接地阻抗值变化的规律及原因，从而采取措施降低其接地阻抗，保障地网性能状态良好。

(3)该牵引所地网智能监测装置通过跨步电压测量模块和接触电势测量模块对跨步电压、接触电势进行测量，这些数据的综合分析，能够更准确的把握牵引所地网的真实性能状态。

(4)该牵引所地网智能监测装置通过接地引下线导通测量模块对牵引所主要电气设备，如变压器、断路器、隔离开关等的外壳接入地网的引下线导通电阻进行测量，能够实时监测设备接地的运行状态，及时发现并处理地网存在的问题，可确保设备和人身安全。

(5)该牵引所地网智能监测装置牵引所安装的SPD浪涌保护器的核心器件——电压限制器件或电压开关器件进行耐压和绝缘监测，以判断浪涌保护器的状态，从而对分析牵引所二次设备地网性能状态予以辅助分析。

(6)该牵引所地网智能监测装置通过轨地回流测量模块对牵引所经铁轨和大地的回流数据进行实时监测，可用于对牵引系统地网接地阻抗数据进行分析。

(7)该牵引所地网智能监测装置为在线式监测系统，具有实时监测、历史数据存储、数据分析比较等功能。能更具体、更直观、及时地对牵引所地网接地阻抗进行了解掌握，从而能够及时发现和采取措施处理事故隐患，确保牵引所的正常运行。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种牵引所地网智能监测装置，其特征在于，所述装置包括：远程数据中心和多个测控装置；所述远程数据中心通过专用网络与多个所述测控装置相连接；所述远程数据中心设置于以下至少之一：供电段、所述牵引所的综合维修车间、所述供电段的供电领工区；

所述远程数据中心用于储存所述多个地网数据，并对所述地网数据进行统计分析，得到统计分析结果；

所述测控装置用于对所述牵引所的地网数据进行在线测量，并通过所述专用网络发送所述地网数据至所述远程数据中心进行存储，其中，所述地网数据包括：接地阻抗、土壤电阻率、跨步电压、接触电势、接地导通电阻值、轨地回流值和浪涌保护器SPD的浪涌数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测控装置包括以下测量模块：接地阻抗测量模块，土壤电阻率测量模块，跨步电压测量模块，接触电势测量模块，接地引下线导通测量模块，轨地回流测量模块和SPD数据采集模块；

接地阻抗测量模块，用于测量待测地网的接地阻抗，其中，所述待测地网为所述牵引所内的待测地网；

土壤电阻率测量模块，用于测量所述待测地网的土壤电阻率；

跨步电压测量模块，用于测量所述待测地网的跨步电压；

接触电势测量模块，用于测量所述待测地网的接触电势；

接地引下线导通测量模块，用于测量所述待测地网接入设备的接地导通电阻值；

轨地回流测量模块，用于测量所述待测地网的轨地回流值；

SPD数据采集模块，用于测量所述待测地网中SPD的浪涌数据。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述测控装置还包括：巡检模块；所述巡检模块设置于所述牵引所的低压控制室内；

所述巡检模块用于在获取到数据录入请求之后，记录所述牵引所的巡检数据；或者，用于在获取到数据查询请求之后，查询相应的巡检数据；

其中，所述巡检数据包括：巡检时间、巡检内容、巡检结果、巡检问题说明。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述测控装置还包括：地网监测柜；所述地网监测柜设置于所述牵引所的低压控制室内；

所述地网监测柜用于向所述测量模块发送测量指令，以使所述测量模块按照所述测量指令执行相应的测量动作，其中，所述测量动作为测量所述地网数据的动作。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述接地阻抗测量模块包括：第一变频恒流电源，电流极，电压极，第一数据处理器；

所述第一变频恒流电源的一端与第一地网参考点相连接，另一端与所述电流极相连接，其中，所述第一地网参考点为所述牵引所地网的测量端；所述电流极与所述电压极相连接，所述电流极、所述电压极分别与所述第一数据处理器相连接；

所述第一变频恒流电源用于向所述电流极发送第一测量电流；

所述电流极用于在接收到所述第一测量电流后，采集所述待测地网中对应待测量点的电流值，得到第一电流值；

所述电压极用于采集所述对应待测量点的电压值，得到第一电压值；

所述第一数据处理器用于基于所述第一电流值和所述第一电压值确定接地电阻和所述接地阻抗。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述跨步电压测量模块包括：跨步电压测量仪，第二数据处理器；

所述跨步电压测量仪用于采集所述待测地网中对应待测量点的电压值，得到第二电压值；

所述第二数据处理器用于对所述第二电压值进行计算，得到所述对应待测量点的跨步电压。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述接地引下线导通测量模块包括：直流恒流源，接地引下线导通测量仪，第三数据处理器；所述直流恒流源一端接入第二地网参考点，另一端接入所述待测地网的对应待测量点的接地引下线上，其中，所述第二地网参考点为所述牵引所的以下任一种设备的接地端：变压器，断路器，避雷器，电流互感器，电压互感器，隔离开关；

所述直流恒流源用于向接地引下线发送第二测量电流；

所述接地引下线导通测量仪用于在所述直流恒流源向所述接地引下线发送所述第二测量电流之后，采集所述接地引下线的电压，得到第三电压值；

所述第三数据处理器用于对所述第三电压值和所述第二测量电流进行计算，得到所述接地导通电阻值。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述接触电势测量模块包括：第二变频恒流源，金属板，电压测量仪，第四数据处理器；所述第二变频恒流源一端接入第二地网参考点，另一端接入金属板，其中，所述第二地网参考点为所述牵引所的以下任一种设备的接地端：变压器，断路器，电流互感器，避雷器，电压互感器，隔离开关；

所述第二变频恒流源用于向所述金属板发送第三测量电流；

所述电压测量仪用于在所述第二变频恒流源向所述金属板发送所述第三测量电流之后，采集所述第二地网参考点与所述金属板之间的电压，得到第四电压值；

所述第四数据处理器用于基于所述第四电压值和所述第三测量电流计算得到所述接触电势。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述远程数据中心包括：主站服务器和数据库；所述主站服务器用于对所述地网数据进行统计分析；所述数据库用于储存所述多个测控装置发送的所述地网数据。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述远程数据中心还包括：通信接口模块；所述远程数据中心通过所述通信接口模块与所述多个测控装置进行所述地网数据的传输。