CN109191798A - 基于物联网可交互式智能地线管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网可交互式智能地线管理系统。通过接地线导体端的状态实时检测器中的GPRS物联网通信模块获取接地线的GPS定位信息和当前湿度及风速数据定时传输到系统主机,系统主机中的处理单元从GPS定位信息中提取出经纬度数据和准确的海拔数据,对照变电站或者线路俯视图的经纬度信息进行解析;判断接地线当前所处的位置,通过海拔是否升高判断接地线是否即将挂上设备或已经挂上设备,若接地线未到达指定间隔,而海拔信息却显示即将或已经挂上设备,接地线管理主机发出告警,提示地线挂错间隔。本发明有效防止漏挂、漏拆接地线问题,使地线管理清晰可靠。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统安全领域,特别是基于物联网可交互式智能地线管理系统。
背景技术
在电力系统停电检修工作中,漏挂接地线对检修人员人身安全造成巨大威胁。检修过程中,接地线安装不牢固脱落、临时拆除未及时恢复、混用多个停电间隔接地线,都会造成检修人员失去地线保护。而工作结束后漏拆接地线会造成带地线送电的严重事故。所以急需接地线精确管理技术手段。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提出一种基于物联网可交互式智能地线管理系统,具有GPS定位和状态识别功能,有效防止漏挂、漏拆接地线问题,使地线管理清晰可靠。
本发明采用以下方案实现:一种基于物联网可交互式智能地线管理系统,包括以下步骤:
步骤S1:在接地线管理主机上登录获得权限,解锁即将加挂接地线的间隔;
步骤S2:取出与即将加挂接地线的间隔相应编号的接地线,所述接地线导体端配置有一台状态实时检测器,所述状态实时监测器包括DHT11湿度传感器模块、MPXV7007DP风速传感器模块、Ai-Thinker A7 GPRS+GPS定位及物联网通信模块;
步骤S3:通过步骤S2中的GPRS+GPS定位及物联网通信模块获取GPS定位信息,通过湿度传感器模块获取当前湿度数据,通过风速传感器模块获取风速数据,定时传输到系统主机,所述系统主机采用cubieboard7进行数据处理和显示,所述系统主机中的处理单元从定位信息中提取出经纬度数据和准确的海拔数据,对照变电站或者线路俯视图的经纬度信息进行解析;
步骤S4:通过步骤S3得到的解析结果,能够判断接地线当前所处的位置,通过海拔是否升高判断接地线是否即将挂上设备或已经挂上设备;
步骤S5:判断接地线是否到达指定间隔;
步骤S6:根据步骤S5的判断结果,接地线挂好后,接地线管理主机能够实时查看每组接地线所处位置、悬挂状态、湿度和风速信息,若接地线位置发生变动、悬挂状态改变或湿度、风速超过安全作业标准,接地线管理主机将发出告警;
步骤S7:检修工作结束后,在接地线管理主机选择闭锁指定间隔,若该间隔仍有挂好的接地线,将发出警告,若没有挂好的接地线,将闭锁其电子锁。
进一步地,步骤S5中还包括若接地线未到达指定间隔,接地线管理主机不发出解锁命令,接地线导体端和接地线被电子锁固定,若接地线到达指定间隔,接地线管理主机发出解锁命令,打开电子锁;若接地线未到达指定间隔,而海拔信息却显示即将或已经挂上设备,接地线管理主机发出告警,提示地线挂错间隔。
进一步地,步骤S3中,所述GPS定位信息的获取具体为:
GPRS+GPS定位及物联网通信模块返回NMEA-0183协议报文,该协议采用ASCII码传递定位信息,称之为帧,GPGGA帧格式为:
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF>;
其中,<1>为UTC时间(世界统一时间),<2>为纬度,<3>为纬度半球N(北半球)或S(南半球),<4>为经度,<5>为经度半球E(东经)或W(西经),<6>为GPS状态,<7>为正在使用解算位置的卫星数量,<8>为HDOP水平精度因子,<9>为海拔高度,<10>为地球椭球面相对大地水准面的高度,<11>为差分时间,<12>为差分站ID号0000-1023,采用均值滤波方法消除GPS海拔高度数据的噪声干扰,设t时间之前的n组GPS海拔高度值为H(t)1,H(t)2,H(t)3...H(t)n,取平均值每隔Δt求得海拔高度差若h1<ΔH<h2,则接地线已经挂上该电压等级设备,其中(h1,h2)是某电压等级电力设备的高度区间,考虑n越大均值滤波的效果越好,但响应时间变长,n可以取10到20的正整数,Δt可以取5分钟至10分钟。
进一步地,所述接地线管理主机中存储有所述变电站每个电气间隔或所辖区域每个线路杆塔的经纬度信息,用于与接地线状态实时监测器传输回来的定位信息进行比对,用以确认接地线所处间隔名称和所处具体位置,若接地线在运维人员解锁区域,接地线管理主机则发出解锁命令,打开接地线上的锁住接地端和导体端的电子锁,否则闭锁接地线,用以防止挂错间隔。
与现有技术相比,本发明有以下有益效果:
1、本发明能够有效防止接地线挂错间隔和漏挂漏拆,避免造成人员伤亡。
2、本发明实时监控接地线状态,并能及时发出告警,为地线精确管理提供技术手段,减少经济损失。
附图说明
图1为本发明实施例的实现流程图。
图2为本发明实施例的接地线状态监测流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1、图2所示,一种基于物联网可交互式智能地线管理系统,包括以下步骤:
步骤S1:在接地线管理主机上登录获得权限,解锁即将加挂接地线的间隔;
步骤S2:取出与即将加挂接地线的间隔相应编号的接地线,所述接地线导体端配置有一台状态实时检测器,所述状态实时监测器包括DHT11湿度传感器模块、MPXV7007DP风速传感器模块、Ai-Thinker A7 GPRS+GPS定位及物联网通信模块;
步骤S3:通过步骤S2中的GPRS+GPS定位及物联网通信模块获取GPS定位信息,通过湿度传感器模块获取当前湿度数据,通过风速传感器模块获取风速数据,定时传输到系统主机,所述系统采用cubieboard7进行数据处理和显示,系统主机中的处理单元从GPS定位信息中提取出经纬度数据和准确的海拔数据,对照变电站或者线路俯视图的经纬度信息进行解析;
步骤S4:通过步骤S3得到的解析结果,能够判断接地线当前所处的位置,通过海拔是否升高判断接地线是否即将挂上设备或已经挂上设备;
步骤S5:判断接地线是否到达指定间隔;
步骤S6:根据步骤S5的判断结果,接地线挂好后,接地线管理主机能够实时查看每组接地线所处位置、悬挂状态、湿度和风速信息,若接地线位置发生变动、悬挂状态改变或湿度、风速超过安全作业标准,接地线管理主机将发出告警;
步骤S7:检修工作结束后,在接地线管理主机选择闭锁指定间隔,若该间隔仍有挂好的接地线,将发出警告,若没有挂好的接地线,将闭锁其电子锁。
在本实施例中,步骤S5中还包括若接地线未到达指定间隔,接地线管理主机不发出解锁命令,接地线导体端和接地线被电子锁固定,若接地线到达指定间隔,接地线管理主机发出解锁命令,打开电子锁;若接地线未到达指定间隔,而海拔信息却显示即将或已经挂上设备,接地线管理主机发出告警,提示地线挂错间隔。
在本实施例中,步骤S3中,所述GPS定位信息的获取具体为:
GPRS+GPS定位及物联网通信模块返回NMEA-0183协议报文,该协议采用ASCII码传递定位信息,称之为帧,GPGGA帧格式为:
$GPGGA,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),M,(10),M,(11),(12)*hh(CR)(LF);
其中,<1>为UTC时间(世界统一时间),<2>为纬度,<3>为纬度半球N(北半球)或S(南半球),<4>为经度,<5>为经度半球E(东经)或W(西经),<6>为GPS状态,<7>为正在使用解算位置的卫星数量,<8>为HDOP水平精度因子,<9>为海拔高度,<10>为地球椭球面相对大地水准面的高度,<11>为差分时间,<12>为差分站ID号0000-1023,采用均值滤波方法消除GPS海拔高度数据的噪声干扰,设t时间之前的n组GPS海拔高度值为H(t)1,H(t)2,H(t)3...H(t)n,取平均值每隔Δt求得海拔高度差若h1<ΔH<h2,则接地线已经挂上该电压等级设备,其中(h1,h2)是某电压等级电力设备的高度区间,考虑n越大均值滤波的效果越好,但响应时间变长,n可以取10到20的正整数,Δt可以取5分钟至10分钟。
在本实施例中,所述接地线管理主机中存储有所述变电站每个电气间隔或所辖区域每个线路杆塔的经纬度信息,用于与接地线状态实时监测器传输回来的定位信息进行比对,用以确认接地线所处间隔名称和所处具体位置,若接地线在运维人员解锁区域,接地线管理主机则发出解锁命令,打开接地线上的锁住接地端和导体端的电子锁,否则闭锁接地线,用以防止挂错间隔。结合步骤S3、S4所述判断接地线状态的方法,可以及时提醒管理人员关注错挂的地线。
较佳的,在本实施例中通过GPS数据包含的海拔信息判断接地线状态,以500kV变电站为例,变电站内500kV设备高度一般在10米左右,220kV设备高度在6米左右,35kV设备高度在3米左右;输电杆塔也有特定高度。
特别地,在本实施例中,该系统监视接地线的位置和状态,若有不经许可擅自变动,能够及时告警;对当前湿度和风速进行监控,解锁该间隔前可以设定湿度和风速报警阈值,当数据超过《安规》规定数值时报警,提醒检修人员停工做好相关措施。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种基于物联网可交互式智能地线管理系统,其特征在于:包括以下步骤:
步骤S1:在接地线管理主机上登录获得权限,解锁即将加挂接地线的间隔;
步骤S2:取出与即将加挂接地线的间隔相应编号的接地线,所述接地线导体端配置有一台状态实时检测器,所述状态实时监测器包括湿度传感器模块、风速传感器模块、GPRS+GPS定位及物联网通信模块;
步骤S3:通过步骤S2中的GPRS+GPS定位及物联网通信模块获取GPS定位信息,通过湿度传感器模块获取当前湿度数据,通过风速传感器模块获取风速数据,定时传输到系统主机,所述系统主机中的处理单元从定位信息中提取出经纬度数据和准确的海拔数据,对照变电站或者线路俯视图的经纬度信息进行解析;
步骤S4:通过步骤S3得到的解析结果,能够判断接地线当前所处的位置,通过海拔是否升高判断接地线是否即将挂上设备或已经挂上设备;
步骤S5:判断接地线是否到达指定间隔;
步骤S6:根据步骤S5的判断结果,接地线挂好后,接地线管理主机能够实时查看每组接地线所处位置、悬挂状态、湿度和风速信息,若接地线位置发生变动、悬挂状态改变或湿度、风速超过安全作业标准,接地线管理主机将发出告警;
步骤S7:检修工作结束后,在接地线管理主机选择闭锁指定间隔,若该间隔仍有挂好的接地线,将发出警告,若没有挂好的接地线,将闭锁其电子锁。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网可交互式智能地线管理系统,其特征在于:步骤S5中还包括若接地线未到达指定间隔,接地线管理主机不发出解锁命令,接地线导体端和接地线被电子锁固定,若接地线到达指定间隔,接地线管理主机发出解锁命令,打开电子锁;若接地线未到达指定间隔,而海拔信息却显示即将或已经挂上设备,接地线管理主机发出告警,提示地线挂错间隔。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网可交互式智能地线管理系统,其特征在于:步骤S3中,所述GPS定位信息的获取具体为:
GPRS+GPS定位及物联网通信模块返回NMEA-0183协议报文,该协议采用ASCII码传递定位信息,称之为帧,GPGGA帧格式为:
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF>;
其中,<2>为纬度,<4>为经度,<9>为海拔高度,采用均值滤波方法消除GPS海拔高度数据的噪声干扰,设t时间之前的n组GPS海拔高度值为H(t)1,H(t)2,H(t)3...H(t)n,取平均值每隔Δt求得海拔高度差若h1<ΔH<h2,则接地线已经挂上该电压等级设备,其中(h1,h2)是某电压等级电力设备的高度区间,考虑n越大均值滤波的效果越好,但响应时间变长,n取10到20的正整数,Δt取5分钟至10分钟。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网可交互式智能地线管理系统,其特征在于:所述接地线管理主机中存储有所述变电站每个电气间隔或所辖区域每个线路杆塔的经纬度信息,用于与接地线状态实时监测器传输回来的定位信息进行比对,用以确认接地线所处间隔名称和所处具体位置,若接地线在运维人员解锁区域,接地线管理主机则发出解锁命令,打开接地线上的锁住接地端和导体端的电子锁,否则闭锁接地线,用以防止挂错间隔。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190111 |
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