CN111796217A - 一种断接卡的智能检测装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种断接卡的智能检测装置、系统及方法，所述装置包括：导通电阻测量模块、ARM控制模块、报警模块、GNSS定位模块和无线通信模块；导通电阻测量模块被配置为：获取电阻值和测量时间；ARM控制模块被配置为：判断断接卡连接状态，如果电阻值大于或等于预警电阻阈值，则为故障状态，生成报警信号；报警模块被配置为：根据报警信号，启动声光报警装置；GNSS定位模块被配置为：对断接卡定位生成位置信息；无线通信模块被配置为：将电阻值、测量时间、位置信息和报警信号发送至云服务器。本申请提供的断接卡智能检测装置、系统及方法，可以通过准确的测量值对断接卡的连接状态进行实时检测，提高检测的自动化程度和准确度。

Description

一种断接卡的智能检测装置、系统及方法

技术领域

本发明属于防雷设备检测领域，具体涉及一种断接卡的智能检测装置、系统及方法。

背景技术

断接卡是一种连接避雷引下线和接地装置的导体部件。当断接卡断开时，可将避雷引下线与接地装置断开，以便于测量接地装置的接地电阻值。当断接卡连接时，可连接避雷引下线和接地装置，组成完整的防雷装置，将雷电流泄放入地，以防止雷电的电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害。因此，断接卡的连接状态影响防雷装置是否可以顺利泄放雷电流。

现有的断接卡连接状态检测方式主要通过人工定期进行检查，无法对断接卡的连接状态进行实时的检测。同时，断接卡的连接状态没有依据准确的测量值进行判断，检测精度低，会出现断接卡接触不良导致防雷装置导通电阻变大，影响雷电流完全泄放的情况。

发明内容

本申请提供了一种断接卡的智能检测装置、系统及方法，以解决无法对断接卡的连接状态进行实时检测，以及无法通过准确的测量值判断断接卡连接状态的问题。

第一方面，本申请提供一种断接卡的智能检测装置，包括：导通电阻测量模块、ARM控制模块、报警模块、GNSS定位模块和无线通信模块，其中，

所述导通电阻测量模块被配置为：获取断接卡电阻值和测量时间，并将所述电阻值发送至所述ARM控制模块；所述ARM控制模块被配置为：接收所述电阻值，根据所述电阻值判断断接卡的连接状态，如果所述电阻值大于或者等于预警电阻阈值，则所述断接卡为连接故障状态，生成报警信号，并将所述报警信号发送至所述报警模块和所述GNSS定位模块；所述报警模块被配置为：接收所述报警信号，根据所述报警信号，启动声光报警装置；所述GNSS定位模块被配置为：接收所述报警信号，对断接卡进行定位，生成位置信息；所述无线通信模块被配置为：将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息和所述报警信号发送至云服务器。

可选的，所述ARM控制模块还被配置为：接收至少两个连续的所述电阻值，如果其中至少一个所述电阻值大于或者等于开路电阻阈值，则生成重度故障信号。

可选的，所述ARM控制模块还被配置为：如果所述电阻值均大于或者等于预警电阻阈值，并且小于所述开路电阻阈值，则计算两个连续的所述电阻值的电阻差值，如果所述电阻差值小于电阻突变阈值，则生成轻度故障信号，如果所述电阻差值大于或者等于所述电阻突变阈值，则生成中度故障信号。

可选的，所述无线通信模块还被配置为：将故障信息发送至所述云服务器，所述故障信息包括：所述轻度故障信号、所述中度故障信号和所述重度故障信号其中的一个。

可选的，所述导通电阻测量模块包括：发射单元、接收线圈单元、感应线圈单元和计算单元；所述发射单元被配置为：向所述接收线圈单元发送正弦交流信号；所述接收线圈单元被配置为：接收所述正弦交流信号，将所述正弦交流信号转化成微电流信号；所述感应线圈单元被配置为：感应接收所述微电流信号；所述计算单元被配置为：根据所述微电流信号计算得到所述电阻值。

可选的，所述检测装置还包括：电源模块，所述电源模块被配置为：为所述检测装置提供直流电源。

可选的，所述无线通信模块包括：5G通信单元，所述5G通信单元采用NB-IOT通信技术。

第二方面，本申请提供一种断接卡的智能检测系统，包括：以上所述的检测装置，与所述检测装置无线连接的云服务器和与所述云服务器无线连接的用户终端；

所述检测装置被配置为：获取断接卡电阻值和测量时间，根据所述电阻值生成报警信号、位置信息和故障信息，并将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息发送至所述云服务器；

所述云服务器被配置为：接收并储存所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息，并将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息发送至所述用户终端；

所述用户终端被配置为：接收所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息。

第三方面，本申请提供一种断接卡的智能检测方法，包括：

获取断接卡电阻值和测量时间；

根据所述电阻值判断所述断接卡的连接状态，如果所述电阻值大于或者等于预警电阻阈值，则所述断接卡为连接故障状态，生成报警信号；

根据所述报警信号，启动声光报警装置，并生成所述断接卡位置信息；

将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息和所述报警信号发送至云服务器。

可选的，所述根据所述电阻值判断所述断接卡的连接状态的步骤还包括：

接收至少两个连续的所述电阻值，如果其中至少一个所述电阻值大于或者等于开路电阻阈值，则生成重度故障信号；

如果所述电阻值均大于或者等于预警电阻阈值，并且小于所述开路电阻阈值，则计算两个连续的所述电阻值的电阻差值，如果所述电阻差值小于电阻突变阈值，则生成轻度故障信号，如果所述电阻差值大于或者等于所述电阻突变阈值，则生成中度故障信号。

由以上技术方案可知，本申请提供一种断接卡的智能检测装置、系统及方法，所述检测装置包括：导通电阻测量模块、ARM控制模块、报警模块、GNSS定位模块和无线通信模块，其中，所述导通电阻测量模块被配置为：获取断接卡电阻值和测量时间，并将所述电阻值发送至所述ARM控制模块；所述ARM控制模块被配置为：接收所述电阻值，根据所述电阻值判断断接卡的连接状态，如果所述电阻值大于或等于预警电阻阈值，则所述断接卡为连接故障状态，生成报警信号，并将所述报警信号发送至所述报警模块和所述GNSS定位模块；所述报警模块被配置为：接收所述报警信号，根据所述报警信号，启动声光报警装置；所述GNSS定位模块被配置为：接收所述报警信号，对断接卡进行定位，生成位置信息；所述无线通信模块被配置为：将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息和所述报警信号发送至云服务器。

根据本申请提供的断接卡的智能检测装置、系统及方法，可以对断接卡的连接状态进行实时检测，并通过准确的测量值判断断接卡连接状态，提高检测断接卡连接状态的自动化程度和准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的一种断接卡智能检测装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的导通电阻测量模块的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种断接卡的智能检测系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种断接卡的智能检测方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的根据电阻值判断所述断接卡连接状态方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

目前建筑物或电气设备防雷装置主要包括接闪带、避雷引下线、接地装置几大部分组成，而断接卡则起到连接避雷引下线和接地装置的作用。断接卡通常是由镀锌扁钢制作而成，主要分为两部分，一部分与接地装置连接，另一部分与避雷引下线连接，两部分的扁钢之间通过螺栓连接。

当断接卡断开时，可将避雷引下线与接地装置断开，以便于测量接地装置的接地电阻值。当断接卡连接时，可连接避雷引下线和接地装置，组成完整的防雷装置，将雷电流泄放入地，以防止雷电的电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害。因此，断接卡的连接状态影响防雷装置是否可以顺利泄放雷电流。

电阻是描述导体导电性能的物理量，而断接卡由导体材料制成。当断接卡整体连接完好时，断接卡的电阻值应保持稳定，并且在国家规定标准的范围内。当断接卡部件发生锈蚀，会导致断接卡接触不良，断接卡的电阻值将变大，超过国家规定的标准。当断接卡部件损坏，导致断接卡断开连接，此时，断接卡为开路，电阻为无穷大。因此，可以通过测量断接卡的电阻值，根据电阻值判断断接卡的连接状态。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种断接卡智能检测装置的结构示意图。

第一方面，本申请提供一种断接卡的智能检测装置，包括：导通电阻测量模块、ARM控制模块、报警模块、GNSS定位模块和无线通信模块，其中，

所述导通电阻测量模块被配置为：获取断接卡电阻值和测量时间，并将所述电阻值发送至所述ARM控制模块。所述导通电阻测量模块可以实时测量断接卡的电阻值以及测量的时间，为ARM控制模块提供基础的电阻值数据。根据实际使用需求和检测装置的电源功耗情况，可以设置不同的测量频率，例如每分钟测量一次，本申请对导通电阻测量模块的测量频率不做具体限定。

所述ARM控制模块被配置为：接收所述电阻值，根据所述电阻值判断断接卡的连接状态，如果所述电阻值大于或者等于预警电阻阈值，则所述断接卡为连接故障状态，生成报警信号，并将所述报警信号发送至所述报警模块和所述GNSS定位模块。

所述ARM控制模块包括ARM处理器，所述ARM处理器是一款微处理器，具有体积小、低功耗、低成本、高性能的优点。可以提高检测装置高效快速处理大量数据的能力，并且可以降低检测装置的功耗和制作成本。

所述ARM控制模块接收到电阻值，对所述电阻值与预警电阻阈值进行比较判断。如果所述电阻值大于或者等于预警电阻阈值，则说明断接卡的连接出现故障，可能出现断接卡部件锈蚀或损坏断开的情况，ARM控制模块生成报警信号发送至报警模块和GNSS定位模块。

其中，所述预警电阻阈值可由用户自行设置，根据国家相关规范的要求，独立的防雷保护接地电阻应小于等于10欧姆，根据实际对防雷等级的要求，用户可自行设置小于10欧姆的预警电阻阈值。

所述报警模块被配置为：接收所述报警信号，根据所述报警信号，启动声光报警装置。所述声光报警装置可以同时发出声、光二种警报信号。不仅具体警示作用，而且便于维修人员快速找到发生故障断接卡的位置。

所述GNSS定位模块被配置为：接收所述报警信号，对断接卡进行定位，生成位置信息。GNSS全称：Global Navigation Satellite System，即全球导航卫星系统，通过GNSS定位模块可快速定位发生故障的断接卡位置，并将位置信息反馈给维修人员，便于维修人员快速找到位置。

所述无线通信模块被配置为：将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息和所述报警信号发送至云服务器。检测装置无需通过数据线将检测数据导出，通过无线通信模块将数据发送至云服务器，可以提高检测装置的便携性和可安装环境的多样性。

可选的，所述ARM控制模块还被配置为：接收至少两个连续的所述电阻值，如果其中至少一个所述电阻值大于或者等于开路电阻阈值，则生成重度故障信号。

所述开路电阻阈值可由用户根据实际情况自行设置，如果所述电阻值大于或等于开路电阻阈值，则说明断接卡损坏，导致断接卡断开。生成重度故障信号，需要立即进行维修。

可选的，所述ARM控制模块还被配置为：如果所述电阻值均大于或者等于预警电阻阈值，并且小于所述开路电阻阈值，则计算两个连续的所述电阻值的电阻差值，如果所述电阻差值小于电阻突变阈值，则生成轻度故障信号，如果所述电阻差值大于或者等于所述电阻突变阈值，则生成中度故障信号。

通过至少两个连续的电阻值的差值，可以判断出现连接故障的断接卡电阻值是属于逐渐缓慢的变大还是突然变大的情况。如果所述电阻差值小于电阻突变阈值，所述电阻值为逐渐缓慢的变大，则多为断接卡的部件出现锈蚀的情况。生成轻度故障信号，虽然断接卡可以使用，但会导致防雷设备不完全泄放雷电流，仍存在安全隐患，需要尽快维修。

如果所述电阻差值大于或者等于所述电阻突变阈值，所述电阻值为突然变化的变大，则多为断接卡出现接触不良的情况，生成中度故障信号，已经严重影响防雷设备泄放雷电流，需要及时维修。

其中，所述电阻突变阈值，由用户根据防雷等级和要求自行设置。如果防雷等级高，应选取较小的电阻值作为电阻突变阈值。

可选的，所述无线通信模块还被配置为：将故障信息发送至所述云服务器，所述故障信息包括：所述轻度故障信号、所述中度故障信号和所述重度故障信号其中的一个。通过无线通信模块将故障信息发送至云服务器，并反馈给维修人员，以便于维修人员根据轻、中、重不同等级的故障信号，合理的安排维修工作，提高工作效率，及时维修发生故障的断接卡，不影响断接卡和整体防雷设备的正常使用。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的导通电阻测量模块的结构示意图。

可选的，所述导通电阻测量模块包括：发射单元、接收线圈单元、感应线圈单元和计算单元；所述发射单元被配置为：向所述接收线圈单元发送正弦交流信号；所述接收线圈单元被配置为：接收所述正弦交流信号，将所述正弦交流信号转化成微电流信号；所述感应线圈单元被配置为：感应接收所述微电流信号；所述计算单元被配置为：根据所述微电流信号计算得到所述电阻值。

在本实施例中，所述导通电阻测量模块采用非接触式的方法，通过线圈电磁感应原理测量断接卡的电阻值。具有不改变断接卡结构，不影响断接卡正常泄放雷电流的作用。

可选的，所述检测装置还包括：电源模块，所述电源模块被配置为：为所述检测装置提供直流电源。在本实施例中，采用内置锂电池对检测装置进行供电，可以提高检测装置的便携性。同时，在检测装置设置在无法接电的环境中时，仍然可以长时间为检测设备供电，不影响检测设备的正常使用，提高检测设备的使用寿命。

可选的，所述无线通信模块包括：5G通信单元，所述5G通信单元采用NB-IOT通信技术。NB-IOT通信技术全称：Narrow Band Internet of Things，即窄带物联网。NB-IOT通信技术支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，并且支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。NB-IOT通信技术具备低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，可为检测设备提供高效、覆盖广的无线通信服务。并且，由于功耗低可以提高检测设备的使用寿命。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种断接卡的智能检测系统的结构示意图。

第二方面，本申请提供一种断接卡的智能检测系统，包括：以上所述的检测装置1，与所述检测装置1无线连接的云服务器2和与所述云服务器2无线连接的用户终端3。

所述检测装置1被配置为：获取断接卡电阻值和测量时间，根据所述电阻值生成报警信号、位置信息和故障信息，并将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息发送至所述云服务器2。

所述云服务器2被配置为：接收并储存所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息，并将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息发送至所述用户终端3。

由于所述检测装置1需要对断接卡进行实时的检测，检测得到的数据量较大，因此需要将上传至云服务器2中进行数据处理和保存，提高系统整体运行的效率。

所述用户终端3被配置为：接收所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息。所述用户终端3包括个人电脑、手机和平板电脑等移动设备终端，便于维修人员随身携带并接收断接卡相关信息。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种断接卡的智能检测方法的流程示意图。

第三方面，本申请提供一种断接卡的智能检测方法，包括：

S1：获取断接卡电阻值和测量时间；

S2：根据所述电阻值判断所述断接卡的连接状态；

S21：如果所述电阻值大于或等于预警电阻阈值，则所述断接卡为连接故障状态；

S22：生成报警信号；

S3：根据所述报警信号，启动声光报警装置，并生成所述断接卡位置信息；

S4：将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息和所述报警信号发送至云服务器。

请参阅图5，图5为本申请实施例提供的根据电阻值判断所述断接卡的连接状态的流程示意图。

可选的，所述根据所述电阻值判断所述断接卡的连接状态的步骤还包括：

S23：接收至少两个连续的所述电阻值；

S24：如果其中至少一个所述电阻值大于或者等于开路电阻阈值，则生成重度故障信号；

S25：如果所述电阻值均大于或者等于预警电阻阈值，并且小于所述开路电阻阈值，则计算两个连续的所述电阻值的电阻差值；

S26：如果所述电阻差值小于电阻突变阈值，则生成轻度故障信号，如果所述电阻差值大于或者等于所述电阻突变阈值，则生成中度故障信号。

由以上技术方案可知，本申请提供一种断接卡的智能检测装置、系统及方法，所述检测装置包括：导通电阻测量模块、ARM控制模块、报警模块、GNSS定位模块和无线通信模块，其中，所述导通电阻测量模块被配置为：获取断接卡电阻值和测量时间，并将所述电阻值发送至所述ARM控制模块；所述ARM控制模块被配置为：接收所述电阻值，根据所述电阻值判断断接卡的连接状态，如果所述电阻值大于或等于预警电阻阈值，则所述断接卡为连接故障状态，生成报警信号，并将所述报警信号发送至所述报警模块和所述GNSS定位模块；所述报警模块被配置为：接收所述报警信号，根据所述报警信号，启动声光报警装置；所述GNSS定位模块被配置为：接收所述报警信号，对断接卡进行定位，生成位置信息；所述无线通信模块被配置为：将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息和所述报警信号发送至云服务器。

根据本申请提供的断接卡的智能检测装置、系统及方法，可以对断接卡的连接状态进行实时检测，并通过准确的测量值判断断接卡连接状态，提高检测断接卡连接状态的自动化程度和准确度。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种断接卡的智能检测装置，其特征在于，包括：导通电阻测量模块、ARM控制模块、报警模块、GNSS定位模块和无线通信模块，其中，

所述导通电阻测量模块被配置为：获取断接卡电阻值和测量时间，并将所述电阻值发送至所述ARM控制模块；所述ARM控制模块被配置为：接收所述电阻值，根据所述电阻值判断断接卡的连接状态，如果所述电阻值大于或者等于预警电阻阈值，则所述断接卡为连接故障状态，生成报警信号，并将所述报警信号发送至所述报警模块和所述GNSS定位模块；所述报警模块被配置为：接收所述报警信号，根据所述报警信号，启动声光报警装置；所述GNSS定位模块被配置为：接收所述报警信号，对断接卡进行定位，生成位置信息；所述无线通信模块被配置为：将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息和所述报警信号发送至云服务器。

2.根据权利要求1所述的一种断接卡的智能检测装置，其特征在于，所述ARM控制模块还被配置为：接收至少两个连续的所述电阻值，如果其中至少一个所述电阻值大于或者等于开路电阻阈值，则生成重度故障信号。

3.根据权利要求2所述的一种断接卡的智能检测装置，其特征在于，所述ARM控制模块还被配置为：如果所述电阻值均大于或者等于预警电阻阈值，并且小于所述开路电阻阈值，则计算两个连续的所述电阻值的电阻差值，如果所述电阻差值小于电阻突变阈值，则生成轻度故障信号，如果所述电阻差值大于或者等于所述电阻突变阈值，则生成中度故障信号。

4.根据权利要求3所述的一种断接卡的智能检测装置，其特征在于，所述无线通信模块还被配置为：将故障信息发送至所述云服务器，所述故障信息包括：所述轻度故障信号、所述中度故障信号和所述重度故障信号其中的一个。

5.根据权利要求1所述的一种断接卡的智能检测装置，其特征在于，所述导通电阻测量模块包括：发射单元、接收线圈单元、感应线圈单元和计算单元；所述发射单元被配置为：向所述接收线圈单元发送正弦交流信号；所述接收线圈单元被配置为：接收所述正弦交流信号，将所述正弦交流信号转化成微电流信号；所述感应线圈单元被配置为：感应接收所述微电流信号；所述计算单元被配置为：根据所述微电流信号计算得到所述电阻值。

6.根据权利要求1所述的一种断接卡的智能检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：电源模块，所述电源模块被配置为：为所述检测装置提供直流电源。

7.根据权利要求1所述的一种断接卡的智能检测装置，其特征在于，所述无线通信模块包括：5G通信单元，所述5G通信单元采用NB-IOT通信技术。

8.一种断接卡的智能检测系统，其特征在于，包括：权利要求1至7其中一项所述的检测装置，与所述检测装置无线连接的云服务器和与所述云服务器无线连接的用户终端；

所述检测装置被配置为：获取断接卡电阻值和测量时间，根据所述电阻值生成报警信号、位置信息和故障信息，并将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息发送至所述云服务器；

所述云服务器被配置为：接收并储存所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息，并将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息发送至所述用户终端；

所述用户终端被配置为：接收所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息、所述报警信号和所述故障信息。

9.一种断接卡的智能检测方法，其特征在于，包括：

获取断接卡电阻值和测量时间；

根据所述电阻值判断所述断接卡的连接状态，如果所述电阻值大于或者等于预警电阻阈值，则为连接故障状态，生成报警信号；

根据所述报警信号，启动声光报警装置，并生成所述断接卡位置信息；

将所述电阻值、所述测量时间、所述位置信息和所述报警信号发送至云服务器。

10.根据权利要求9所述的一种断接卡的智能检测方法，其特征在于，所述根据所述电阻值判断所述断接卡的连接状态的步骤还包括：

接收至少两个连续的所述电阻值，如果其中至少一个所述电阻值大于或者等于开路电阻阈值，则生成重度故障信号；

如果所述电阻值均大于或者等于预警电阻阈值，并且小于所述开路电阻阈值，则计算两个连续的所述电阻值的电阻差值，如果所述电阻差值小于电阻突变阈值，则生成轻度故障信号，如果所述电阻差值大于或者等于所述电阻突变阈值，则生成中度故障信号。

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