CN112051594A - 一种监测接地线实时位置状态的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种监测接地线实时位置状态的系统及方法，解决了现有接地线管理装置适用灵活性差的问题，所述系统通过定位装置采集接地线本体的实时位置数据，利用定位装置与云端服务平台、云端服务平台与便携式移动终端、便携式移动终端与终端管理装置的双向无线通信，无需工作人员手持探测仪进行接地线位置的探测，提高接地线管理的灵活性；另外，终端管理装置根据接地线本体的实时位置数据判断接地线本体的挂拆状态，并传输至便携式移动终端，工作人员仅通过便携式移动终端即可对大型施工现场中数量众多的接地线位置状态进行统一监测管理，避免接地线漏挂或者漏拆的风险，减少人身事故。
Description
技术领域
本发明涉及接地线实时位置监测的技术领域，更具体地，涉及一种监测接地线实时位置状态的系统及方法。
背景技术
在当前电力施工的作业过程中，为保障作业人员人身安全与线路自身的安全，需要进行接地线挂拆操作，但在实际的施工现场中，停电线路多、施工范围广、作业人员众多，施工管理困难等多方面的原因，容易造成接地线漏挂或者漏拆的后果，给安全生产带来极大危险。
接地线的管理主要体现在对接地线实时位置状态的监测，包括：接地线的实时位置、接地线与电力线路之间的挂接与拆卸状态等，传统对接地线的管理主要采用人工记录的方式，费时费力，在接地线管理方式的改进上，2017年8月18日，国网上海市电力公司在中国专利(公开号：CN107067050A)中公开了一种接地线探测方法，通过在变电站内部的所有接地线上植入RFID电子标签，利用RFID射频技术确定接地线是否处于接地点或者存放位置，以此实现电力企业对接地线的管理，防止接地线漏挂、漏拆等现象发生，但是在变电站内部的所有接地线上均植入RFID电子标签的同时，还要通过工作人员手持探测仪进行接地线位置的探测，而RFID电子标签无线传输的距离有限，另外若探测仪损坏，也将影响整个位置信号的采集，因此可适用性较差，无法灵活解决接地线的漏挂漏拆问题。
发明内容
为解决现有接地线管理方式适用灵活性差的问题，本发明提出一种监测接地线实时位置状态的系统及方法，准确灵活地解决接地线的漏挂漏拆问题。
为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：
一种监测接地线实时位置状态的系统，包括：接地线本体、定位装置、云端服务平台、便携式移动终端及终端管理装置，所述定位装置固定于接地线本体上，采集接地线本体的实时位置数据；定位装置与云端服务平台双向连接，云端服务平台与便携式移动终端双向连接，便携式移动终端与终端管理装置双向连接，云端服务平台接收定位装置采集的接地线本体的实时位置数据，同时将接地线本体的实时位置数据转发至便携式移动终端，便携式移动终端将接地线本体的实时位置数据再转发至终端管理装置，终端管理装置根据接地线本体的实时位置判断接地线本体的挂拆状态，并将接地线本体的挂拆状态返回传输至便携式移动终端，便携式移动终端更新接地线本体的挂拆状态，实时传输至云端服务平台后进一步反馈至定位装置。
在此，便携式移动终端根据判断模块的判断结果更新接地线本体的挂拆状态，返回传输至云端服务平台后进一步反馈至定位装置，定位装置一方面实时定位采集接地线本体的位置信息，另一方面接收云端服务平台反馈的接地线本体挂拆状态的更新信息，定位装置、便携式移动终端之间通过云端服务平台互相读写接地线本体的位置状态信息。
优选地，所述终端管理装置包括：
存储模块，用于存储所监测区域内各个电力线路的位置信息；
电力线路范围界定模块，根据所监测区域内各个电力线路的位置信息，界定电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A；
判断模块，根据便携式移动终端传输的接地线本体的实时位置数据，判断接地线本体的挂拆状态，并将接地线本体的挂拆状态返回传输至便携式移动终端。
在此，区域范围A为以电力线路本身为中心，以a为半径长的圆形区域，在以电力线路本身为中心的圆周边界线范围内的接地线本体被判定为挂接。
优选地，所述定位装置包括：
定位模块，用于实时定位采集接地线本体的位置信息；
数据处理模块，将定位模块实时定位采集到的接地线本体的位置信息、云端服务平台反馈的接地线本体挂拆状态的更新信息进行处理；
第一通信模块，接收数据处理模块处理后的接地线本体的位置信息，将接地线本体的位置信息发送至云端服务平台，并接收云端服务平台反馈的接地线本体挂拆状态的更新信息，传输至数据处理模块；
电源模块，分别连接定位模块、数据处理模块及第一通信模块，为定位模块、数据处理模块及第一通信模块供电。
优选地，所述便携式移动终端上设有报警提醒模块，所述报警提醒模块连接判断模块，当接地线本体进入区域范围A的边界线内时，报警提醒模块对工作人员进行提醒；当接地线本体跳出区域范围A的边界线时，报警提醒模块对工作人员进行提醒；同时报警提醒模块将接地线本体的实时坐标位置传输至判断模块，判断模块判断接地线本体的挂拆状态。
在此，由于在以电力线路本身为中心的圆周边界线范围内的接地线本体被判定为挂接，当接地线本体进入区域范围A的边界线内时，报警提醒模块对工作人员进行提醒，即工作人员根据提醒，关注进入区域范围A的边界线内的接地线本体，从而确定其是否挂接，而当接地线本体跳出区域范围A的边界线时，工作人员对跳出区域范围A的边界线的接地线本体进行关注，根据接地线本体通过定位装置上传的实时位置数据，工作人员通过便携是移动终端观察跳出区域范围A边界线的接地线本体的移动轨迹，从而确定其是否拆卸，无需人工至现场操作，准确灵活地解决接地线的漏挂漏拆问题。
优选地，所述便携式移动终端上还设有第二通信模块、接地线查询模块及显示模块，所述第二通信模块及接地线查询模块均与云端服务平台无线通信连接，接地线查询模块的另一端连接显示模块，便携式移动终端通过第二通信模块将更新后的接地线本体的挂拆状态信息传输至云端服务平台并接收云端服务平台发送的接地线本体的实时位置数据，便携式移动终端上的接地线查询模块通过云端服务平台获取接地线本体的实时位置数据，并通过显示模块进行显示，在此，工作人员利用接地线查询模块可查询到所有接地线本体的实时位置数据，实现了对接地线的监测和管理。
优选地，所述定位模块为GPS/北斗卫星定位模块。
在此，GPS/北斗卫星定位模块采用RTK技术，即载波相位差分技术，能够实时地提供接地线本体测点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。GPS/北斗卫星定位模块在RTK技术作业模式下，利用预先架设好的定位基站采集卫星数据，并通过数据链将其观测值和接地线本体测点信息一起传送给定位装置的GPS/北斗卫星定位模块，而定位装置的数据处理模块对GPS/北斗卫星定位模块所采集到的卫星数据和接收到的数据链进行实时载波相位差分处理，得出厘米级的定位结果；最后数据处理模块通过其串口与第一通信模块通信，把定位结果发送到云端服务平台。
优选地，所述第一通信模块为NB-IOT通信模块。
本发明还提出一种监测接地线实时位置状态的方法，所述方法基于监测接地线实时位置状态的系统实现，至少包括：
S1.将定位装置安装固定于接地线本体上；
S2.通过电力线路范围界定模块界定电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A；
S3.定位装置将采集到的接地线本体的实时位置Bi，依次通过云端服务平台、便携式移动终端传输至判断模块，i＝1，…，n，i表示第i个接地线本体，n表示接地线本体的总数目；
S4.通过判断模块判断接地线本体的实时位置Bi是否进入电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线内，若是，执行步骤S5；否则，不作处理；
S5.通过判断模块判断进入区域范围A的边界线内的接地线本体i是否符合挂接标准，若是，接地线本体i为已挂接状态；否则，执行步骤S6；
S6.通过判断模块判断进入区域范围A的边界线内的接地线本体i经过时间t后，是否跳出区域范围A的边界线，若是，执行步骤S7；否则，不作处理；
S7.通过便携式移动终端观察接地线本体i的移动轨迹，确定接地线本体i是否拆卸。
在此，步骤S7中，接地线本体i经过时间t后，跳出区域范围A的边界线，即接地线本体跳出被判定为挂接的区域范围A，工作人员可以通过便携是移动终端观察跳出区域范围A的接地线本体的移动轨迹，判断出非挂接状态的接地线本体是否拆卸，完善了对接地线的监控和管理，防止电力施工的作业过程中，接地线漏拆漏挂的现象发生。
优选地，步骤S4之后步骤S5之前还包括：报警提醒模块将进入区域范围A的边界线内的接地线本体的实时坐标位置传输至判断模块，报警提醒模块在便携式移动终端上弹出“接地线本体进入电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线内”的提醒框对工作人员进行提醒；
步骤S6之后步骤S7之前还包括：报警提醒模块在便携式移动终端上弹出“接地线本体跳出电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线”的提醒框对工作人员进行提醒。
在此，报警提醒模块在便携式移动终端上弹出“接地线本体进入电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线内”的提醒框是为了提醒工作人员留意进入区域范围A的边界线内的接地线本体的挂接状态，而报警提醒模块在便携式移动终端上弹出“接地线本体跳出电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线”的提醒框是为了提醒工作人员留意跳出区域范围A的边界线的接地线本体的拆卸状态，避免接地线漏挂漏拆的现象发生。
优选地，步骤S5所述的挂接标准为：接地线本体i在区域范围A的边界线内停留的时间长度为t1或接地线本体的实时位置数据信号消失。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提出一种监测接地线实时位置状态的系统及方法，通过定位装置采集接地线本体的实时位置数据，利用定位装置与云端服务平台、云端服务平台与便携式移动终端、便携式移动终端与终端管理装置的双向无线通信，即基于云端服务平台这个中间沟通站，实现接地线本体位置状态数据的长距离无线传输，避免了现有通过RFID电子标签进行无线传输的距离局限性，而且无需工作人员手持探测仪进行接地线位置的探测；另外，终端管理装置根据接地线本体的实时位置数据判断接地线本体的挂拆状态，并将接地线本体的挂拆状态返回传输至便携式移动终端，工作人员仅通过便携式移动终端即可对大型施工现场中数量众多的接地线位置状态进行统一监测管理，避免接地线漏挂或者漏拆的风险，减少人身事故。
附图说明
图1为本发明实施例中提出的监测接地线实时位置状态的系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中提出的电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的示意图；
图3为本发明实施例中提出的监测接地线实时位置状态的方法的流程示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部位会有省略、放大或缩小，并不代表实际的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示的一种监测接地线实时位置状态的系统，包括：接地线本体、定位装置、云端服务平台、便携式移动终端及终端管理装置，定位装置固定于接地线本体上，采集接地线本体的实时位置数据；定位装置与云端服务平台双向连接，云端服务平台与便携式移动终端双向连接，便携式移动终端与终端管理装置双向连接，云端服务平台接收定位装置采集的接地线本体的实时位置数据，同时将接地线本体的实时位置数据转发至便携式移动终端，便携式移动终端将接地线本体的实时位置数据再转发至终端管理装置，终端管理装置根据接地线本体的实时位置判断接地线本体的挂拆状态，并将接地线本体的挂拆状态返回传输至便携式移动终端，便携式移动终端更新接地线本体的挂拆状态，实时传输至云端服务平台后进一步反馈至定位装置。
在本实施例中，参见图1，终端管理装置包括：
存储模块，用于存储所监测区域内各个电力线路的位置信息；
电力线路范围界定模块，根据所监测区域内各个电力线路的位置信息，界定电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A；
判断模块，根据便携式移动终端传输的接地线本体的实时位置数据，判断接地线本体的挂拆状态，并将接地线本体的挂拆状态返回传输至便携式移动终端。
如图2所示，在本实施例中，区域范围A为以电力线路本身为中心，以a为半径长的圆形区域，而正常接地线本体处于挂接、闲置存放或移动(挂接或已拆卸)的状态，参见图2，1表示电力线路，2表示接地线本体，轨迹1表示接地线本体2进入电力线路1允许挂接接地线本体2的区域范围A边界内的路径图，此时，以电力线路1本身为中心的圆周边界线范围内的接地线本体2被判定为挂接状态。
参见图1，定位装置包括：
定位模块，用于实时定位采集接地线本体的位置信息；在本实施例中，定位模块为GPS/北斗卫星定位模块；
数据处理模块，将定位模块实时定位采集到的接地线本体的位置信息、云端服务平台反馈的接地线本体挂拆状态的更新信息进行处理；
第一通信模块，接收数据处理模块处理后的接地线本体的位置信息，将接地线本体的位置信息发送至云端服务平台，并接收云端服务平台反馈的接地线本体挂拆状态的更新信息，传输至数据处理模块；在本实施例中，第一通信模块为NB-IOT通信模块。
电源模块，分别连接定位模块、数据处理模块及第一通信模块，为定位模块、数据处理模块及第一通信模块供电。
如图1所示，便携式移动终端上设有报警提醒模块，报警提醒模块连接判断模块，当接地线本体进入区域范围A的边界线内时，报警提醒模块对工作人员进行提醒；当接地线本体跳出区域范围A的边界线时，报警提醒模块对工作人员进行提醒；同时报警提醒模块将接地线本体的实时坐标位置传输至判断模块，判断模块判断接地线本体的挂拆状态。具体地，由于在以电力线路本身为中心的圆周边界线范围内的接地线本体被判定为挂接，当接地线本体进入区域范围A的边界线内时，报警提醒模块对工作人员进行提醒，即工作人员根据提醒，关注进入区域范围A的边界线内的接地线本体，从而确定其是否挂接，而当接地线本体跳出区域范围A的边界线时，工作人员对跳出区域范围A的边界线的接地线本体进行关注，根据接地线本体通过定位装置上传的实时位置数据，工作人员通过便携是移动终端观察跳出区域范围A边界线的接地线本体的移动轨迹，从而确定其是否拆卸，无需人工至现场操作，准确灵活地解决接地线的漏挂漏拆问题。
参见图1，便携式移动终端上还设有第二通信模块、接地线查询模块及显示模块，所述第二通信模块及接地线查询模块均与云端服务平台无线通信连接，接地线查询模块的另一端连接显示模块，便携式移动终端通过第二通信模块将更新后的接地线本体的挂拆状态信息传输至云端服务平台并接收云端服务平台发送的接地线本体的实时位置数据，便携式移动终端上的接地线查询模块通过云端服务平台获取接地线本体的实时位置数据，并通过显示模块进行显示。
如图3所示，本发明还提出一种监测接地线实时位置状态的方法，所述方法基于监测接地线实时位置状态的系统实现，参见图3，监测接地线实时位置状态的方法步骤包括：
S1.将定位装置安装固定于接地线本体上；
S2.通过电力线路范围界定模块界定电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A；
S3.定位装置将采集到的接地线本体的实时位置Bi，依次通过云端服务平台、便携式移动终端传输至判断模块，i＝1，…，n，i表示第i个接地线本体，n表示接地线本体的总数目；
S4.通过判断模块判断接地线本体的实时位置Bi是否进入电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线内，若是，执行步骤S5；否则，不作处理；
S5.通过判断模块判断进入区域范围A的边界线内的接地线本体i是否符合挂接标准，若是，接地线本体i为已挂接状态；否则，执行步骤S6；
其中，挂接标准为：接地线本体i在区域范围A的边界线内停留的时间长度为t1或接地线本体的实时位置数据信号消失。
S6.通过判断模块判断进入区域范围A的边界线内的接地线本体i经过时间t后，是否跳出区域范围A的边界线，若是，执行步骤S7；否则，不作处理；
S7.通过便携式移动终端观察接地线本体i的移动轨迹，确定接地线本体i是否拆卸。接地线本体i经过时间t后，跳出区域范围A的边界线，即接地线本体跳出被判定为挂接的区域范围A，具体参见图2，轨迹2表示接地线本体2跳出电力线路1允许挂接接地线本体2的区域范围A边界线的路径，工作人员可以通过便携是移动终端观察跳出区域范围A的接地线本体的移动轨迹，判断出非挂接状态的接地线本体是否拆卸，完善了对接地线的监控和管理，防止电力施工的作业过程中，接地线漏拆漏挂的现象发生。
在本实施例中，步骤S4之后步骤S5之前还包括：报警提醒模块将进入区域范围A的边界线内的接地线本体的实时坐标位置传输至判断模块，报警提醒模块在便携式移动终端上弹出“接地线本体进入电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线内”的提醒框对工作人员进行提醒；
步骤S6之后步骤S7之前还包括：报警提醒模块在便携式移动终端上弹出“接地线本体跳出电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线”的提醒框对工作人员进行提醒。
附图中描述位置关系的仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种监测接地线实时位置状态的系统，其特征在于，包括：接地线本体、定位装置、云端服务平台、便携式移动终端及终端管理装置，所述定位装置固定于接地线本体上，采集接地线本体的实时位置数据；定位装置与云端服务平台双向连接，云端服务平台与便携式移动终端双向连接，便携式移动终端与终端管理装置双向连接，云端服务平台接收定位装置采集的接地线本体的实时位置数据，同时将接地线本体的实时位置数据转发至便携式移动终端，便携式移动终端将接地线本体的实时位置数据再转发至终端管理装置，终端管理装置根据接地线本体的实时位置判断接地线本体的挂拆状态，并将接地线本体的挂拆状态返回传输至便携式移动终端，便携式移动终端更新接地线本体的挂拆状态，返回传输至云端服务平台后进一步反馈至定位装置。
2.根据权利要求1所述的监测接地线实时位置状态的系统，其特征在于，所述终端管理装置包括：
存储模块，用于存储所监测区域内各个电力线路的位置信息；
电力线路范围界定模块，根据所监测区域内各个电力线路的位置信息，界定电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A；
判断模块，根据便携式移动终端传输的接地线本体的实时位置数据，判断接地线本体的挂拆状态，并将接地线本体的挂拆状态返回传输至便携式移动终端。
3.根据权利要求2所述的监测接地线实时位置状态的系统，其特征在于，所述定位装置包括：
定位模块，用于实时定位采集接地线本体的位置信息；
数据处理模块，将定位模块实时定位采集到的接地线本体的位置信息、云端服务平台反馈的接地线本体挂拆状态的更新信息进行处理；
第一通信模块，接收数据处理模块处理后的接地线本体的位置信息，将接地线本体的位置信息发送至云端服务平台，并接收云端服务平台反馈的接地线本体挂拆状态的更新信息，传输至数据处理模块；
电源模块，分别连接定位模块、数据处理模块及第一通信模块，为定位模块、数据处理模块及第一通信模块供电。
4.根据权利要求3所述的监测接地线实时位置状态的系统，其特征在于，所述便携式移动终端上设有报警提醒模块，所述报警提醒模块连接判断模块，当接地线本体进入区域范围A的边界线内时，报警提醒模块对工作人员进行提醒；当接地线本体跳出区域范围A的边界线时，报警提醒模块对工作人员进行提醒；同时报警提醒模块将接地线本体的实时坐标位置传输至判断模块，判断模块判断接地线本体的挂拆状态。
5.根据权利要求4所述的监测接地线实时位置状态的系统，其特征在于，所述便携式移动终端上还设有第二通信模块、接地线查询模块及显示模块，所述第二通信模块及接地线查询模块均与云端服务平台无线通信连接，接地线查询模块的另一端连接显示模块，便携式移动终端通过第二通信模块将更新后的接地线本体的挂拆状态信息传输至云端服务平台并接收云端服务平台发送的接地线本体的实时位置数据，便携式移动终端上的接地线查询模块通过云端服务平台获取接地线本体的实时位置数据，并通过显示模块进行显示。
6.根据权利要求3所述的监测接地线实时位置状态的系统，其特征在于，所述定位模块为GPS/北斗卫星定位模块。
7.根据权利要求6所述的监测接地线实时位置状态的系统，其特征在于，所述第一通信模块为NB-IOT通信模块。
8.一种监测接地线实时位置状态的方法，所述方法基于权利要求2所述的监测接地线实时位置状态的系统实现，至少包括：
S1.将定位装置安装固定于接地线本体上；
S2.通过电力线路范围界定模块界定电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A；
S3.定位装置将采集到的接地线本体的实时位置Bi，依次通过云端服务平台、便携式移动终端传输至判断模块，i＝1，…，n，i表示第i个接地线本体，n表示接地线本体的总数目；
S4.通过判断模块判断接地线本体的实时位置Bi是否进入电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线内，若是，执行步骤S5；否则，不作处理；
S5.通过判断模块判断进入区域范围A的边界线内的接地线本体i是否符合挂接标准，若是，接地线本体i为已挂接状态；否则，执行步骤S6；
S6.通过判断模块判断进入区域范围A的边界线内的接地线本体i经过时间t后，是否跳出区域范围A的边界线，若是，执行步骤S7；否则，不作处理；
S7.通过便携式移动终端观察接地线本体i的移动轨迹，确定接地线本体i是否拆卸。
9.根据权利要求8所述的监测接地线实时位置状态的方法，其特征在于，步骤S4之后步骤S5之前还包括：报警提醒模块将进入区域范围A的边界线内的接地线本体的实时坐标位置传输至判断模块，报警提醒模块在便携式移动终端上弹出“接地线本体进入电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线内”的提醒框对工作人员进行提醒；
步骤S6之后步骤S7之前还包括：报警提醒模块在便携式移动终端上弹出“接地线本体跳出电力线路允许挂接接地线本体的区域范围A的边界线”的提醒框对工作人员进行提醒。
10.根据权利要求9所述的监测接地线实时位置状态的方法，其特征在于，步骤S5所述的挂接标准为：接地线本体i在区域范围A的边界线内停留的时间长度为t1或接地线本体的实时位置数据信号消失。
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