CN112185085A - 一种基于gprs的智能接地线检测报警系统 - Google Patents

一种基于gprs的智能接地线检测报警系统 Download PDF

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周涛
方磊
朱浩
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Anhui Semdo Technology Co ltd
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/08—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using communication transmission lines

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Abstract

本发明公开了一种基于GPRS的智能接地线检测报警系统，主要包括硬件电路和监控系统，硬件电路包括控制模块、检测电路模块、电源电路模块、GPRS模块；监控系统包括数据采集处理模块、GPRS数据传输模块、调度中心主站服务模块，数据采集处理模块和GPRS数据传输模块完成硬件接口电路的程序，调度中心主站服务模块用于完成数据收发处理和数据显示；数据采集模块采集来自于接地线的挂接与拆除状态变化、接地线的位置等信息的检测，检测到拉压传感器力的变化，产生中断读取的数据；GPRS模块接收来自采集装置采集的并经过MCU处理后通过串口通信传输的信息，再通过GPRS模块传送到调度中心主站服务模块的服务器中。

Description

一种基于GPRS的智能接地线检测报警系统
技术领域
本发明涉及接地线技术领域，尤其涉及一种基于GPRS的智能接地线检测报警系统。
背景技术
铁路沿线给电力机车提供电能的传输线被称为接触网。接触网运行是信息化铁路建设的关键环节，它主要负责的是从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车供其使用。机车行走路线长且地形比较复杂，架设接触网也变的十分不易，不像其他供电机组有备用设施，因此接触网发生故障将会直接影响机车运行。为了保障电气化铁道高速有效的运输优势，首先要确保接触网处在良好的工作状态，接触网的日常检查维修工作是保证运输安全的重要措施和手段。
目前输电线路接地线的挂接或拆除主要依赖于线路检修人员的人工巡查和清点，由于线路较长，且两组线路接地线之间的挂接位置可能较远，存在漏装和漏拆接地线可能，如果线路接地线漏装，将会直接威胁到检修人员的人身安全，如果线路接地线漏拆，变电站在给线路送电时就会造成“带接地线合闸”事故。
不正确使用的做法，比如某些检修工作人员麻痹大意误挂接地线，在检修结束后在未拆除接地线的情况下向调度中心汇报送电，接地线在未停电的时候挂接地线，以及挂接地线时依赖相邻地段的检修人员的挂接地线实现自我保护的惰性心理。在检修工作中使用传统的接地装置，调度中心只能在现场人员汇报后根据工作人员汇报的情况再采取相应的措施。这种工作方式极易造成检修工作人员和现场设备的重大安全事故发生。目前列车的时速在不断提高对接触网运行的可靠性要求也随之提高。在接触网检修作业时接地线的使用显得尤其重要。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的不足，提供了一种基于GPRS的智能接地线检测报警系统。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种基于GPRS的智能接地线检测报警系统，主要包括硬件电路和监控系统，所述硬件电路包括控制模块、检测电路模块、电源电路模块、GPRS模块；所述监控系统包括数据采集处理模块、GPRS数据传输模块、调度中心主站服务模块，所述数据采集处理模块和GPRS数据传输模块完成硬件接口电路的程序，主要用于处理接受到的数据的格式、MCU与GPRS模块之间的数据传输的程序、GPRS模块和外网进行数据传送的程序，所述调度中心主站服务模块用于完成数据收发处理和数据显示；所述数据采集模块采集来自于接地线的挂接与拆除状态变化、接地线的位置等信息的检测，检测到拉压传感器力的变化，产生中断读取的数据；所述GPRS模块接收来自采集装置采集的并经过MCU处理后通过串口通信传输的信息，再通过GPRS模块传送到调度中心主站服务模块的服务器中。
进一步地，所述GPRS模块包括GPRS电路的电源设计单元、GPRS/GSM的启动电路设计单元、SIM卡的电路设计单元。
进一步地，所述调度中心主站服务模块主要包括监控管理中心服务器、显示器、打印机、路由器，所述调度中心主站服务模块通过宽带或ADSL或ISDN方式用公网固定的IP地址接入互联网。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明中的调度管理中心通过服务器可以与现场的终端设备使用GPRS进行数据传输，同时把监视平台与接触网接地线的使用相结合，实现基于GPRS网络的接触网作业接地线检测报警系统。监视终端主要用来随时检测现场使用接地线的状态变化及地理位置，并且把信息简单的处理后通过GPRS模块利用GPRS无线网络发送出去；监控管理中心站则主要负责接收远程终端发送的信息，在接收到的信息被处理后通过服务器显示出来，并把这些信息储存起来，为以后工作复查使用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于GPRS的智能接地线检测报警系统，主要包括硬件电路和监控系统，所述硬件电路包括控制模块、检测电路模块、电源电路模块、GPRS模块；所述监控系统包括数据采集处理模块、GPRS数据传输模块、调度中心主站服务模块，所述数据采集处理模块和GPRS数据传输模块完成硬件接口电路的程序，主要用于处理接受到的数据的格式、MCU与GPRS模块之间的数据传输的程序、GPRS模块和外网进行数据传送的程序，所述调度中心主站服务模块用于完成数据收发处理和数据显示；所述数据采集模块采集来自于接地线的挂接与拆除状态变化、接地线的位置等信息的检测，检测到拉压传感器力的变化，产生中断读取的数据；所述GPRS模块接收来自采集装置采集的并经过MCU处理后通过串口通信传输的信息，再通过GPRS模块传送到调度中心主站服务模块的服务器中。
所述GPRS模块包括GPRS电路的电源设计单元、GPRS/GSM的启动电路设计单元、SIM卡的电路设计单元；所述调度中心主站服务模块主要包括监控管理中心服务器、显示器、打印机、路由器，所述调度中心主站服务模块通过宽带或ADSL或ISDN方式用公网固定的IP地址接入互联网。
GPRS模块具有以下功能：
1）实时在线功能：GPRS网络使用的分组交换技术不像Modem需要拨号连接，而且GPRS网络只在有数据交换时才占据网络资源，GPRS网络不是以传输时间计费，而是以传输数据所花费的流量计算的。
2）语音传输功能：GPRS设备也有语音通讯功能，监控终端能够和主站语音通话，使的终端设备能更好的与主站进行信息交流。
3）数据传输功能：GPRS模块内嵌入TCP/IP协议，从而监控主站能把命令传输到GPRS远程终端，同时远程终端也能将实时数据传输到监控中心。通信模块应用发展成熟的蜂窝数据通信模式，数据在传输过程中的干扰被大大降低了，从而通信的可靠性提高了，扩大了数据传输的范围。
GPRS模块的电源参数为：外部电源是直流电700mA，3.4-4.7V；模块耗电：接收数据时120mA，发送时400-800mA，休眠时30mA。
GPRS模块的数据通讯参数为：使用的设备接口通讯方式是TTL、RS-232C两种接口方式。
利用GPRS网络传输数据的速率高、稳定性好，应用了 GPRS网络联网方便、永不掉线的特点，利用GPRS模块实时在线、数据传输等功能，完成本次系统设计中的无线传输功能。
采集装置将接触网接地线状态采集后把数据传输到控制器，由控制器对数据进行控制、处理等操作。控制器作为整个系统的核心单元，直接影响整个系统的稳定性、有效性的运行。一般情况下，控制器的选择遵循以下几个原则：
1）控制器的基本性能参数要满足设计需求；
2）控制芯片的正常工作的温度、电压等能否满足工作环境的要求。
本系统能实现对现场工作状态的实时监视，作为监控终端的控制核心，本系统采用控制芯片的型号是STM32F103RBT6，控制模块的主要作用有：
1）接收采集装置传回的信息；
2）根据接收到的信息判断接地线的状态；
3）控制指示灯及警告声的变化；
4）通过无线通信传输接地线的编号、状态信息等信息。
在接地线杆上安装上远程监视装置，打开装置的电源开关，电源指示灯发出红光，表明装置已通电，等待5s后把接地线挂接在接触网上，地线挂好会看到装置绿灯亮，同时调度中心的相关工作人员可以通过服务器的实时数据窗口监视现场接地线的挂接与拆除情况。
本发明中的调度管理中心通过服务器可以与现场的终端设备使用GPRS进行数据传输，同时把监视平台与接触网接地线的使用相结合，实现基于GPRS网络的接触网作业接地线检测报警系统。监视终端主要用来随时检测现场使用接地线的状态变化及地理位置，并且把信息简单的处理后通过GPRS模块利用GPRS无线网络发送出去；监控管理中心站则主要负责接收远程终端发送的信息，在接收到的信息被处理后通过服务器显示出来，并把这些信息储存起来，为以后工作复查使用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种基于GPRS的智能接地线检测报警系统，主要包括硬件电路和监控系统，其特征在于：所述硬件电路包括控制模块、检测电路模块、电源电路模块、GPRS模块；所述监控系统包括数据采集处理模块、GPRS数据传输模块、调度中心主站服务模块，所述数据采集处理模块和GPRS数据传输模块完成硬件接口电路的程序，主要用于处理接受到的数据的格式、MCU与GPRS模块之间的数据传输的程序、GPRS模块和外网进行数据传送的程序，所述调度中心主站服务模块用于完成数据收发处理和数据显示；所述数据采集模块采集来自于接地线的挂接与拆除状态变化、接地线的位置等信息的检测，检测到拉压传感器力的变化，产生中断读取的数据；所述GPRS模块接收来自采集装置采集的并经过MCU处理后通过串口通信传输的信息，再通过GPRS模块传送到调度中心主站服务模块的服务器中。
2.根据权利要求1所述的基于GPRS的智能接地线检测报警系统，其特征在于：所述GPRS模块包括GPRS电路的电源设计单元、GPRS/GSM的启动电路设计单元、SIM卡的电路设计单元。
3.根据权利要求2所述的基于GPRS的智能接地线检测报警系统，其特征在于：所述调度中心主站服务模块主要包括监控管理中心服务器、显示器、打印机、路由器，所述调度中心主站服务模块通过宽带或ADSL或ISDN方式用公网固定的IP地址接入互联网。
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