CN112488331A - 一种电力线路作业现场接地线的管理系统及管理方法 - Google Patents

Abstract

一种电力接地线的管理系统及管理方法，由微处理器单元、RFID射频读写器、NB‑IoT通信模块、局域网(LAN)端口、语音合成电路模块、温湿度传感器、触摸显示屏和电源电路组成，RFID射频读写器可与存放在库房的电力接地线上的传感器进行数据交换，NB‑IoT通信单元可接收进入现场的电力接地线上的传感器传回的使用状态数据，并可向(云)上位机发送相关信息。管理方法包括如下的步骤：S1，库存管理阶段；S2，出库管理阶段；S3，现场管理阶段；S4，入库管理阶段。本发明的有益效果是：通过对各类接地线进行科学管理及规范维护的一系列前期监管工作，提高了接地线器材总成的完好水平，使其时刻处于良好的“备用”状态。

Description

一种电力线路作业现场接地线的管理系统及管理方法

技术领域

本发明属于电力作业人员的现场安全保障领域，具体涉及一种电力线路作业现场接地线(以下简称“电力接地线”)的管理系统及管理方法。

背景技术

电力线路作业现场所布设的接地线被称为保命线。规范合理地布设(挂接/拆除)接地线，是各等级电力线路作业现场用于防止设备带电、确保作业人员生命安全及设备安全的重要措施。但是多年来，由于没有建立一个有效的管理制度和必要的管理手段，加之一些人为的因素，因此，在这个领域中普遍存在着重使用、轻管理的现象。即只强调接地线对电力安全生产的重要性，但对接地线的日常维护保养、安全状况检控、正确规范使用等方面，一直被使用单位所忽略，以至于在现场作业中经常发生如下的情况：

(1)接地线存放环境与日常保养工作不到位，致使接地线出现电气接点锈蚀，泄流导线断股、折断，致使接地线带有隐患进入现场工作。

(2)忽略例行检测周期，忘记或不按安全规程要求，对接地线进行定期检验，使用人员无法确认接地线的状况好坏。

(3)现场作业时，只贪图操作方便，不执行安全作业规程，随意挂接。有时竟错误的将接地线挂到邻近的带电设备上，因而造成严重事故。

由于上述原因，大部分接地线器材没有做到合理保养和正确使用，起不到接地线在作业时的“保命”作用。经初步统计，在电力系统的事故中，由于接地线及其相关的因素而造成的事故约占事故总数的60％。

近年来，业内已相继研发出了一些有关接地线的管理系统。如保定市屹高电气有限公司研发的产品——《YGGA-2000智能接地线管理系统》；中国专利CN203942333《变电站接地管理系统》；中国专利CN201110322031.X《一种临时接地线管理方法及系统》；中国专利CN201220096643.7《一种变电站临时接地线防误管理系统》等等。

上述产品与专利技术均偏重于接地线的现场管理与应用，而未有接地线的日常管理与维护方面的技术探索。接地线的日常保养与维护是保障其在作业现场投入期间，能否充分发挥其“保命线”作用的关键环节，也是接地线全寿命管理过程中的重要组成部分。所以，只重视使用而忽视保养，将会导致接地线带着隐患运行，因而不能确保现场作业人员及设备的安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用物联网、传感器、窄带无线通信技术和人工智能技术构成的电力接地线管理系统，对各类电力接地线的库存管理、日常维护、现场应用、工作寿命等进行全程闭环监控，根据各工作节点与监控结果，主动向管理人员发出报警或提醒，充分保证接地线器材始终处于良好的备用状态。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电力接地线的管理系统，包括微处理器单元和与微处理器单元连接的RFID射频读写器、NB-IoT通信模块、局域网(LAN)端口、语音合成电路模块、温湿度数据采集模块、触摸显示屏和电源电路，其特征在于，RFID射频读写器可与存放在库房的电力接地线上的传感器进行数据传输与交换，NB-IoT通信单元可接收进入现场的电力接地线上的传感器传回的使用状态数据，并可向(云)上位机发送相关信息，红外传感器可以探测库房内有无管理人员，局域网(LAN)端口为上传信息的备份网络接口。

所述的微处理器单元包括主MCU电路和存储器电路，其可按程序设计的功能负责各模块的功能配置；对接地线初始化与工程数据进行管理；将采集信息通过数学分析与计算得出相应结论，并根据判断结果发出控制指令；计算接地线运行寿命与试验周期。

所述的RFID射频读写器，与库存内待命的接地线传感器进行通信，搜集接地线的出入库时间、次数、其传感器模块的工作状态；向已入库的接地线传感器发送休眠指令，保存其电池电量；向出库的接地线传感器发出启动指令，进入工作状态。

所述的NB-IoT通信模块，接收进入工作现场的接地线传感器发回的运行状态(挂接/拆除)、装设地点(经/纬度)、挂/拆日期时间等工作信息；并向(云)上位机发送相关信息。

所述的存储器电路用以存储接地线的初始化ID编号、型号、投运起始时间点；现场工作信息；保养与试验周期。

所述的语音合成模块可按工作程序将需要进行人——机交互的分析判断结果，以合成语音的形式，与管理人员进行智能交流沟通。

所述的温湿度传感器用于探测储存环境的温度与湿度数据，上传到MCU，一旦超过程序设置临界阈值，及时向管理人员发出语音通报。

所述的红外传感器用于探测接地线存放环境内是否有人员存在，确认有管理人员在场后，将启动语音交互功能和显示屏。

所述的触摸显示屏，可显示所管理的接地线组编号、数量、备用状态、出入库标志，出入库时间点、检测周期等；同时可以通过屏幕的触摸键盘，进行接地线初始化数据输入或变更，对现场拟使用的接地线编号、数量进行针对选择，对执行结果进行确认。

所述的电源：通过市电与电池对装置进行不间断供电。

所述的局域网(LAN)端口为上传信息备份的网络接口，对于现场具备电力专用局域网的环境，优先采用LAN端口与上位机链接，不需使用NB-IoT通道。

所述的接地线传感器为本公司的专利产品，专利号为：ZL201510719838.0，专利名称为《一种接地线管理监管系统及方法》。

本系统与接地线传感器相配合，自动组建成以本系统为中心，与带有传感器的接地线组成物联网，实现对所辖接地线的管理功能，但不涉及实际工程期间的具体应用：

一种电力接地线的管理方法，其特征在于，包括如下的步骤：

S1，库存管理阶段：

首先将新购置的接地线按组进行ID编码，型号、类别、购入日期等初始化参数录入本系统数据库；

检测接地线传感器工作状态及其电源情况，确定与接地线通信良好，将检测结果与接地线状况语音通告管理人员；

向接地线传感器发出“待机”指令，降低接地线传感器在库存备用期间的功耗；

检测接地线保存环境的温度与湿度是否超限，若超限，语音通知管理人员进行处理；

向上位机抄送接地线的初始化“备案”信息；

系统的RFID射频读写器按每1次/30分钟的时间间隔，主动向所有接地线发出“查询”指令，接收各组接地线传感器的“应答”信息，确认接地线存在并处于备用状态；

S2，出库管理阶段：

由管理人员按当日工程现场的需求，录入所需接地线的类型与数量，系统将接地线按购置日期、测试周期、使用次数综合降幂排序，选出最优的接地线组数，按选定的接地线ID编号，用语音向管理员推荐；管理员也可以人工方式，按需自行选择；一旦选择“确定”，系统将向选中的接地线传感器发出启动指令，接地线传感器即进入工作状态，此时系统的RFID射频读写器即以每1次/1分钟的频率主动与接地线传感器互连；直到读写器接连3次接收不到接地线传感器发出的信息，则确认为接地线已出库；同时记录选择方式、选中接地线及出库时间；

一旦有接地线出库，RFID射频读写器的“查询”指令一直处在每1次/1分钟的频率，直到全部接地线入库后，“查询”指令恢复到每1次/30分钟；

当确定有接地线出库后，NB-IoT模块启动，为与现场工作的接地线传感器通信做好链路准备；

S3，现场管理阶段：

接地线进入作业现场并成功挂接后，本系统接收现场接地线传感器上传的含有“日期、时间、地点(经纬度坐标)、接地线ID编号、地线挂接成功、现场操作人”等工程数据信息包；并将该信息进行保存；

当现场作业竣工，接地线拆除后，本系统还将接收到接地线传感器上传的信息包，信息包中含有“日期、时间、地点(经纬度坐标)、接地线ID编号、地线拆除成功、现场操作人”等工程信息；

本系统将按接地线ID编号为依据，判断该接地线是否满足“挂接”与“拆除”两种工作状态，若满足，则认定为该组接地线现场应用一次，作为数据库现场工作次数统计依据保存起来，同时将本次判断作为该组接地线的入库条件；若不满足，本系统将在入库期间向管理人员提出疑问，需要根据实际情况进行人工复位，否则，该组有疑问的接地线不能被确认入库；

S4，入库管理阶段：

本系统的RFID射频读写器以每1次/分钟的频率发出“查询”指令，若连续3次收到同一接地线传感器“应答”信息，而且可继续进行后续问答通信，即可判定该组接地线已经入库；

待全部现场接地线入库后，本系统将汇总当天的接地线的出库/入库、现场应用、周边环境等信息，统一上报到上位机处理并本机备存100天，过后自动清理；此时NB-IoT通信关闭，RFID射频读写器由原来的“现场工作模式”改为“库房管理模式”，读写器与各接地线传感器的通信频次由1次/每分钟改为1次/每30分钟。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过对各类接地线进行科学管理及规范维护的一系列前期监管工作，提高了接地线器材的完好水平，使其时刻处于良好的“备用”状态。一旦投入现场使用，规范布设，即可起到作业现场安全“保命线”的作用。降低了现场作业人员、设备的事故风险几率，保障了作业现场的安全施工。

附图说明：

图1是本发明的一种电力接地线的管理系统运行示意图。

图2是本发明的一种电力接地线的管理系统组成结构示意图。

图3是库存管理阶段的工作流程框图。

图4是出库管理阶段的工作流程框图。

图5是现场管理阶段的工作流程框图。

图6是入库管理阶段的工作流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种电力接地线的管理系统及管理方法作进一步的详细说明。

如图1所示，是本发明的一种电力接地线的管理系统运行示意图。

如图2所示，是本发明的一种电力接地线的管理系统组成结构示意图。

该电力接地线的管理系统由微处理器单元和与微处理器单元连接的RFID射频读写器、NB-IoT通信模块、局域网(LAN)端口、语音合成电路模块、温湿度数据采集模块、触摸显示屏和电源电路组成。

所述的微处理器单元包括主MCU电路和存储器电路，其可按程序设计的功能负责各模块的功能配置；对接地线初始化与工程数据进行管理；将采集信息通过数学分析与计算得出相应结论，并根据判断结果发出控制指令；计算接地线运行寿命与试验周期。

所述的RFID读写模块，与库存内待命的接地线传感器进行通信，搜集接地线的出入库时间、次数、其传感器模块的工作状态；向已入库的接地线传感器发送休眠指令，保存其电池电量；向出库的接地线传感器发出启动指令，进入工作状态。

所述的NB-IoT通信模块，接收进入工作现场的接地线传感器发回的运行状态(挂接/拆除)、装设地点(经/纬度)、挂/拆日期时间等工作信息；并在不具备局域网的条件下，可向(云)上位机发送相关信息。

所述的存储器电路用以存储接地线的初始化ID、型号、投运起始时间点；现场工作信息；保养与试验周期。

所述的语音合成模块可按工作程序将需要进行人——机交互的分析判断结果，以合成语音的形式，与管理人员进行智能交流沟通。

所述的温湿度传感器用于探测储存环境的温度与湿度数据，上传到MCU，一旦超过程序设置临界阈值，及时向管理人员发出语音通报。

所述的红外传感器用于探测接地线存放环境内是否有人员存在，确认有管理人员在场后，将启动语音交互功能和显示屏。

所述的触摸显示屏，可显示所管理的接地线组编号、数量、备用状态、出入库标志，出入库时间点、检测周期等；同时可以通过屏幕的触摸键盘，进行接地线初始化数据输入或变更，对现场拟使用的接地线编号、数量进行针对选择，对执行结果进行确认。

所述的电源：通过市电与电池对装置进行不间断供电。

所述的局域网(LAN)端口为上传信息备份的网络接口，对于现场具备电力专用局域网的环境，可以直接采用LAN端口与上位机链接，不需使用NB-IoT通道。

本发明所述的接地线传感器为本公司的专利产品，专利号为：ZL201510719838.0，专利名称为《一种接地线管理监管系统及方法》。

本系统与接地线传感器相配合，自动组建成以本系统为中心，与带有传感器的接地线组成的物联网，实现对所辖接地线的管理功能，但不涉及实际工程期间的具体应用。

一种电力接地线的管理方法，包括如下的步骤：

S1，库存管理阶段：

首先将新购置的接地线按组进行ID编码，型号、类别、购入日期等初始化参数录入本系统数据库；

检测接地线传感器工作状态及其电源情况，确定与接地线通信良好，将检测结果与接地线状况语音通告管理人员；

向接地线传感器发出“待机”指令，降低接地线传感器在库存备用期间的功耗；

检测接地线保存环境的温度与湿度是否超限，若超限，语音通知管理人员进行处理；

向上位机抄送接地线的初始化“备案”信息；

系统的RFID射频读写器按每1次/30分钟的时间间隔，主动向所有接地线发出“查询”指令，接收各组接地线传感器的“应答”信息，确认接地线存在并处于备用状态；

S2，出库管理阶段：

由管理人员按当日工程现场的需求，录入所需接地线的类型与数量，系统将接地线按购置日期、测试周期、使用次数综合，降幂排序，选出最优的接地线组数，按选定的接地线ID编号，用语音向管理员推荐；管理员也可以人工方式，按需自行选择；一旦选择“确定”，系统将向选中的接地线传感器发出启动指令，接地线传感器即进入工作状态，此时系统的RFID射频读写器即以每1次/1分钟的频率主动与接地线传感器互连；直到读写器接连3次接收不到接地线传感器发出的信息，则确认为接地线已出库；同时记录选择方式、选中接地线及出库时间；

一旦有接地线出库，RFID射频读写器的“查询”指令一直处在每1次/1分钟的频率，直到全部接地线入库后，“查询”指令恢复到每1次/30分钟；

当确定有接地线出库后，NB-IoT模块启动，为与现场工作的接地线传感器通信做好链路准备；

S3，现场管理阶段：

接地线进入作业现场并成功挂接后，本系统接收现场接地线传感器上传的含有“日期、时间、地点(经纬度坐标)、接地线ID编号、地线挂接成功、现场操作人”等工程数据信息包；并将该信息进行保存；

当现场作业竣工，接地线拆除后，本系统还将接收到接地线传感器上传的信息包，信息包中含有“日期、时间、地点(经纬度坐标)、接地线ID编号、地线拆除成功、现场操作人”等工程信息；

本系统将按接地线ID编号为依据，判断该接地线是否满足“挂接”与“拆除”两种工作状态，若满足，则认定为该组接地线现场应用一次，作为数据库现场工作次数统计依据保存起来，同时将本次判断作为该组接地线的入库条件；若不满足，本系统将在入库期间向管理人员提出疑问，需要根据实际情况进行人工复位，否则，该组有疑问的接地线不能被确认入库；

S4，入库管理阶段：

本系统的RFID射频读写器以1次/每分钟的频率发出“查询”指令，若连续3次收到同一接地线传感器“应答”信息，而且可继续进行后续问答通信，即可判定该组接地线已经入库；

待全部现场接地线入库后，本系统将汇总当天的接地线的出库/入库、现场应用、周边环境等信息，统一上报到上位机处理并本机备存100天，过后自动清理；此时NB-IoT通信关闭，RFID射频读写器由原来的“现场工作模式”改为“库房管理模式”，读写器与各接地线传感器的通信频次由1次/每分钟改为1次/每30分钟。

通过本系统的触摸屏键盘操作，可进行本系统装置的初始化工作，将新购置或更换的接地线编号(ID)购入日期信息，录入本系统，进入存储器保存。也可随时删除已更换或过期淘汰的接地线信息。

库房通信由主MCU控制，RFID射频读写器按程序设置间隔，与周边的备用接地线绑定的传感器进行通信，主动群发“查询”指令，同时接各收接地线传感器“应答信息”，信息内容包括：传感器工作、供电电源、接地线存放等状态信息。一旦发现与某接地线传感器供电不足或联系中断，装置将记录并在有管理人员在场时，用语音报警。同时将此信息载入每日向上位机传送的“报告单”中。

现场通信的过程是这样的，接地线出库后，将自动由RFID射频读写器组网(近距离库房通信模式)改变为NB-IoT公网组网(远距离现场通信模式)。此时NB-IoT负责接已收进入现场工作状态的接地线传感器上传信息，并将此信息存入存储器备用。

本系统设置有两个探测环境的传感器，即温湿度传感器和热释红外线传感器。其一，温湿度传感器负责检测接地线存放环境的室内温度与空气湿度。当温湿度超过存放接地线允许值后，将会对在场人员发出语音报警并记录上传；其二，热释红外线传感器则负责对装置周边是否有人员存在进行探测，当发现有人员在场后，即启动语音模块，向管理人员发出各类相关的提示语音信息或报警信息。

为提高系统的智能化和人——机交互能力，本系统融入语音合成硬件技术，使得在主MCU的控制下，采用单向语音交互方式，向管理人员通报类似日期时间、环境温湿度超限报警、接地线出入库确认、回收与出库误差报警、传感器电量不足报警、定检通知、接地线报废通告等信息，提醒整改。

本系统采用双通道互为备份方式建立与上位机通信管道。在使用单位具备电力专用局域网的条件下，优先通过LAN端口与上位机通信；若不具备局域网的部门，本装置可自行启动NB-IoT模块与上位机建立信道通信。

本发明的电力接地线管理系统的工作流程由4个独立的程序模块按顺序串行构成。

(一)库存管理程序模块

本模块负责从接地线录入，以及存放、维护，到出库现场应用前，一系列完备的管控工作。(见图3)可以执行如下功能：

新购置(更新)接地线编号、型号、投运日期信息录入，建立数据库。

接地线传感器工作状态实时监测。

接地线定期试验周期确定。

接地线现场实际应用次数统计，直到达到过期退役次数。

周边环境温湿度检测，超限报警；在场管理人员探测，有人时启动语音。

接地线数量监控，检查实际数量与数据库统计数量一致。

(二)出库管理程序模块

本模块负责从提出接地线出库申请，至接地线正式出库期间的选择、查询、确认全流程操作。(见图4)执行如下操作：

根据工程需求，在数据库中按设备健康状况排序，按向现场推荐良好接地线(也可实现人工选择)。

确认待出库接地线编号、组数。

监测、记录、确认接地线是否已出库。

改变RFID工作状态，将发信间隔由原来每1次/30分钟“库房管理模式”改为1次/分钟“现场工作模式”。令接地线传感器全速运行。

启动NB-IoT通信，建立库房接地线管理机——工程现场接地线间的物联网通信链路。

(三)现场信息管理程序模块

本模块用于对接地线在现场期间工作情况的信息接收与处理。(见图5)主要完成如下工作：

接收现场接地线传感器上传的工作状态报告。报告信息包括：日期、时间、接地线ID、地点坐标、工作状态(挂接或拆除)、操作人。

确认上报接地线与已出库接地线编号一致。

分别保存同一接地线的“挂接”与“拆除”状态信息。

当确认接收到同一组现场接地线上述两种状态完成，则判定该组接地线完成现场工作1次，工作次数计数器+1，直至达到接地线退役要求次数(初始化1000次，可设置)。

(四)入库管理程序模块

本模块用于处理现场拆除的接地线，在入库回收过程中，通信、入库、检测、对比、确认、保存等全过程的流程管理工作。(见图6)运作流程如下：

连续接收接地线“应答”信息超过3次以上，并可连续接收。

对该组接地线进行“身份”(ID)确认，是否为所管控接地线。

对已确认的接地线传感器进行电量检测，发现问题，及时处理。

确认出库/入库接地线“身份”(ID)是否一致？若一致，则判定该接地线入库。

确认是否已出库接地线全部回收入库？

若已全部入库，关闭BN-IoT现场通信组网模式，建立RFID库房通信模式。

RFID读写器与接地线的库房“查询”通信间隔由每1次/分钟改为1次/30分钟。令接地线传感器“待机”。

将当日本装置所负责接地线组的工作情况上报到上级数据管理部门上位机。

当日工作结束，系统进入“库房管理模式”。

本发明的特点：

1)对接地线进行全程实时监控，检测、判断过程无需人为干预。

2)对监控过程中的关键环节，在屏幕显示基础上，可以与管理人员进行单向语言交流。

3)随时对接地线储存环境的温湿度进行检测，对周边人员及其行动进行探测。

4)本装置可以与所管控接地线自动组建物联网，随时保持连通状态。并可以根据接地库存备用与现场环境的改变，而自主进行工作模式、网络结构的切换。

5)本发明的内容只涉及对接地线的储存、维护、工程现场应用、工作寿命的全过程管理，不涉及与实际线路工程作业现场制定的各项安全措施与工作要求的执行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过对各类接地线进行科学管理及规范维护的一系列前期监管工作，提高了接地线器材总成的完好水平，使其时刻处于良好的“备用”状态。一旦投入现场使用，规范布设，即可起到作业现场安全“保命线”的作用。降低了现场作业人员、设备的事故风险几率，保障了作业现场的安全施工。

Claims (10)

1.一种电力线路作业现场接地线的管理系统，包括微处理器单元和与微处理器单元连接的RFID射频读写器、NB-IoT通信模块、局域网(LAN)端口、语音合成电路模块、温湿度数据采集模块、触摸显示屏和电源电路，其特征在于，RFID射频读写器可与存放在库房的电力接地线上的传感器进行数据传输与交换，NB-IoT通信单元可接收进入现场的电力接地线上的传感器传回的使用状态数据，并可向(云)上位机发送相关信息，红外传感器可以探测库房内有无管理人员，局域网(LAN)端口为上传信息的备份网络接口。

2.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的微处理器单元包括主MCU电路和存储器电路，其可按程序设计的功能负责各模块的功能配置；对接地线初始化与工程数据进行管理；将采集信息通过数学分析与计算得出相应结论，并根据判断结果发出控制指令；计算接地线运行寿命与试验周期。

3.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的RFID射频读写器，与库存内待命的接地线传感器进行通信，搜集接地线的出入库时间、次数、其传感器模块的工作状态；向已入库的接地线传感器发送休眠指令，保存其电池电量；向出库的接地线传感器发出启动指令，进入工作状态。

4.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的NB-IoT通信模块，接收进入工作现场的接地线传感器发回的运行状态(挂接/拆除)、装设地点(经/纬度)、挂/拆日期时间等工作信息；并在不具备局域网的条件下，可向(云)上位机发送相关信息。

5.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的存储器电路用以存储接地线的初始化ID编号、型号、投运起始时间点；现场工作信息；保养与试验周期。

6.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的语音合成模块可按工作程序将需要进行人——机交互的分析判断结果，以合成语音的形式，与管理人员进行智能交流沟通；所述的温湿度传感器用于探测储存环境的温度与湿度数据，上传到MCU，一旦超过程序设置临界阈值，及时向管理人员发出语音通报。

7.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的红外传感器用于探测接地线存放环境内是否有人员存在，确认有管理人员在场后，将启动语音交互功能和显示屏。

8.根据权利要求1所述的一种电力接地线的管理系统，其特征在于，所述的触摸显示屏，可显示所管理的接地线组编号、数量、备用状态、出入库标志，出入库时间点、检测周期等；同时可以通过屏幕的触摸键盘，进行接地线初始化数据输入或变更，对现场拟使用的接地线编号、数量进行针对选择，对执行结果进行确认。

9.根据权利要求1所述的一种电力接地线的管理系统，其特征在于，所述的局域网(LAN)端口为上传信息备份的网络接口，对于现场具备电力专用局域网的环境，可以优先采用LAN端口与上位机链接，不需使用NB-IoT通道。

10.一种电力线路作业现场接地线的管理方法，其特征在于，包括如下的步骤：

S1，库存管理阶段：

首先将新购置的接地线按组进行ID编码，型号、类别、购入日期等初始化参数录入本系统数据库；

检测接地线传感器工作状态及其电源情况，确定与接地线通信良好，将检测结果与接地线状况语音通告管理人员；

向接地线传感器发出“待机”指令，降低接地线传感器在库存备用期间的功耗；

检测接地线保存环境的温度与湿度是否超限，若超限，语音通知管理人员进行处理；

向上位机抄送接地线的初始化“备案”信息；

系统的RFID射频读写器按每1次/30分钟的时间间隔，主动向所有接地线发出“查询”指令，接收各组接地线传感器的“应答”信息，确认接地线存在并处于备用状态；

S2，出库管理阶段：

由管理人员按当日工程现场的需求，录入所需接地线的类型与数量，系统将接地线按购置日期、测试周期、使用次数综合降幂排序，选出最优的接地线组数，按选定的接地线ID编号，用语音向管理员推荐；管理员也可以人工方式，按需自行选择；一旦选择“确定”，系统将向选中的接地线传感器发出启动指令，接地线传感器即进入工作状态，此时系统的RFID射频读写器即以每1次/1分钟的频率主动与接地线传感器互连；直到读写器接连3次接收不到接地线传感器发出的信息，则确认为接地线已出库；同时记录选择方式、选中接地线及出库时间；

一旦有接地线出库，RFID射频读写器的“查询”指令一直处在每1次/1分钟的频率，直到全部接地线入库后，“查询”指令恢复到每1次/30分钟；

当确定有接地线出库后，NB-IoT模块启动，为与现场工作的接地线传感器通信做好链路准备；

S3，现场管理阶段：

接地线进入作业现场并成功挂接后，本系统接收现场接地线传感器上传的含有“日期、时间、地点(经纬度坐标)、接地线ID编号、地线挂接成功、现场操作人”等工程数据信息包；并将该信息进行保存；

当现场作业竣工，接地线拆除后，本系统还将接收到接地线传感器上传的信息包，信息包中含有“日期、时间、地点(经纬度坐标)、接地线ID编号、地线拆除成功、现场操作人”等工程信息；

本系统将按接地线ID编号为依据，判断该接地线是否满足“挂接”与“拆除”两种工作状态，若满足，则认定为该组接地线现场应用一次，作为数据库现场工作次数统计依据保存起来，同时将本次判断作为该组接地线的入库条件；若不满足，本系统将在入库期间向管理人员提出疑问，需要根据实际情况进行人工复位，否则，该组有疑问的接地线不能被确认入库；

S4，入库管理阶段：

本系统的RFID射频读写器以每1次/分钟的频率发出“查询”指令，若连续3次收到同一接地线传感器“应答”信息，而且可继续进行后续问答通信，即可判定该组接地线已经入库；

待全部现场接地线入库后，本系统将汇总当天的接地线的出库/入库、现场应用、周边环境等信息，统一上报到上位机处理并本机备存100天，过后自动清理；此时NB-IoT通信关闭，RFID射频读写器由原来的“现场工作模式”改为“库房管理模式”，读写器与各接地线传感器的通信频次由1次/每分钟改为1次/每30分钟。

Images