CN115046665A - 一种接地线智能监测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种接地线智能监测系统，包括接地线监测装置和远程管理平台；接地线监测装置获取变电站高压场地接地线的物联标识以及地理位置，并采集接地线的实时状态图以及判定接地线的当前挂接状态，且将接地线的物联标识、地理位置、实时状态图及当前挂接状态上传给远程管理平台；远程管理平台展示接地线的物联标识及地理位置，以及对接地线的实时状态图进行数据处理并展示，并在分析出接地线的当前挂接状态为松动和/或物联标识及地理位置之其中任一个不符合相应的预设要求时进行报警。实施本发明，既可以实时可靠监测接地线的挂接位置和状态，又可以远程报送现场接地线状态信息。

Description

一种接地线智能监测系统及方法
技术领域
本发明涉及配网监测技术领域，尤其涉及一种接地线智能监测系统及方法。
背景技术
在电力安全生产中，装设接地线是倒闸停电操作过程中保证安全的技术措施，可防止线路残压以及突然来电对电气操作人员及设备造成危害。电力系统主网早期一些110kV及以上电压等级敞开式变电站的一次设备具有接线简单、节省成本等特点。但是，随着供电可靠性和电气操作安全性要求的不断提高，传统的人工手动挂接地线操作模式无法满足接地线挂接位置和状态管控实时、准确及可靠的监测要求。
因此，在传统的接地线状态监测手段缺乏，管理模式单一的背景下，有必要一种新型接地线智能监测系统，既可以实时可靠监测接地线的挂接位置和状态，又可以向变电站接地线远程管理平台报送现场接地线状态信息。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种接地线智能监测系统及方法，既可以实时可靠监测接地线的挂接位置和状态，又可以远程报送现场接地线状态信息。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种接地线智能监测系统，包括互连的接地线监测装置和远程管理平台；其中，
所述接地线监测装置，用于获取变电站高压场地接地线的物联标识以及地理位置，并采集所述接地线的实时状态图以及判定出所述接地线的当前挂接状态，且进一步将所述接地线的物联标识、地理位置、实时状态图及当前挂接状态上传给所述远程管理平台；其中，所述接地线的当前挂接状态为紧固或松动；
所述远程管理平台，用于通过预设的GIS地图信息平台展示所述接地线的物联标识及地理位置，以及通过预设的运行状态监视平台对所述接地线的实时状态图进行数据处理并展示，且进一步在分析出所述接地线的当前挂接状态为松动时进行报警；和/或，在分析出所述接地线的物联标识及地理位置之其中任一个不符合相应的预设要求时进行报警。
其中，所述接地线监测装置通过RFID技术获取所述接地线的物联标识。
其中，所述接地线监测装置通过GPS定位系统获取所述接地线的地理位置。
其中，所述接地线监测装置通过压力传感器判定出所述接地线的当前挂接状态。
其中，所述接地线监测装置通过图像采集技术获取所述接地线的实时状态图。
其中，所述接地线监测装置通过4G/5G技术与所述远程管理平台进行通信。
本发明实施例还提供了一种接地线智能监测方法，其在互连的接地线监测装置和远程管理平台上实现，所述方法包括以下步骤：
所述接地线监测装置获取变电站高压场地接地线的物联标识以及地理位置，并采集所述接地线的实时状态图以及判定出所述接地线的当前挂接状态，且进一步将所述接地线的物联标识、地理位置、实时状态图及当前挂接状态上传给所述远程管理平台；其中，所述接地线的当前挂接状态为紧固或松动；
所述远程管理平台通过预设的GIS地图信息平台展示所述接地线的物联标识及地理位置，以及通过预设的运行状态监视平台对所述接地线的实时状态图进行数据处理并展示，且进一步在分析出所述接地线的当前挂接状态为松动时进行报警；和/或，在分析出所述接地线的物联标识及地理位置之其中任一个不符合相应的预设要求时进行报警。
其中，所述方法进一步包括：
所述远程管理平台预先定义有所述GIS地图信息平台和所述运行状态监视平台，以及预设定义有由所有接地线的物联标识所形成的物联标识库和由所有接地线的地理位置所形成的地理位置数据库。
其中，所述方法进一步包括：
所述远程管理平台通过声音和/或报警灯进行现场报警，以及通过QQ、邮件、短信及微信之其中一种或多种方式进行远程报警。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明通过接地线监测装置获取变电站高压场地接地线的物联标识以及地理位置，并采集接地线的实时状态图以及判定接地线的当前挂接状态，且进一步上传给远程管理平台进行展示、数据处理及报警，从而既可以实时可靠监测接地线的挂接位置和状态，又可以向变电站接地线远程管理平台报送现场接地线状态信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例提供的一种接地线智能监测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种接地线智能监测系统的应用场景图；
图3为图2中压力传感器为AI数字压力传感器时其所对应的输出电路设计图；
图4为本发明实施例提供的一种接地线智能监测方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明实施例中，提出的一种接地线智能监测系统，包括互连的接地线监测装置1和远程管理平台2；其中，
接地线监测装置1，用于获取变电站高压场地接地线的物联标识以及地理位置，并采集接地线的实时状态图以及判定出接地线的当前挂接状态，且进一步将接地线的物联标识、地理位置、实时状态图及当前挂接状态上传给所述远程管理平台；其中，接地线的当前挂接状态为紧固或松动；在一个例子中，接地线监测装置1通过RFID技术获取接地线的物联标识，通过GPS定位系统获取接地线的地理位置，通过压力传感器判定出接地线的当前挂接状态，通过图像采集技术获取接地线的实时状态图，以及通过4G/5G技术与远程管理平台2进行通信；
远程管理平台2，用于通过预设的GIS地图信息平台展示接地线的物联标识及地理位置，以及通过预设的运行状态监视平台对接地线的实时状态图进行数据处理并展示，且进一步在分析出接地线的当前挂接状态为松动时进行报警；和/或，在分析出接地线的物联标识及地理位置之其中任一个不符合相应的预设要求时进行报警。
可以理解的是，接地线监测装置1还可以设有报警方式，即在判定出接地线的当前挂接状态为松动时进行现场报警(如声音和/或报警灯等方式)。
可以理解的是，远程管理平台2预先定义有GIS地图信息平台和运行状态监视平台，以及预设定义有由所有接地线的物联标识所形成的物联标识库和由所有接地线的地理位置所形成的地理位置数据库。同时，该远程管理平台2通过声音和/或报警灯进行现场报警，以及通过QQ、邮件、短信及微信之其中一种或多种方式进行远程报警。
如图2和图3所示，对本发明实施例中的一种接地线智能监测系统的应用场景做进一步说明，具体如下：
接地线监测装置1由微处理器、压力传感模块、GPS模块、电源模块、声光告警模块、图像采集模块、物联标签模块、4G通信模块组成；
其中，微处理器为NXP公司i.MX RT1060型微处理器，通过该微处理器采集、处理并上传自身的电源状态，以及变电站高压场地接地线的物联标识、地理位置、工作状态、现场图像等实时数据。
其中，物联标签模块选用RFID电子标签和读写器。射频识别技术(RFID) 是一种无线通信技术，利用无线电波或者微波能量进行非接触式的双向通信。 RFID技术运用空间耦合技术，通过RFID电子标签和读写器之间的射频信息传递至微处理器进行识别、写入和数据处理。接地线贴上RFID电子标签进行资产编号，实际挂接运行时向读写器发送接地线ID数据并传送至微处理器中。微处理器根据收到的接地线物联标签信息远程上送至运行状态监视平台。
其中，压力传感器选用基恩士公司AP-V40型AI数字压力传感器，该传感器为分离式负压型放大器型，主要应用于吸附检查，其压力输出回路如图3所示，输出电压区间可选择直流0～12V或0～24V。假设输出电压选择0～12V 时，压力传感器模块具体工作原理为：通过压力传感器模块与监测单元连接，预设6V为接地线紧固指示阈值。当接地线与导线连接时，其压力数据转换的输出电压传送至AI数字压力传感器，当接地线紧固接牢时，输出电压值在6～12V 区间，此时监测单元判定输出电压值大于紧固指示阈值，报送“接地线紧固”；当接地线松动甚至滑落时，压力值在0～6V区间，此时监测单元判定输出电压值小于紧固指示阈值，报送“接地线松动”的信息。
其中，GPS模块选用中科微电子ATGM336H型定位导航模块。ATGM336H 是一款高性能BDS/GNSS全星座定位导航模块，支持多种卫星导航系统，可实现联合定位、导航和授时，具有高灵敏度、低功耗、低成本的优势。本接地线监测模块单元接入GPS模块获取接地线的实时位置，并通过5G通讯网将其传输至接地线智能监测平台，从而可以在带有GIS地理信息系统的监测平台上直观展示接地线的地理位置及间隔信息。
其中，图像采集模块选用中星微公司VC0706型串口摄像头，通讯接口支持标准串行RS232/485接口，采用30万像素CMOS彩色图像传感器，图片格式为 VGA/QVGA。接地线监测单元模块通过串口连接并控制串口摄像头，实现接地线状态的实时拍照并将最新拍摄的图片数据通过串口上传至远程管理平台2。
其中，4G通讯模块选用移远物联网EC600N系列的LTE 4G无线通信模块，多网络制式覆盖，通讯接口支持标准串行RS232/485接口，支持最大上行速率 5Mbps。接地线监测单元模块通过串口连接4G通讯模块，实现接地线挂接状态紧固松动信号、实时图像、GPS定位状况等信息的实时可靠上送。
其中，电源模块用于监测供电；声光告警模块控制蜂鸣器报警和二极管指示灯的闪烁。
远程管理平台2上安装有GIS地图信息平台和运行状态监视平台；其中，
GIS地图信息平台器将变电站、变压器及高压场地机构等技术数据反映在地理背景图上，借助物联标签模块和GPS模块将接地线的资产标识及挂接位置数据进行处理分析并实时展示；
运行状态监视平台将监测系统硬件单元传送的接地线紧固或松动状态、现场实时照片及硬件单元通讯状态信息进行数据处理及分析，显示接地线现场实时的挂接信息及硬件单元工作状态；同时，对接地线挂接的松动状态、接地线物联信息识别情况及监测单元通讯中断情况进行实时告警。
如图4所示，为本发明实施例中，提供的一种接地线智能监测方法，其在互连的接地线监测装置和远程管理平台上实现，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、所述接地线监测装置获取变电站高压场地接地线的物联标识以及地理位置，并采集所述接地线的实时状态图以及判定出所述接地线的当前挂接状态，且进一步将所述接地线的物联标识、地理位置、实时状态图及当前挂接状态上传给所述远程管理平台；其中，所述接地线的当前挂接状态为紧固或松动；
步骤S2、所述远程管理平台通过预设的GIS地图信息平台展示所述接地线的物联标识及地理位置，以及通过预设的运行状态监视平台对所述接地线的实时状态图进行数据处理并展示，且进一步在分析出所述接地线的当前挂接状态为松动时进行报警；和/或，在分析出所述接地线的物联标识及地理位置之其中任一个不符合相应的预设要求时进行报警。
其中，所述方法进一步包括：
所述远程管理平台预先定义有所述GIS地图信息平台和所述运行状态监视平台，以及预设定义有由所有接地线的物联标识所形成的物联标识库和由所有接地线的地理位置所形成的地理位置数据库。
其中，所述方法进一步包括：
所述远程管理平台通过声音和/或报警灯进行现场报警，以及通过QQ、邮件、短信及微信之其中一种或多种方式进行远程报警。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明通过接地线监测装置获取变电站高压场地接地线的物联标识以及地理位置，并采集接地线的实时状态图以及判定接地线的当前挂接状态，且进一步上传给远程管理平台进行展示、数据处理及报警，从而既可以实时可靠监测接地线的挂接位置和状态，又可以向变电站接地线远程管理平台报送现场接地线状态信息。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种接地线智能监测系统，其特征在于，包括互连的接地线监测装置和远程管理平台；其中，
所述接地线监测装置，用于获取变电站高压场地接地线的物联标识以及地理位置，并采集所述接地线的实时状态图以及判定出所述接地线的当前挂接状态，且进一步将所述接地线的物联标识、地理位置、实时状态图及当前挂接状态上传给所述远程管理平台；其中，所述接地线的当前挂接状态为紧固或松动；
所述远程管理平台，用于通过预设的GIS地图信息平台展示所述接地线的物联标识及地理位置，以及通过预设的运行状态监视平台对所述接地线的实时状态图进行数据处理并展示，且进一步在分析出所述接地线的当前挂接状态为松动时进行报警；和/或，在分析出所述接地线的物联标识及地理位置之其中任一个不符合相应的预设要求时进行报警。
2.如权利要求1所述的接地线智能监测系统，其特征在于，所述接地线监测装置通过RFID技术获取所述接地线的物联标识。
3.如权利要求2所述的接地线智能监测系统，其特征在于，所述接地线监测装置通过GPS定位系统获取所述接地线的地理位置。
4.如权利要求3所述的接地线智能监测系统，其特征在于，所述接地线监测装置通过压力传感器判定出所述接地线的当前挂接状态。
5.如权利要求4所述的接地线智能监测系统，其特征在于，所述接地线监测装置通过图像采集技术获取所述接地线的实时状态图。
6.如权利要求5所述的接地线智能监测系统，其特征在于，所述接地线监测装置通过4G/5G技术与所述远程管理平台进行通信。
7.一种接地线智能监测方法，其特征在于，其在互连的接地线监测装置和远程管理平台上实现，所述方法包括以下步骤：
所述接地线监测装置获取变电站高压场地接地线的物联标识以及地理位置，并采集所述接地线的实时状态图以及判定出所述接地线的当前挂接状态，且进一步将所述接地线的物联标识、地理位置、实时状态图及当前挂接状态上传给所述远程管理平台；其中，所述接地线的当前挂接状态为紧固或松动；
所述远程管理平台通过预设的GIS地图信息平台展示所述接地线的物联标识及地理位置，以及通过预设的运行状态监视平台对所述接地线的实时状态图进行数据处理并展示，且进一步在分析出所述接地线的当前挂接状态为松动时进行报警；和/或，在分析出所述接地线的物联标识及地理位置之其中任一个不符合相应的预设要求时进行报警。
8.如权利要求7所述的接地线智能监测方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
所述远程管理平台预先定义有所述GIS地图信息平台和所述运行状态监视平台，以及预设定义有由所有接地线的物联标识所形成的物联标识库和由所有接地线的地理位置所形成的地理位置数据库。
9.如权利要求8所述的接地线智能监测方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
所述远程管理平台通过声音和/或报警灯进行现场报警，以及通过QQ、邮件、短信及微信之其中一种或多种方式进行远程报警。
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