CN115424375A - 一种智能互联的接地线防误系统及其地线挂接、拆除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能互联的接地线防误系统及其地线挂接、拆除方法，其系统包括上位机、地线管理主机、智能地线柜和智能地线桩，还包括工器具管理系统，所述上位机部署有地线防误软件，所述地线防误软件和所述工器具管理系统交互连接，所述工器具管理系统配置有接地线出入库管理模块。通过地线防误软件，无需其它解锁设备，能实现地线挂接和拆除的自动身份验证和强制闭锁、解锁，实现了接地线安全管理的全流程防误；并实时通过地线状态采集器、地线管理控制器、地线管理主机向地线防误软件上传地线信息和地线桩状态信息；地线防误软件和工器具管理系统交互，解决了地线管理重复建设的问题。

Description

一种智能互联的接地线防误系统及其地线挂接、拆除方法

技术领域

本发明涉及接地线防误技术领域，尤其涉及一种智能互联的接地线防误系统及其地线挂接、拆除方法。

背景技术

变电站检修维护时，需通过地线挂接来保证操作人员的人身安全和设备安全。通常在接地桩上配置挂锁并通过电脑钥匙来解锁，用于提醒运行人员必须挂接地线，但此方法并不能真实知道是否挂接到地线，如果操作人员仅仅打开挂锁，并未挂接，此系统不能提醒且不能完全防误。基于此，另外一种技术通过在接地桩上增加具有RFID的码片，在地线上装设有读码功能的智能模块，当智能模块能识别到接地桩上的RFID，认为地线挂接正确，并将数据通过网络上送。但此系统方法不能对地线挂接进行强制闭锁，只能实现后台系统提示告警，依然存在地线漏挂、错挂等误操作导致安全事故隐患。还有一种技术，通过运行人员手持解锁终端，来对接地桩身份和对地线身份进行认证，但此项业务流程改变了运行人员的操作习惯，对其造成不便，系统构成复杂。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种智能互联的接地线防误系统，无需其它解锁设备，能实现地线挂接和拆除过程的自动身份验证和自动强制闭锁、解锁，通过地线防误软件和工器具管理系统交互，实现了接地线安全管理的全流程防误。

本发明的另一个目的在于提出一种智能互联的接地线防误系统的地线挂接方法，符合用户操作习惯，实施简单，接地锁无源免维护，实现地线挂接全流程的自动身份验证，通过无线供电实现地线桩的强制解锁、闭锁，并实时向后台系统上送地线状态信息，实现了接地线安全管理的挂接全流程防误。

本发明的还有一个目的在于提出一种智能互联的接地线防误系统的地线拆除方法，符合用户操作习惯，实施简单，接地锁无源免维护，实现地线拆除全流程的自动身份验证，通过无线供电实现地线桩的强制解锁、闭锁，并实时向后台系统上送地线状态信息，实现了接地线安全管理的拆除全流程防误。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能互联的接地线防误系统，包括上位机、地线管理主机、智能地线柜和智能地线桩，还包括工器具管理系统，所述上位机部署有地线防误软件，所述地线防误软件和所述工器具管理系统交互连接，所述工器具管理系统配置有接地线出入库管理模块，所述地线管理主机和所述上位机通讯连接，所述智能地线柜配置有地线管理控制器、库位闭锁装置和地线，所述地线管理控制器和所述地线管理主机通讯连接，所述库位闭锁装置和所述地线管理控制器通讯连接；

所述地线的一端设有相互连接的智能地线头和地线状态采集器，所述地线状态采集器和所述地线管理主机通讯连接；

所述智能地线桩包括地线桩主体、受电模块和智能锁，所述地线状态采集器设有第一无线充电模块，所述第一无线充电模块用于通过所述受电模块向所述智能锁无线供电，使所述地线状态采集器和智能锁建立无线通信；

所述地线防误软件用于生成并下发地线任务票和解锁令牌，以及和所述工器具管理系统进行信息交互，所述地线解锁信息包括待操作的地线的地线信息和解锁令牌；

所述地线管理控制器用于接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后控制对应的库位闭锁装置解锁或闭锁，并上传对应的库位闭锁装置信息；

所述地线状态采集器用于接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后控制所述智能锁将所述智能地线头锁定于地线桩主体或从地线桩主体上解锁，以及进行地线桩状态检测和地线桩状态信息上传。

可选地，所述库位闭锁装置配置有第二无线充电模块，所述第二无线充电模块用于当所述地线锁定于库位闭锁装置时对所述地线状态采集器内设的电池进行无线充电；

所述地线状态采集器还用于通过检测充电状态来判断库位闭锁装置的解闭锁状态，当判断库位闭锁装置为解锁时，通过地线管理主机向地线防误软件发送与所述地线任务票对应的地线桩身份获取请求；

所述地线防误软件还用于对通过地线管理主机来接收的地线桩身份获取请求进行验证，验证通过后向对应的地线状态采集器发送对应的地线桩身份信息，所述地线桩身份信息包括地线桩标识码、地线桩名称和挂接地线编号。

可选地，所述地线状态采集器设有第一指示灯，所述第一指示灯用于指示智能地线桩的解锁状态、闭锁状态、地线放入状态和地线取出状态；

所述地线状态采集器设有按钮，所述按钮用于发送地线拆除请求和拆除信息至所述地线防误软件，所述拆除信息包括地线编码、地线桩编码和地线桩状态信息；

所述地线防误软件还用于验证接收到的所述地线拆除请求和拆除信息，验证通过后下发解锁指令至对应的地线状态采集器。

可选地，所述第一无线充电模块和所述受电模块均设有限位磁铁；

当所述地线状态采集器和所述智能地线桩固定时，所述第一无线充电模块的限位磁铁和所述受电模块的限位磁铁对准并相互吸引，所述第一无线充电模块的充电线圈对准并贴合所述受电模块的受电线圈。

可选地，所述地线状态采集器还设有地线桩控制模块和地线桩状态检测模块；所述地线桩控制模块用于接收到所述解锁指令时，将解锁指令和地线桩身份信息发送给所述智能地线桩的智能锁；所述智能锁还用于在接收和验证地线桩身份信息通过后，根据解锁指令解锁用于遮挡地线桩主体的地线头插入口的闭锁杆；

所述地线桩状态检测模块用于通过位置感应方式检测所述智能地线头是否完全插入智能地线桩，并生成对应的地线桩状态。

可选地，所述地线的另一端设有与所述地线状态采集器无线通信的地线检测终端，所述地线检测终端用于检测所述地线的挂拆状态并将所述地线挂拆状态信息通过所述地线状态采集器上传至地线防误软件。

进一步地，所述智能互联的接地线防误系统的地线挂接方法，包括以下步骤：

步骤A1，所述地线防误软件生成并下发所述地线解锁信息；

步骤A2，根据所述地线解锁信息，到对应的智能地线柜的地线管理控制器输入所述解锁令牌，地线管理控制器接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后地线管理控制器解锁对应的库位闭锁装置，并上传对应的地线出库信息至所述地线防误软件；

步骤A3，所述地线防误软件将接收到的地线出库信息发送至所述工器具管理系统的接地线出入库管理模块；

步骤A4，所述地线状态采集器判断库位闭锁装置为解锁时，通过地线管理主机向地线防误软件发送与所述地线解锁信息对应的地线桩身份获取请求；地线防误软件对接收的地线桩身份获取请求进行验证，验证通过后向对应的地线状态采集器发送对应的地线桩身份信息和解锁指令，所述地线桩身份信息包括地线桩标识码、地线桩名称和挂接地线编号；

步骤A5,所述地线状态采集器和对应的智能地线桩固定并进行无线供电，然后所述地线状态采集器发送地线桩身份信息和解锁指令至智能地线桩的智能锁，所述智能锁在接收和验证地线桩身份信息通过后，根据解锁指令解锁闭锁杆，接着将智能地线头插入所述地线桩主体的地线头插入口；

步骤A6，所述地线状态采集器通过位置感应方式检测所述智能地线头是否完全插入所述地线头插入口：当检测到插入所述地线头插入口时停止向所述智能锁供电，所述智能锁闭锁，所述智能地线头锁定于地线桩主体，所述地线状态采集器生成对应的地线桩状态和上传所述地线桩状态；

步骤A7，在确认所述智能地线头完全插入智能地线桩后，挂接地线。

可选地，还包括：步骤A8，在地线挂接后，所述地线检测终端检测到所述地线的挂接状态并将所述地线挂接状态信息通过所述地线状态采集器上传至地线防误软件。

进一步地，所述智能互联的接地线防误系统的地线拆除方法，包括以下步骤：

步骤B1，在确认拆除地线后，按下地线状态采集器的按钮，发送地线拆除请求和拆除信息至所述地线防误软件，所述拆除信息包括地线编码、地线桩编码和地线桩状态信息；

步骤B2，所述地线防误软件验证接收到的所述地线拆除请求和拆除信息，验证通过后下发解锁指令至对应的地线状态采集器；

步骤B3，所述地线状态采集器在接收到所述解锁指令后，向智能地线桩无线供电，然后所述地线状态采集器发送地线桩身份信息和解锁指令至智能地线桩的智能锁，所述智能锁在接收和验证地线桩身份信息通过后，根据解锁指令解锁闭锁杆，完成智能锁解锁；

步骤B4，将所述智能地线头从地线桩主体上拆除，对应地，所述地线状态采集器和所述智能地线桩分离和停止向所述智能锁供电，所述智能锁闭锁，然后所述地线状态采集器在检测到停止供电时上传地线头拆除信息；

步骤B5，将拆除的地线移送至对应的智能地线柜，并向对应的智能地线柜的地线管理控制器输入所述解锁令牌，然后地线管理控制器接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后地线管理控制器解锁对应的库位闭锁装置，并上传对应的地线入库信息至所述地线防误软件；

步骤B6，当地线归还后对应的库位闭锁装置验证地线状态采集器的身份信息，验证通过后库位闭锁装置闭锁，并上传对应的地线入库信息至所述地线防误软件；

所述地线防误软件将接收到的地线入库信息发送至所述工器具管理系统的接地线出入库管理模块。

可选地，所述步骤B1之前还包括：

步骤B10，拆除地线，然后所述地线检测终端检测到所述地线拆除状态并将所述地线拆除状态信息通过所述地线状态采集器上传至地线防误软件。

本发明包括以下有益效果：

1、所述智能互联的接地线防误系统，通过地线防误软件，无需其它解锁设备，能实现地线挂接和拆除的自动身份验证和强制闭锁、解锁，实现了接地线安全管理的全流程防误；

2、本系统符合用户操作习惯，实施简单，接地锁无源免维护，通过地线状态采集器，实现从地线取用、接地线导体端挂接、地线接地线桩上装设和拆除过程、到接地线归还的全过程自动身份验证，以及地线状态采集器通过无线供电实现智能地线桩的自动强制解锁、闭锁，并实时通过地线状态采集器、地线管理控制器、地线管理主机向地线防误软件上传地线信息和地线桩状态信息；

3、地线防误软件和工器具管理系统交互，解决了地线管理重复建设的问题，并可在工器具管理系统的接地线出入库管理上实现了地线挂接状态显示。

附图说明

图1是本发明其中一个实施例的智能互联的接地线防误系统的结构示意图。

图2是本发明其中一个实施例的模块关系示意图。

图3是本发明其中一个实施例的智能地线头和智能地线桩组合结构示意图。

图4是本发明其中一个实施例的地线挂接流程示意图。

图5是本发明其中一个实施例的地线拆除流程示意图。

其中：上位机1；地线管理主机2；智能地线柜3；智能地线桩4；地线管理控制器31；库位闭锁装置32；智能地线头5；地线状态采集器6；第一指示灯61；按钮62；地线检测终端7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供了一种智能互联的接地线防误系统，包括上位机1、地线管理主机2、智能地线柜3和智能地线桩4，如图1和图3所示，还包括工器具管理系统，所述上位机1部署有地线防误软件，所述地线防误软件和所述工器具管理系统交互连接，所述工器具管理系统配置有接地线出入库管理模块，所述地线管理主机2和所述上位机1通讯连接，所述智能地线柜3配置有地线管理控制器31、库位闭锁装置32和地线，所述地线管理控制器31和所述地线管理主机2通讯连接，所述库位闭锁装置32和所述地线管理控制器31通讯连接，所述库位闭锁装置32用于锁定地线，所述库位闭锁装置32又称为智能闭锁桩；

所述地线的一端设有相互连接的智能地线头5和地线状态采集器6，所述地线状态采集器6和所述地线管理主机2通讯连接；

所述智能地线桩4包括地线桩主体、受电模块和智能锁，所述地线状态采集器6设有第一无线充电模块，所述第一无线充电模块用于通过所述受电模块向所述智能锁无线供电，使所述地线状态采集器6和智能锁建立无线通信；

所述地线防误软件用于生成并下发地线任务票和解锁令牌，以及和所述工器具管理系统进行信息交互，所述地线解锁信息包括待操作的地线的地线信息和解锁令牌；

所述地线管理控制器31用于接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后控制对应的库位闭锁装置32解锁或闭锁，并上传对应的库位闭锁装置信息；

所述地线状态采集器6用于接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后控制所述智能锁将所述智能地线头5锁定于地线桩主体或从地线桩主体上解锁，以及进行地线桩状态检测和地线桩状态信息上传。

所述智能互联的接地线防误系统，通过地线防误软件，无需其它解锁设备，能实现地线挂接和拆除的自动身份验证和强制闭锁、解锁，实现了接地线安全管理的全流程防误；

本系统符合用户操作习惯，实施简单，接地锁无源免维护，通过地线状态采集器6，实现从地线取用、接地线导体端挂接、地线接地线桩上装设和拆除过程、到接地线归还的全过程自动身份验证，以及地线状态采集器6通过无线供电实现智能地线桩4的自动强制解锁、闭锁，并实时通过地线状态采集器6、地线管理控制器31、地线管理主机2向地线防误软件上传地线信息和地线桩状态信息；地线防误软件和工器具管理系统交互，解决了地线管理重复建设的问题，并可在工器具管理系统的接地线出入库管理上实现了地线挂接状态显示。

需要说明的是，所述上位机1可设置于变电站机房或主控室内，地线防误软件可单独部署或作为五防系统的内嵌模块部署；

机房内部署地线管理主机2，所述地线管理主机2对上通过网线和所述上位机1通讯连接，所述地线管理主机2对下通过网线和站内无线网络基站通讯连接，所述地线管理控制器31、地线状态采集器6均与所述站内无线网络基站通讯连接。

地线防误软件通过供电公司内部系统下发的操作票任务，进入五防系统配置成相关的地线解锁信息；配置完成后，自动生成解锁令牌，解锁令牌为一个字符串，解锁令牌包括但不限于数字(如操作票的后6位)、人员工牌编号等；然后下发对应的地线任务票和解锁令牌。所述待操作的地线的地线信息包括不限于地线编号、地线数量、地线名称、地线唯一标识等。

地线防误软件同样可以集中部署，地线管理主机2通过无线公网通信(如4G、5G方式)获取地线防误软件下发的任务指令(任务指令包括地线编号、地线数量、地线桩编号、地线桩名称、解锁指令等)，并通过站内无线网络(如Lora通信或者Zigbee通信网络)传输给地线状态采集器6。

对于单站地线防误应用，也可选择不应用解锁令牌，即配置并启动操作票后，自动对本站地线进行解锁。

当应用于集控站，地线统一存放在集控站时，同时存在多个操作票任务时，一一配置对应的解锁令牌，只要输入相应的解锁令牌，才能解锁对应的地线。

所述地线管理主机2作为地线防误软件的前置使用，实现了三方面功能：一是作为通信接口，二是作为规约转换，三是作为数据汇聚；

典型实施案例是采用国网标准的Lora技术：所述地线管理主机2可以实现以下功能：采用Lora协议时，配置MQTT协议，增加mqtt broker中间消息处理服务器，便于基站(Lora网关)进行Tcp客户端连接，配置工具增加地线状态采集器6的Mac地址属性，可修改地线状态采集器6的通讯地址，便于向上位机1信息交互，根据地线状态采集器6收集到的列表信息，生成地线状态采集器6的配置文件和RFID标识码的配置文件。

可选地，所述库位闭锁装置32配置有第二无线充电模块，所述第二无线充电模块用于当所述地线锁定于库位闭锁装置32时对所述地线状态采集器6内设的电池进行无线充电；

所述地线状态采集器6还用于通过检测充电状态来判断库位闭锁装置32的解闭锁状态，当判断库位闭锁装置32为解锁时，通过地线管理主机2向地线防误软件发送与所述地线任务票对应的地线桩身份获取请求；

所述地线防误软件还用于对通过地线管理主机2来接收的地线桩身份获取请求进行验证，验证通过后向对应的地线状态采集器6发送对应的地线桩身份信息，所述地线桩身份信息包括地线桩标识码、地线桩名称和挂接地线编号。

智能地线柜3内配置有地线管理控制器31和多个库位闭锁装置32，各条地线上的地线状态采集器6固定在对应的库位闭锁装置32上；

所述库位闭锁装置32配置有第二无线充电模块，具备无线充电功能，当地线状态采集器6固定在库位闭锁装置32上，能对地线状态采集器6的电池进行无线充电。

当运行人员从智能地线柜3内取出地线状态采集器6，对地线状态采集器6的无线充电结束，进而地线状态采集器6可以通过按键来请求，也可以通过无线充电线圈感应到离库(即离开库位闭锁装置32)，通过站内无线网络基站，主动向地线管理主机2请求地线桩身份和挂接地点，地线管理主机2进一步地向上位机1的地线防误软件请求地线桩身份和挂接地点，上位机1验证通过后，向地线状态采集器6发送对应的地线桩身份信息。所述地线桩身份信息包括但不限于地线桩标识码、地线桩名称、挂接地线编号和任务失效时间，所述地线桩标识码可采用RFID标识码。

在一些实施例中，如图3所示，所述地线状态采集器6设有第一指示灯61，所述第一指示灯61用于指示智能地线桩4的解锁状态、闭锁状态、地线放入状态和地线取出状态；

所述地线状态采集器6设有按钮62，所述按钮62用于发送地线拆除请求和拆除信息至所述地线防误软件，所述拆除信息包括地线编码、地线桩编码和地线桩状态信息；

所述地线防误软件还用于验证接收到的所述地线拆除请求和拆除信息，验证通过后下发解锁指令至对应的地线状态采集器6。

所述地线状态采集器6通过第一指示灯61在作业时指示智能地线桩4的解锁状态、闭锁状态、地线放入状态和地线取出状态，也可同步结合声音提示进行指示，声音提示包括但不限于蜂鸣器和/或语音。在运行人员将地线从导体端拆除后，按下地线状态采集器6的按钮62，地线状态采集器6将地线拆除请求和拆除信息通过站内无线网络基站、地线管理主机2发送给地线防误软件，拆除信息包括但不限于地线编码、地线桩编码和地线桩状态信息，地线防误软件确认属于操作票任务后下发解锁指令至对应的地线状态采集器6。

在另一些实施例中，所述第一无线充电模块和所述受电模块均设有限位磁铁；

当所述地线状态采集器6和所述智能地线桩4固定时，所述第一无线充电模块的限位磁铁和所述受电模块的限位磁铁对准并相互吸引，所述第一无线充电模块的充电线圈对准并贴合所述受电模块的受电线圈。

智能地线桩4可由地线桩主体、受电模块、智能锁、滑块和通信模块等零件组成。智能地线桩4挂接前处于闭锁状态，通过地线状态采集器6可以对智能地线桩4进行身份验证、解锁和闭锁等操作。运行人员开始挂接地线时，通过限位地线状态采集器6与智能地线桩4的滑块固定，加上地线状态采集器6和智能地线桩4的滑块均内置所述限位磁铁，无需用户特别操作，能很便捷地将地线状态采集器6与智能地线桩4的无线充电位置对位。

进一步地，所述地线状态采集器6还设有地线桩控制模块和地线桩状态检测模块；

所述地线桩控制模块用于接收到所述解锁指令时，将所述解锁指令和地线桩身份信息发送给所述智能地线桩4的智能锁；所述智能锁还用于在接收和验证地线桩身份信息通过后，根据解锁指令解锁用于遮挡地线桩主体的地线头插入口的闭锁杆；

所述地线桩状态检测模块用于通过位置感应方式检测所述智能地线头5是否完全插入智能地线桩4，并生成对应的地线桩状态。

所述地线状态采集器6和智能锁之间通过近距离无线通信，如蓝牙、2.4G等方式。地线状态采集器6对智能地线桩4无线供电后，智能锁的通信模块运行，地线状态采集器6将包括地线桩身份和解锁信息的命令通过近距离无线通信发送给智能地线桩4，智能地线桩4收到后且识别地线桩身份正确后，智能锁的地线锁组件上的电磁铁吸合位于闭锁杆上方的动铁芯，从而解锁闭锁杆，形成用于闭锁杆退出所述地线插入口的避让空间，然后随着智能地线头5插入地线头插入口，闭锁杆后退，不再挡住地线头插入口。此时，智能地线头5可以完全插入地线头插入口，挂接到智能地线桩4上；待完全插入后，地线状态采集器6通过位置感应方式(如霍尔元件感应智能地线桩4的磁铁或者读取地智能地线桩4上的RFID码片等技术手段)来判定已到位，此时地线状态采集器6通过通信控制智能锁闭锁，使得电磁铁断电，动铁芯复位而重新位于所述闭锁杆的上方，避让空间消失，防止闭锁杆在外力作用下退出地线插入口；并将闭锁信息通过地线状态采集器6内置的通信模块(如Lora模组)通过站内无线网络基站、地线管理主机2发送给地线防误软件，如果本次任务只有一个接地点挂接，任务完成。

更进一步地，如图2所示，所述地线的另一端设有与所述地线状态采集器6无线通信的地线检测终端7，所述地线检测终端7用于检测所述地线的挂拆状态并将所述地线挂拆状态信息通过所述地线状态采集器6上传至地线防误软件。

地线上安装地线检测终端7，当地线的另一端挂接在待接地的导体端或地线的另一端从待接地的导体端拆除时，地线检测终端7能检测地线的挂拆状态(即地线的另一端处于挂接状态还是拆除状态)，并通过近距离通信方式将地线挂拆状态信息通传输给地线状态采集器6。近距离通信方式包括但不限于蓝牙、2.4G无线或者RS485有线等方式。地线状态采集器6通过站内无线网络基站、地线管理主机2将地线挂拆状态信息发送给地线防误软件，地线防误软件确定地线挂拆状态信息后进行下一步地线桩的操作。本地线检测终端7为可选项，根据需求可以选择配置地线检测终端7及配套相关流程。

实施例2

本实施例提供了一种实施例1所述的智能互联的接地线防误系统的地线挂接方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤A1，所述地线防误软件生成并下发所述地线解锁信息；

步骤A2，根据所述地线解锁信息，到对应的智能地线柜3的地线管理控制器31输入所述解锁令牌，地线管理控制器31接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后地线管理控制器31解锁对应的库位闭锁装置32，并上传对应的地线出库信息至所述地线防误软件；

步骤A3，所述地线防误软件将接收到的地线出库信息发送至所述工器具管理系统的接地线出入库管理模块；工器具管理系统通过地线防误软件传输信息，可获取到地线出入库信息、地线挂接信息、地线挂接人员等信息；

步骤A4，所述地线状态采集器6判断库位闭锁装置32为解锁时，通过地线管理主机2向地线防误软件发送与所述地线解锁信息对应的地线桩身份获取请求；地线防误软件对接收的地线桩身份获取请求进行验证，验证通过后向对应的地线状态采集器6发送对应的地线桩身份信息和解锁指令，所述地线桩身份信息包括地线桩标识码、地线桩名称和挂接地线编号；

步骤A5,所述地线状态采集器6和对应的智能地线桩4固定并进行无线供电，然后所述地线状态采集器6发送地线桩身份信息和解锁指令至智能地线桩4的智能锁，所述智能锁在接收和验证地线桩身份信息通过后，根据解锁指令解锁闭锁杆，接着将智能地线头5插入所述地线桩主体的地线头插入口；

步骤A6，所述地线状态采集器6通过位置感应方式检测所述智能地线头5是否完全插入所述地线头插入口：当检测到插入所述地线头插入口时停止向所述智能锁供电，所述智能锁闭锁，所述智能地线头5锁定于地线桩主体，所述地线状态采集器6生成对应的地线桩状态和上传所述地线桩状态；

步骤A7，在确认所述智能地线头5完全插入智能地线桩4后，挂接地线。

运行人员到智能地线柜3后，通过地线管理控制器31输出解锁令牌，输出方式为输入数字或者刷卡，地线管理控制器31显示关联地线并自动解锁对应的库位闭锁装置32，并上传对应的地线出库信息至所述地线防误软件；

所述地线防误软件将接收到的地线出库信息发送至所述工器具管理系统的接地线出入库管理模块，并在工器具管理系统的接地线出入库管理模块上实现了地线出库状态显示。

然后，运行人员开始智能地线桩4上的地线挂接任务：

智能地线桩4挂接前处于闭锁状态，通过地线状态采集器6可以对智能地线桩4进行身份验证、解锁和闭锁等操作。运行人员开始挂接地线时，通过限位地线状态采集器6与智能地线桩4的滑块固定，加上地线状态采集器6和智能地线桩4的滑块均内置所述限位磁铁，无需用户特别操作，能很便捷地将地线状态采集器6与智能地线桩4的无线充电位置对位。

地线状态采集器6对智能地线桩4无线供电后，智能锁的通信模块运行，地线状态采集器6将包括地线桩身份和解锁信息的命令通过近距离无线通信发送给智能地线桩4，智能地线桩4收到后且识别地线桩身份正确后，智能锁的地线锁组件上的电磁铁吸合位于闭锁杆上方的动铁芯，从而解锁闭锁杆，形成用于闭锁杆退出所述地线插入口的避让空间，然后随着智能地线头5插入地线头插入口，闭锁杆后退，不再挡住地线头插入口。此时，智能地线头5可以完全插入地线头插入口，挂接到智能地线桩4上；待完全插入后，地线状态采集器6通过位置感应方式(如霍尔元件感应智能地线桩4的磁铁或者读取地智能地线桩4上的RFID码片等技术手段)来判定已到位，此时地线状态采集器6通过通信控制智能锁闭锁，使得电磁铁断电，动铁芯复位而重新位于所述闭锁杆的上方，避让空间消失，防止闭锁杆在外力作用下退出地线插入口，从而所述智能地线头5锁定于地线桩主体，地线状态采集器6并将闭锁信息通过地线状态采集器6内置的通信模块(如Lora模组)通过站内无线网络基站、地线管理主机2发送给地线防误软件，如果本次任务只有一个接地点挂接，任务完成。

如果本次操作任务有多个接地点需要挂接操作，那么地线防误软件在智能地线柜3的库位闭锁装置32解锁时，将每个地线对应的挂接位置等信息发送给地线状态采集器6。

可选地，还包括：

步骤A8，在地线挂接后，所述地线检测终端7检测到所述地线的挂接状态并将所述地线挂接状态信息通过所述地线状态采集器6上传至地线防误软件。

运行人员携带接地线抵达现场后，将地线挂接后，地线检测终端7检测到地线已挂接到位，将地线挂接状态信息传输给地线状态采集器6，确定挂接完成后进行下一步地线桩的挂接操作。本挂接端检测的步骤A8为可选项，根据需求可以选择配置地线检测终端7及配套相关流程。

所述智能互联的接地线防误系统的地线挂接方法，符合用户操作习惯，实施简单，接地锁无源免维护，实现地线挂接全流程的自动身份验证，通过无线供电实现地线桩的强制解锁、闭锁，并实时向后台系统上送地线状态信息，实现了接地线安全管理的挂接全流程防误。

实施例3

本实施例提供了一种实施例1所述的智能互联的接地线防误系统的地线拆除方法，如图5所示，包括以下步骤：

步骤B1，在确认拆除地线后，按下地线状态采集器6的按钮62，发送地线拆除请求和拆除信息至所述地线防误软件，所述拆除信息包括地线编码、地线桩编码和地线桩状态信息；

步骤B2，所述地线防误软件验证接收到的所述地线拆除请求和拆除信息，验证通过后下发解锁指令至对应的地线状态采集器6；

步骤B3，所述地线状态采集器6在接收到所述解锁指令后，向智能地线桩4无线供电，然后所述地线状态采集器6发送地线桩身份信息和解锁指令至智能地线桩4的智能锁，所述智能锁在接收和验证地线桩身份信息通过后，根据解锁指令解锁闭锁杆，完成智能锁解锁；

步骤B4，将所述智能地线头5从地线桩主体上拆除，对应地，所述地线状态采集器6和所述智能地线桩4分离和停止向所述智能锁供电，所述智能锁闭锁，然后所述地线状态采集器6在检测到停止供电时上传地线头拆除信息；

步骤B5，将拆除的地线移送至对应的智能地线柜3，并向对应的智能地线柜3的地线管理控制器31输入所述解锁令牌，然后地线管理控制器31接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后地线管理控制器31解锁对应的库位闭锁装置32，并上传对应的地线入库信息至所述地线防误软件；

步骤B6，当地线归还后对应的库位闭锁装置32验证地线状态采集器6的身份信息，验证通过后库位闭锁装置32闭锁，并上传对应的地线入库信息至所述地线防误软件；

所述地线防误软件将接收到的地线入库信息发送至所述工器具管理系统的接地线出入库管理模块。工器具管理系统通过地线防误软件传输信息，可获取到地线出入库信息、地线挂接信息、地线挂接人员等信息。

在确认拆除地线后，运行人员按下地线状态采集器6的按钮62，地线状态采集器6将地线拆除请求和拆除信息通过站内无线网络基站、地线管理主机2发送给地线防误软件，拆除信息包括但不限于地线编码、地线桩编码和地线桩状态信息，地线防误软件确认属于操作票任务后下发解锁指令至对应的地线状态采集器6。

地线状态采集器6收到确认信息和解锁指令后，启动无线充电，向智能地线桩4无线供电，智能地线桩4受电后通信模块运行，接收到地线状态采集器6发送的地线桩身份信息和解锁指令后，验证地线桩身份信息并通过后，根据解锁指令驱动地线锁组件上的电磁铁吸合位于闭锁杆上方的动铁芯，从而解锁闭锁杆，形成用于闭锁杆退出所述地线插入口的避让空间，并通过第一指示灯61和声音提示，提醒运行人员可以将智能地线头5拆下，拆下后所述地线状态采集器6和所述智能地线桩4分离和停止向所述智能锁供电，所述智能锁闭锁，使得电磁铁断电，动铁芯复位而重新位于所述闭锁杆的上方，避让空间消失，防止闭锁杆在外力作用下退出地线插入口，然后所述地线状态采集器6在检测到停止供电时上传地线头拆除信息通过站内无线网络基站、地线管理主机2发送给地线防误软件。

运行人员携带地线到智能地线柜3后，输入解锁令牌，地线管理控制器31显示需归还的地线信息，并控制库位闭锁装置32解锁，同时库位闭锁装置32上的运行灯闪烁，提示运行人员归还地线，归还后库位闭锁装置32闭锁并将闭锁状态信息和地线放入状态信息通过地线管理控制器31、地线管理主机2发送给地线防误软件。所述地线防误软件将接收到的地线入库信息、闭锁状态信息和地线放入状态信息发送至所述工器具管理系统的接地线出入库管理模块，并在工器具管理系统的接地线出入库管理模块上实现了地线入库状态显示。

可选地，所述步骤B1之前还包括：

步骤B10，拆除地线，然后所述地线检测终端7检测到所述地线拆除状态并将所述地线拆除状态信息通过所述地线状态采集器6上传至地线防误软件。

运行人员将地线的另一端从待接地的导体端拆除，地线检测终端7判定地线已拆除后，地线检测终端7将地线拆除状态信息传输给地线状态采集器6，确定拆除完成后进行下一步地线头的拆除操作。本拆除端检测的步骤B10为可选项，根据需求可以选择配置地线检测终端7及配套相关流程。

所述智能互联的接地线防误系统的地线拆除方法，符合用户操作习惯，实施简单，接地锁无源免维护，实现地线拆除全流程的自动身份验证，通过无线供电实现地线桩的强制解锁、闭锁，并实时向后台系统上送地线状态信息，实现了接地线安全管理的拆除全流程防误。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能互联的接地线防误系统，包括上位机、地线管理主机、智能地线柜和智能地线桩，其特征在于，还包括工器具管理系统，所述上位机部署有地线防误软件，所述地线防误软件和所述工器具管理系统交互连接，所述工器具管理系统配置有接地线出入库管理模块，所述地线管理主机和所述上位机通讯连接，所述智能地线柜配置有地线管理控制器、库位闭锁装置和地线，所述地线管理控制器和所述地线管理主机通讯连接，所述库位闭锁装置和所述地线管理控制器通讯连接；

所述地线的一端设有相互连接的智能地线头和地线状态采集器，所述地线状态采集器和所述地线管理主机通讯连接；

所述智能地线桩包括地线桩主体、受电模块和智能锁，所述地线状态采集器设有第一无线充电模块，所述第一无线充电模块用于通过所述受电模块向所述智能锁无线供电，使所述地线状态采集器和智能锁建立无线通信；

所述地线防误软件用于生成并下发地线解锁信息，以及和所述工器具管理系统进行信息交互，所述地线解锁信息包括待操作的地线的地线信息和解锁令牌；

所述地线管理控制器用于接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后控制对应的库位闭锁装置解锁或闭锁，并上传对应的库位闭锁装置信息；

所述地线状态采集器用于接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后控制所述智能锁将所述智能地线头锁定于地线桩主体或从地线桩主体上解锁，以及进行地线桩状态检测和地线桩状态信息上传。

2.根据权利要求1所述的智能互联的接地线防误系统，其特征在于：所述库位闭锁装置配置有第二无线充电模块，所述第二无线充电模块用于当所述地线锁定于库位闭锁装置时对所述地线状态采集器内设的电池进行无线充电；

所述地线状态采集器还用于通过检测充电状态来判断库位闭锁装置的解闭锁状态，当判断库位闭锁装置为解锁时，通过地线管理主机向地线防误软件发送与所述地线任务票对应的地线桩身份获取请求；

所述地线防误软件还用于对通过地线管理主机来接收的地线桩身份获取请求进行验证，验证通过后向对应的地线状态采集器发送对应的地线桩身份信息，所述地线桩身份信息包括地线桩标识码、地线桩名称和挂接地线编号。

3.根据权利要求1所述的智能互联的接地线防误系统，其特征在于：所述地线状态采集器设有第一指示灯，所述第一指示灯用于指示智能地线桩的解锁状态、闭锁状态、地线放入状态和地线取出状态；

所述地线状态采集器设有按钮，所述按钮用于发送地线拆除请求和拆除信息至所述地线防误软件，所述拆除信息包括地线编码、地线桩编码和地线桩状态信息；

所述地线防误软件还用于验证接收到的所述地线拆除请求和拆除信息，验证通过后下发所述解锁指令至对应的地线状态采集器。

4.根据权利要求1所述的智能互联的接地线防误系统，其特征在于：所述第一无线充电模块和所述受电模块均设有限位磁铁；

当所述地线状态采集器和所述智能地线桩固定时，所述第一无线充电模块的限位磁铁和所述受电模块的限位磁铁对准并相互吸引，所述第一无线充电模块的充电线圈对准并贴合所述受电模块的受电线圈。

5.根据权利要求3所述的智能互联的接地线防误系统，其特征在于：所述地线状态采集器还设有地线桩控制模块和地线桩状态检测模块；

所述地线桩控制模块用于接收到所述解锁指令时，将解锁指令和地线桩身份信息发送给所述智能地线桩的智能锁；所述智能锁还用于在接收和验证地线桩身份信息通过后，根据解锁指令解锁用于遮挡地线桩主体的地线头插入口的闭锁杆；

所述地线桩状态检测模块用于通过位置感应方式检测所述智能地线头是否完全插入智能地线桩，并生成对应的地线桩状态。

6.根据权利要求1所述的智能互联的接地线防误系统，其特征在于：所述地线的另一端设有与所述地线状态采集器无线通信的地线检测终端，所述地线检测终端用于检测所述地线的挂拆状态并将所述地线挂拆状态信息通过所述地线状态采集器上传至地线防误软件。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的智能互联的接地线防误系统的地线挂接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A1，所述地线防误软件生成并下发所述地线解锁信息；

步骤A2，根据所述地线解锁信息，到对应的智能地线柜的地线管理控制器输入所述解锁令牌，地线管理控制器接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后地线管理控制器解锁对应的库位闭锁装置，并上传对应的地线出库信息至所述地线防误软件；

步骤A3，所述地线防误软件将接收到的地线出库信息发送至所述工器具管理系统的接地线出入库管理模块；

步骤A4，所述地线状态采集器判断库位闭锁装置为解锁时，通过地线管理主机向地线防误软件发送与所述地线解锁信息对应的地线桩身份获取请求；地线防误软件对接收的地线桩身份获取请求进行验证，验证通过后向对应的地线状态采集器发送对应的地线桩身份信息和解锁指令，所述地线桩身份信息包括地线桩标识码、地线桩名称和挂接地线编号；

步骤A5,所述地线状态采集器和对应的智能地线桩固定并进行无线供电，然后所述地线状态采集器发送地线桩身份信息和解锁指令至智能地线桩的智能锁，所述智能锁在接收和验证地线桩身份信息通过后，根据解锁指令解锁闭锁杆，接着将智能地线头插入所述地线桩主体的地线头插入口；

步骤A6，所述地线状态采集器通过位置感应方式检测所述智能地线头是否完全插入所述地线头插入口：当检测到插入所述地线头插入口时停止向所述智能锁供电，所述智能锁闭锁，所述智能地线头锁定于地线桩主体，所述地线状态采集器生成对应的地线桩状态和上传所述地线桩状态；

步骤A7，在确认所述智能地线头完全插入智能地线桩后，挂接地线。

8.根据权利要求7所述的智能互联的接地线防误系统的地线挂接方法，其特征在于，还包括：

步骤A8，在地线挂接后，所述地线检测终端检测到所述地线的挂接状态并将所述地线挂接状态信息通过所述地线状态采集器上传至地线防误软件。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的智能互联的接地线防误系统的地线拆除方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤B1，在确认拆除地线后，按下地线状态采集器的按钮，发送地线拆除请求和拆除信息至所述地线防误软件，所述拆除信息包括地线编码、地线桩编码和地线桩状态信息；

步骤B2，所述地线防误软件验证接收到的所述地线拆除请求和拆除信息，验证通过后下发解锁指令至对应的地线状态采集器；

步骤B3，所述地线状态采集器在接收到所述解锁指令后，向智能地线桩无线供电，然后所述地线状态采集器发送地线桩身份信息和解锁指令至智能地线桩的智能锁，所述智能锁在接收和验证地线桩身份信息通过后，根据解锁指令解锁闭锁杆，完成智能锁解锁；

步骤B4，将所述智能地线头从地线桩主体上拆除，对应地，所述地线状态采集器和所述智能地线桩分离和停止向所述智能锁供电，所述智能锁闭锁，然后所述地线状态采集器在检测到停止供电时上传地线头拆除信息；

步骤B5，将拆除的地线移送至对应的智能地线柜，并向对应的智能地线柜的地线管理控制器输入所述解锁令牌，然后地线管理控制器接收和验证所述地线解锁信息，验证通过后地线管理控制器解锁对应的库位闭锁装置，并上传对应的地线入库信息至所述地线防误软件；

步骤B6，当地线归还后对应的库位闭锁装置验证地线状态采集器的身份信息，验证通过后库位闭锁装置闭锁，并上传对应的地线入库信息至所述地线防误软件；

所述地线防误软件将接收到的地线入库信息发送至所述工器具管理系统的接地线出入库管理模块。

10.根据权利要求9所述的智能互联的接地线防误系统的地线拆除方法，其特征在于，所述步骤B1之前还包括：

步骤B10，拆除地线，然后所述地线检测终端检测到所述地线拆除状态并将所述地线拆除状态信息通过所述地线状态采集器上传至地线防误软件。

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