CN202041830U

CN202041830U - 一种应用于变电站接地线实时状态监控的系统

Info

Publication number: CN202041830U
Application number: CN201120061761XU
Authority: CN
Inventors: 吴赵云; 姜东�; 杨东升; 姜一军; 李扬
Original assignee: QUZHOU POWER SUPPLY BUREAU
Current assignee: QUZHOU POWER SUPPLY BUREAU
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2021-03-10

Abstract

本实用新型提出一种应用于变电站接地线实时状态监控的系统，包括信息采集分机模块、中继通讯模块、后台监控软件模块和后台软硬件通信模块，通过实现现场接地线使用状态的全程监控和多级同时监控，可以最大限度避免带接地线送电或带电误挂接地线的恶性误操作事故的发生，并且可以有效减少人工成本，增加工作效率，特别是针对当前运行模式变革，监控中心加操作站模式广泛应用的背景下，可做到对下辖变电所现场接地线状态的实时掌握，做到对接地线的多重把关。

Description

一种应用于变电站接地线实时状态监控的系统

技术领域

本实用新型涉及一种变电站接地线的管理系统，特别是一种用于实时监控接地线使用状态的管理装置。

背景技术

在电业生产工作中，接地线是保证工作人员免遭触电伤害最直接的保护措施。装拆接地线的操作是电气操作中危险性较大的操作，电力系统中带电挂接接地线或带接地线送电的事故是导致人身伤亡事故和人为设备事故的主要根源，因此，确保装拆接地线的正确性是变电所安全可靠运行的一项重要工作。一般地，电力系统在《安规》中有明确规定：每组接地线均应编号，并存放在固定地点，存放位置亦应编号，办理工作票及使用操作票时按编号使用，必须保证接地线号码与存放位置号码的一致。目前变电所普遍采用集中管理的集控(操作)站管理模式，变电所实行无人值班，集控站由于管辖变电所较多，操作量比较大，运行人员经常会疏忽使用中的接地线，由于接地线的操作多属于临时性，一些变电所不重视接地线的管理，接地线既不编号(或不规范)，也不定点存放，若接地线在使用时随便拿，用后也不作清点检查，就很容易造成遗漏过失，从而造成漏拆接地线而发生带接地线送电的恶性事故，而且变电所现场接地线的定位和状态判断，一直是电力系统接地线管理的一个难题。目前的现场接地线管理系统，通常采用微机防误和管理制度相结合的模式，微机防误只适用于装设固定接地桩头的接地线，并且不能实现对接地线的全过程监控，而管理制度也囿于现场工作人员责任心和业务能力的参差不齐，从而造成漏拆或误挂接地线引起的事故屡有发生。

若接地线管理人员不能实时了解现场接地线的状态，将为电力系统埋下事故隐患。当前现场接地线信息的采集，通常采用人工判断的粗放模式，无有效的技术手段实现。原有的接地线管理系统能够判断安全工具器间的接地线是否归位，但无法实现对现场接地线的工作状态、接地线挂设是否正确的实时监测。因此，如何提高现场接地线实时状态的监控率，成为电力部门迫切需要探索和解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于在节约人力成本的基础上，实现现场接地线使用状态的全程监控和多级同时监控。

为了实现上述目的，本实用新型提出了以下技术方案：一种应用于变电站接地线实时状态监控的系统，包括信息采集分机模块、中继通讯模块、后台监控软件模块和后台软硬件通信模块，其特征在于所述信息采集分机模块包括信息采集模块、室外信号传输模块，分机控制模块；所述信号采集模块包括室外信号采集模块和室内信号采集模块；所述后台监控软件模块采用显示软件和服务器；所述中继通讯模块采用从主工作模式；所述后台软硬件通信模块采用RS485通讯方式和RS485数据线。

作为可选方案，上述室外信号采集模块采用IC卡定位。

作为可选方案，上述所述在于分机控制模块采用单片机。

本实用新型确保了现场安全生产的有力措施，通过实现现场接地线使用状态的全程监控和多级同时监控，可以最大限度避免带接地线送电或带电误挂接地线的恶性误操作事故的发生，并且可以有效较少人工成本，增加工作效率，特别是针对当前运行模式变革，监控中心加操作站模式广泛应用的背景下，可做到对下辖变电所现场接地线状态的实时掌握，可有效减少人工成本，做到对接地线的多重把关。

附图说明：

图1为变电站接地线实时状态监控系统方案图；

图2为分机工作流程图；

图3为室内中继工作流程图；

图4为室外中继工作流程图；

图5为主机工作流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步描述

一、变电站现场接地线信息采集系统的主要技术要求：

1、能实时监控现场接地线的具体位置和状态（安全工器具间、现场接地线装设地点、不定态）；

2、现场接地点IC卡、接地线单元分机与无线中继器、后台服务器保证可靠无线数据传送；

3、电源供应：现场IC卡采用无源式，分机采用大功率免维护电池；中继器采用太阳能电池。

二、变电站现场接地线信息采集系统实现的功能：

1、整套系统必须能正确判断每组接地线的三种状态：

(1) 安装在规定的现场接地线装设地点；

(2) 安装在室内安全工器具间；

(3) 介于以上两种状态的不定态。

2、室内后台和室外采集系统采取无线传输方式。

3、供电方式：

(1)室内安全工器具间采用市电供电；

(2)室外中继器采用太阳能方式供电；

(3)室外分机采用锂电池供电。

4、统采用小功率的无线发射和独立的工作环境对外界不会产生影响和干扰，体积小、安装简单。

三、系统的各单元说明和工作原理：

1、整机分4个单元：

（1）后台主机；

（2）后台信号接收和信号转换装置；

（3）无线中继器；

(4) 现场接地线单元分机。

2、整机的工作原理：后台实时通过各个中继点查询每组接地线单元分机的工作位置，然后将采集的信息传送至后台主机服务器中显示。

3、现场接地线单元分机的工作原理：

（1）安装在规定的现场接地线装设地点：在室外固定的接地桩头上安装一个不影响接地的IC卡接线座，在每组接地线接地端安装一个单元分机包括读IC卡读卡器、分机控制系统、小功率无线收发器和锂电池电源，当固定接地端时，接地桩头上的IC卡内容被读入单元分机中，相关数据通过中继器传输到后台，告知后台主机该接地线安装在对应IC卡编码的接线座上，接地线拆除后，相关信息也会通过中继器传输给后台。

（2）安装在室内安全工器具间：布置室内引线，采集编码数据来实现状态信息的采集，并传送至后台主机。

（3）介于以上两种状态的不定态：当无法判断现场接地线状态处于上述（1）或（2）时，系统即判断为不定态，后台主机对该组接地线发出报警信息。

四、分机具体工作步骤如图2所示

1）检测分机是否在室内充电中，如果没有在充电则转到步骤2），如果在充电则转到步骤7）；

2）打开读卡模块检测是否有卡；

3）检测同频点是否空闲，如果没有则重复这步骤；

4）给中继发送卡信息（在步骤2）中发现有卡）/无卡信息（在步骤2）中没有发现有卡）；

5）关闭无线发送模块；

6）等待400毫秒，返回步骤1）；

7）关闭读卡模块和无线发射模块给室内中继发送编码信息。

五、信息采集分机控制模块的制作：

首先采用型号为ST31500341AS的电路板，通过绘制单片机的电路图，按照电路图绘制了电路板，焊接了各电子元件，然后将型号AS1117-3.3电源稳压芯片，并安装在分机上，由于稳压芯片内部压降太高，分机端口电压偏低，在电池电量使用中，锂电池电压为3.5~4.2V时分机工作正常，在低于3.5V时会降低分机无线发射模块的发射功率，通过采用RT9166型稳压器，重新进行了焊接解决了当测试开始的1小时内，信号采集率达到100%，且满足时间要求。但一小时后，信号采集率下降至60%。不满足要求的这种情况。

六、室内中继工作流程如图3所示，具体包括以下步骤：

1）选通一号分机数据线，如果不能选通则转到步骤7）；

2）检测是否有编码信号；

3）检测编码耗时20毫秒，如果没有编码信号则转到步骤7）；

4）判断上巡检状态是否相同，如果相同则转到步骤7）；

5）检查485通讯是否相同，如果不相同则返回步骤5）；

6）给主机发送数据；

7）选通下一号分机数据，返回步骤2）。

七、室外中继工作流程图4所示，具体包括以下步骤：

1）检测是否有信号，如果没有则重复这步骤；

2）读入数据；

3）校检数据是否正确，如果不正确，则检测同频点是否空闲，如果空闲则给分机发送出错信号，返回步骤1），如果繁忙，则继续检测同频点，直到空闲为止；

4）转换压缩数据；

5）检测同频点是否空闲，如果繁忙，则继续检测同频点，直到空闲为止；

6）给主机发送数据；

7）无线发送模块开启休闲模式，返回步骤1）；

八、中继模式

通过对三种工作模式的测试，发现中继模式采用从主工作模式效果最佳方案；

主机扫描工作模式下的中继器性能进行测试：

测试时间	2010-6-7	2010-6-12	2010-6-17	2010-6-21	2010-6-25
						目标	不满足	不满足	不满足	不满足	不满足
响应时间	8秒	10秒	9秒	5秒	9秒
						工作电流	15mA	12 mA	18 mA	11 mA	15 mA
数据准确率	100%	100%	100%	100%	100%
						相互干扰率	0%	0%	0%	0%	0%

分机主动工作模式下的中继性能进行测试：

测试时间	2010-6-27	2010-6-27	2010-7-1	2010-7-2	2010-7-2
						目标	满足	满足	满足	满足	满足
响应时间	3秒	10秒	5秒	4秒	3秒
						工作电流	11mA	12 mA	10 mA	11 mA	15 mA
数据准确率	100%	80%	90%	100%	100%
						相互干扰率	0%	20%	10%	0%	0%

分机中继从主工作模式下的中继性能进行测试：

测试时间	2010-7-27	2010-7-27	2010-7-28	2010-7-28	2010-7-31
						目标	满足	满足	满足	满足	满足
响应时间	3秒	1秒	0.5秒	1秒	1秒
						工作电流	3mA	5 mA	4mA	4 mA	3 mA
数据准确率	100%	100%	100%	100%	100%
						相互干扰率	0%	0%	0%	0%	0%

九、主机工作流程如图5所示，具体步骤如下：

1）检测是否有信号，如果没有则等待，直到有信号为止；

2）读入数据；

3）检测数据是否有错误，如果有错误，则检测同频点是否空闲，如果繁忙则等待，直到空闲为止，同频点空闲则给中继发送错误信号，返回步骤1）；

4）解码数据；

5）检查485通讯是否空闲，如果繁忙则等待直到空闲为止；

6）给PC主机发送数据，返回步骤1）。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims

1.一种应用于变电站接地线实时状态监控的系统，包括信息采集分机模块、中继通讯模块、后台监控软件模块和后台软硬件通信模块，其特征在于所述信息采集分机模块包括信息采集模块、室外信号传输模块，分机控制模块；所述信号采集模块包括室外信号采集模块和室内信号采集模块；所述后台监控软件模块采用显示软件和服务器；所述中继通讯模块采用从主工作模式；所述后台软硬件通信模块采用RS485通讯方式和RS485数据线。

2.根据权利要求1所述的一种应用于变电站接地线实时状态监控的系统，其特征在于所述室外信号采集模块采用IC卡定位。

3.根据权利要求1所述的一种应用于变电站接地线实时状态监控的系统，其特征在于分机控制模块采用单片机。