CN206711139U - 变电站临时接地线定位与管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了变电站临时接地线定位与管理系统，它包括接电线管理主机、数据服务器、交换机、读写器、触发器、混合型RFID电子标签；混合型RFID电子标签包括安装在临时接地线上的无源RFID电子标签和有源RFID电子标签；读写器安装在主控室；触发器安装于在变电站的接地线柜内、接地线桩处以及变电站主控制及开关场内；有源RFID电子标签通过读写器、交换机与数据服务器相连。它不仅能实现临时接地线固定安装位置的判断，还可对临时接地线从一个位置到另一个位置的中间过程进行监视，得到临时接地线的移动路径；对临时接地线进行定位，当接地线不在固定的安装位置处，能够判断该接地线的具体位置，消除接地线管理的盲区。
Description
技术领域
本实用新型涉及变电站接地线相关设备技术领域，尤其是涉及一种变电站临时接地线定位与管理系统。
背景技术
接地线是保证工作人员人身安全的生命线，是按照倒闸操作要求或者工作安全需要挂设的，接地线在保护检修操作人员的同时，却也带来了重大安全隐患。要想确保变电设备及人身安全，必须加强变电站接地线的管理，虽然现在的变电所接地线管理已经相比以往的通过接地线去向牌和接地线外借登记薄等管理有所进步，但是依然存在不少问题：（1）对临时接地线的管理没有做到全过程、全覆盖，大多数只能监视其在接地线柜中的对应位置，少部分能够监视其在接地线桩处的安装位置，但从接地线柜到接地线桩这个过程中的位置情况无法监视；如果接地线使用完毕，既不在接地线桩处，也不在接地线柜中，运行人员无法确定接地线所在位置，接地线的管理还存在一定漏洞；（2）当前的接地线管理系统组网形式较为复杂。例如接地线与安装位置的判断采用RFID方式，接地线桩与管理主机采用无线通信（GPRS或ZigBee等）方式，地线管理单元与管理主机采用有线通信（232,485或以太网）方式，采用的设备和通信技术较多，不利于降低系统成本和确保可靠性。因此，如何进一步加强变电所临时接地线的定位和管理成为了目前电力系统中必须立即解决的重要问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中变电站接地线管理存在的不足，提供一种不仅能实现临时接地线固定安装位置的判断，还可对临时接地线的中间过程进行监视，对临时接地线进行定位，消除接地线管理的盲区，实现接地线信息的无线采集和传输功能的变电站临时接地线定位与管理系统。
本实用新型要解决的技术问题所采取的技术方案是：变电站临时接地线定位与管理系统，包括接电线管理主机、数据服务器、交换机、读写器 、触发器、混合型RFID电子标签；
所述混合型RFID电子标签包括安装在临时接地线上的无源RFID电子标签和有源RFID电子标签；所述读写器安装在主控室、变电站开关处内；所述触发器安装于在变电站的接地线柜内、接地线桩处以及变电站主控制及开关场内；所述有源RFID电子标签通过读写器、交换机与数据服务器相连，数据服务器与接电线管理主机相连。
进一步地，还包括手持RFID读卡终端，用于巡检时对混合型RFID电子标签的信息进行读写。
进一步地，所述触发器的信号频带范围为30kHz~300kHz。
进一步地，所述读写器的信号频带范围为2GHz~3GHz。
本实用新型的有益效果：采用混合RFID技术，不仅能实现临时接地线固定安装位置的判断，还可对临时接地线从一个位置到另一个位置的中间过程进行监视，得到临时接地线的移动路径；对临时接地线进行定位，当接地线不在固定的安装位置处，能够判断该接地线的具体位置，消除接地线管理的盲区；取代GPRS或ZigBee等方式完成无线通信功能，实现接地线信息的无线采集和传输功能。
附图说明
图1为本实用新型的连接关系示意图。
在图中，1、接电线管理主机 2、数据服务器 3、交换机 4、读写器 5、触发器6、无源RFID电子标签 7、有源RFID电子标签 8、手持RFID读卡终端。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面根据附图结合具体实施例来进一步详细描述本实用新型。
如图1所示，变电站临时接地线定位与管理系统，包括接电线管理主机1、数据服务器2、交换机3、读写器4 、触发器5、混合型RFID电子标签；
所述混合型RFID电子标签包括安装在临时接地线上的无源RFID电子标签6和有源RFID电子标签7；所述读写器安装在主控室、变电站开关处内；所述触发器安装于在变电站的接地线柜内、接地线桩处以及变电站主控制及开关场内；所述有源RFID电子标签通过读写器、交换机与数据服务器相连，数据服务器与接电线管理主机相连。
为了便于运行人员随时掌握临时接地线的使用和运行情况，可以增加设置手持RFID读卡终端8，该终端可以RFID的方式直接读取临时接地线电子标签中的内容，通过液晶显示屏显示相关信息。
所述混合型RFID电子标签包含无源RFID部分和有源RFID部分，该标签安装在接地线端部，每根接地线对应着一个混合型RFID电子标签，标签内有唯一的编码，作为接地线的身份标识。
所述触发器分别安装在接地线柜内、接地线桩处、变电站主控室和开关场内，安装数量视监控管理的范围和需求而定。触发器处于实时寻址的工作状态，不断搜索附近是否存在RFID电子标签。其发射的信号频带范围为30kHz~300kHz，属于低频信号，故通信距离较短，一般在0~3.5米之间。可以通过控制相应的信号发生功率调整触发器的有效通信距离，以避免相邻触发器的识别区域出现重叠。一旦有RFID电子标签进入到触发器的识别范围以内，触发器触发电子标签的无源部分进入工作状态，电子标签然后读取并记录对应触发器的编码。由于触发器的有效识别范围较小（3.5米以内），因此根据触发器的编码就可实现定位功能。如果接地线处于移动状态，会先后被不同的触发器所触发，故可在实现定位的基础上还可记录临时接地线的移动轨迹，对接地线实现全过程、全覆盖的管理。
所述读写器分散安装在主控室、变电站开关处内，安装数量视通信距离和监控管理的范围需求而定，读写器与混合型RFID电子标签中的有源部分配合工作，可在RFID电子标签处于工作状态时对通信范围内RFID电子标签的内容进行读、写操作。在本发明中由于采用的是混合型RFID电子标签，正常情况下电子标签处于休眠状态，无法直接与读写器通信，必须等待电子标签被触发器触发进入工作状态后才能与读写器通信。读写器与RFID电子标签的通信信号频率在2GHz~3GHz之间，属于高频信号，故通信距离较长，最长可达120米。与读写器之间进行高频通信的是RFID标签中的有源部分，将电子标签自身的编码、触发器的编码等信息以无线通信的方式发送给读写器，读写器可借助无线局域网、串行通信线路（RS232、RS485）或以太网（本发明以以太网为例），经交换机（或其他类型的通信管理机）与数据服务器相连，读写器将读取到的RFID电子标签中的内容发送至数据服务器，供管理主机使用。同样的，如果管理主机需要将某些信息写入RFID电子标签内（例如接地线的使用年限，操作使用记录，特殊标记等），可将待写入信息经以太网交换机发送至相应的读写器，由读写器将该信息写入到RFID标签内。
所述数据服务器存储各RFID电子标签、触发器和读写器对应的信息，并提供给管理主机完成相应的接地线管理功能。管理主机主要完成各种人机交互功能，实现图形化的接地线管理、用户管理、数据查询等功能，维护接地线、RFID电子标签、RFID通信设备及其它通信设备信息和参数。
该系统的工作原理和工作过程：
正常情况下，临时接地线存放在接地线柜中，每条接地线对应着一个固定安放的位置，每个安放位置处安装一个触发器。由于安放位置间的距离较近，为防止各触发器的工作范围出现重叠，需要调整触发器的信号功率，使其能够准确、可靠激活安装位置处的电子标签。当临时接地线上的电子标签被触发器触发后进入工作状态，获取触发器的编号，将触发器编号连同RFID电子标签中的自身编码信息发送给附近的读写器，读写器读取到RFID电子标签发送的信息后经以太网上传至数据服务器、接地线管理主机，对接地线的安放位置做出识别和判断，如果安放位置不正确，接地线管理主机可发出告警信号。如果接地线的安放位置正确，在接地线管理主机的人机交互界面中标识出接地线与安放位置的对应关系，供运行人员查看。如果长时间不对接地线进行操作，触发器和RFID电子标签的对应关系不会改变，RFID标签不再频繁与读写器通信，进入休眠状态以降低功耗，直到电子标签被不同的触发器触发。
如果需要对临时接地线进行操作时，首先需要接地线管理主机进行使用授权（可参照五防系统的要求和步骤），获得使用授权后临时接地线安放位置处的电磁锁会自动打开，允许运行人员对接地线进行操作。当接地线从安放位置取走后，会进入其它触发器的有效工作范围内，RFID电子标签被触发进入工作状态，将对应触发器的编号以及自身电子标签的编号发送给附近的读写器，读写器将RFID电子标签上传的数据发送给数据服务器，然后发送给接地线管理主机，在管理主机中实时显示接地线与触发器的对应关系，完成接地线的实时定位功能。
接地线在操作使用过程中，会依次经过多个触发器，RFID电子标签会记录并借助读写器上传所有触发器的编号，在接地线管理主机中就可形成接地线的移动路径，实现接地线使用全过程的监视与管理。
如果RFID电子标签处于所有触发器的触发范围以外，表明该接地线失去了有效的监控和管理，在管理主机中无法将RFID电子标签与触发器进行有效匹配，此时管理主机发出告警信号，并给出最近一次的RFID电子标签与触发器的匹配信息，提示运行人员及时查找相应的接地线，避免出现不安全的接地线操作、接地线丢失等意外情况。
管理主机通过接收RFID电子标签上传的信息记录所进行的操作，并对接地线的使用年限、操作使用情况、移动路径、告警信息等进行分类和存储，当上述信息有更新时通过读写器将更新信息写入到RFID电子标签内。运行人员可以通过手持式RFID读卡终端，随时读取RFID电子标签中的相关内容，便于运行人员随时掌握每台接地线的具体信息。
以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照具体实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护的范围中。
Claims (4)
1. 变电站临时接地线定位与管理系统，其特征在于：包括接电线管理主机（1）、数据服务器（2）、交换机（3）、读写器（4） 、触发器（5）、混合型RFID电子标签；
所述混合型RFID电子标签包括安装在临时接地线上的无源RFID电子标签（6）和有源RFID电子标签（7）；所述读写器安装在主控室、变电站开关处内；所述触发器安装于在变电站的接地线柜内、接地线桩处以及变电站主控制及开关场内；所述有源RFID电子标签通过读写器、交换机与数据服务器相连，数据服务器与接电线管理主机相连。
2.根据权利要求1所述的变电站临时接地线定位与管理系统，其特征在于：还包括手持RFID读卡终端（8），用于巡检时对混合型RFID电子标签的信息进行读写。
3.根据权利要求1所述的变电站临时接地线定位与管理系统，其特征在于：所述触发器的信号频带范围为30kHz~300kHz。
4.根据权利要求1所述的变电站临时接地线定位与管理系统，其特征在于：所述读写器的信号频带范围为2GHz~3GHz。
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|---|---|---|---|---|
| CN108334913A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-07-27 | 厦门致联科技有限公司 | 一种通信线管理系统及其使用方法及通信线管理方法 |
| CN108390461A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-08-10 | 广东电网有限责任公司 | 变电站临时接地线管理系统 |
| CN109813996A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-28 | 贵州电网有限责任公司 | 一种变电站检修作业接地线状态监测装置及监测方法 |
| CN110190424A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-30 | 国网山东省电力公司莒县供电公司 | 一种防触电电力设备检修接地系统 |
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2017
- 2017-05-23 CN CN201720578104.XU patent/CN206711139U/zh not_active Expired - Fee Related
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