CN218412856U - 一种杆塔接地综合检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种杆塔接地综合检测装置,属于接地电阻测试设备领域。目的是对杆塔的接地电阻大小进行测试和监测，还能够根据需要对漏电电流或是环境中其它影响接地电阻大小和漏电电流大小的参数进行检测和监测。技术方案是：提供一种杆塔接地综合检测装置，包括接地电阻检测模块、辅助参数检测模块和接收显示器，接地电阻检测模块与辅助参数检测模块连接，辅助参数检测模块与接收显示器连接，辅助参数检测模块包括第一微控制器、第一通信模块和至少一个传感器，传感器均与第一微控制器连接，第一微控制器与第一通信模块连接，接地电阻检测模块与辅助参数检测模块的第一微控制器连接，接收显示器与辅助参数检测模块的第一通信模块连接。

Description

一种杆塔接地综合检测装置

技术领域

本实用新型属于接地电阻测试设备领域，涉及一种杆塔接地综合检测装置。

背景技术

目前，对杆塔的接地电阻测量时通常都是现场携带便携式接地电阻测量仪，如果还需要同时测量漏电电流，一般是采用钳表等测量装置另行测量。

但在实际使用过程中，不管是接地电阻还是漏电电流，都会受到环境的影响发生变化，如在土壤中的温度和湿度发生改变时，土壤介电常数也会随之改变，继而导致接地电阻的大小发生改变；在空气中的温度和湿度发生改变时，杆塔柱上设备表面的污垢介电常数也会发生改变，继而导致漏电电流的大小发生改变；在环境中风力较大时，杆塔随之发生振动甚至倾斜会导致电场结构发生改变，线路相间耐压改变，从而致使接地电流发生改变。

因此目前缺少一种多功能的一体化监测设备，能够在测量杆塔接地电阻大小的同时，还能够根据实际需要同步测量漏电电流或是对环境中影响接地电阻大小和漏电电流大小的因素进行监测对比，研究它们之间的关联性。

发明内容

鉴于此，本实用新型目的在于提供一种杆塔接地综合检测装置，能够对杆塔的接地电阻大小进行测试和监测，还能够根据需要对漏电电流或是环境中其它影响接地电阻大小和漏电电流大小的参数进行检测和监测。

发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是，提供一种杆塔接地综合检测装置，包括接地电阻检测模块、辅助参数检测模块和接收显示器，所述接地电阻检测模块与辅助参数检测模块连接，所述辅助参数检测模块与接收显示器连接，所述辅助参数检测模块包括第一微控制器、第一通信模块和至少一个传感器，所述传感器均与第一微控制器连接，所述第一微控制器与第一通信模块连接，所述接地电阻检测模块与辅助参数检测模块的第一微控制器连接，所述接收显示器与辅助参数检测模块的第一通信模块连接。

作为优选，所述接地电阻检测模块包括发射件、接收件和第二微控制器，所述发射件和接收件分别与第二微控制器连接，所述第二微控制器与第一微控制器连接。

作为优选，所述发射件和接收件为环形或矩形，所述发射件与接收件之间设有屏蔽件，所述屏蔽件的一侧与发射件相贴合，所述屏蔽件的另一侧与接收件相贴合。

作为优选，还包括第一外壳体，所述接地电阻检测模块的第二微控制器安装在第一外壳体内，所述发射件和接收件位于第一外壳体外并安装在第一外壳体上，所述辅助参数检测模块的第一微控制器、第一通信模块和传感器均安装在第一外壳体内。

作为优选，还包括第二外壳体，所述第二外壳体与第一外壳体连接，所述第二外壳体上设有让位槽，所述发射件和接收件位于第一外壳体外的部分安装在让位槽内。

作为优选，所述第二外壳体上设有安装支撑件。

作为优选，所述第二外壳体包括第一半壳体和第二半壳体，所述第一半壳体与第一外壳体固定连接，所述第二半壳体与第一半壳体可拆卸连接，所述让位槽包括第一半壳体上的第一让位部和第二半壳体上的第二让位部，所述发射件包括第一发射元件和第二发射元件，所述第一发射元件安装在第一外壳体上并位于第一半壳体的第一让位部内，所述第二发射元件安装在第二半壳体的第二让位部内，所述接收件包括第一接收元件和第二接收元件，所述第一接收元件安装在第一外壳体上并位于第一半壳体的第一让位部内，所述第二接收元件安装在第二半壳体的第二让位部内。

作为优选，所述第二半壳体上设有安装支撑件。

作为优选，所述第一微控制器或/和第二微控制器为STC微处理器，C8051F单片机，STM32单片机，FPGA微控制器中的至少一种。

作为优选，所述接收显示器包括第二通信模块和显示器，所述第二通信模块分别与第一通信模块和显示器连接。

作为优选，所述辅助参数检测模块中的传感器为温度湿度传感器、倾角传感器、姿态传感器、声波传感器和漏电流测量传感器中的至少一种传感器。

作为优选，所述漏电流测量传感器为开合式电流互感器、U型铁芯开口结构的线圈、罗氏线圈或电极片中的一种。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：本实用新型能够对杆塔的接地电阻进行临时测量或长期监测，同时根据需要能够同步测量杆塔的漏电电流以及环境中影响杆塔的接地电阻和漏电电流的其它参数指标，便于管理人员对各个参数进行跟踪比较，研究其之间的关联性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例1的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的结构示意图。

图3是本实用新型实施例2的主视结构示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是图3的立体图。

图6是图3中A-A的剖视图。

图7是本实用新型实施例2的结构示意图。

图8是本实用新型实施例3的主视结构示意图。

图9是图8的俯视图。

图10是图8的立体图。

图11是图8中B-B的剖视图。

图12是本实用新型实施例4中第一微控制器的电路结构图。

图13是本实用新型实施例4中温度湿度传感器的电路结构图。

图14是本实用新型实施例4中姿态传感器的电路结构图。

图15是本实用新型实施例4中ADC采样接口的电路结构图。

图中标记分别为：100第一外壳体、110发射件、111第一发射元件、112第二发射元件、120接收件、121第一接收元件、122第二接收元件、130屏蔽件、200第二外壳体、210第一半壳体、220第二半壳体、221安装支撑件。

具体实施方式

下面结合附图与一个具体实施例进行说明。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例1：

参见图1至图2。本实施例所描述的一种杆塔接地综合检测装置，包括接地电阻检测模块、辅助参数检测模块和接收显示器，接地电阻检测模块用于检测杆塔的接地电阻大小，辅助参数检测模块用于检测杆塔的漏电电流大小以及影响杆塔接地电阻大小和漏电电流大小的参数数值，接收显示器用于接收接地电阻检测模块和辅助参数检测模块采集到的数据便于工作人员进行对比研究，接地电阻检测模块与辅助参数检测模块通过TTL串口或RS485口连接将采集的信息传输给辅助参数检测模块，辅助参数检测模块与接收显示器连接将自身采集的信息和接地电阻检测模块传输过来的信息一并传输给接收显示器。需要说明的是，本实施例中对接地电阻检测模块与辅助参数检测模块的具体连接方式以及辅助参数检测模块与接收显示器的具体连接方式不做限制，可以根据实际需要进行选择。

在本实施例中，辅助参数检测模块包括第一微控制器、第一通信模块、温度湿度传感器、倾角传感器、姿态传感器、声波传感器和漏电流测量传感器，温度湿度传感器、倾角传感器、姿态传感器、声波传感器和漏电流测量传感器分别依次与第一微控制器连接，接收显示器与辅助参数检测模块的第一通信模块连接，通过温度湿度传感器、倾角传感器、姿态传感器、声波传感器和漏电流测量传感器分别测量所需的参数然后发送到接收显示器上供管理人员进行对比研究，第一微控制器为STC微处理器，C8051F单片机，STM32单片机，FPGA微控制器中的一种或多种，可以根据实际情况进行选择。在本实施例中，对第一通信模块、温度湿度传感器、倾角传感器、姿态传感器和声波传感器所采用的具体型号不做限制和过多赘述，可以根据实际情况进行选择，对漏电流测量传感器所采用的具体型号不做限制，可以根据实际情况选择开合式电流互感器、U型铁芯开口结构的线圈、罗氏线圈或电极片等中的一种。

在本实施例中，所述接地电阻检测模块包括发射件110、接收件120和第二微控制器，发射件110和接收件120均为线圈，其中发射件110等效为变压器将检测电压经变压器耦合到接地回路，接收件120等效为电流互感器用于检测接地回路的电流，在使用时将发射件110和接收件120套在接地铜排上，并将整个装置固定在杆塔上进行测量，所述发射件110和接收件120分别与第二微控制器连接，所述第二微控制器与第一微控制器连接，第二微控制器为STC微处理器，C8051F单片机，STM32单片机，FPGA微控制器中的一种或多种，可以根据实际情况进行选择。

在本实施例中，所述发射件110和接收件120为环形，所述发射件110与接收件120之间设有屏蔽件130，所述屏蔽件130的一侧与发射件110相贴合，所述屏蔽件130的另一侧与接收件120相贴合，屏蔽件130是用于将发射件110和接收件120屏蔽隔离的金属薄片。本实施例中对发射件110和接收件120的具体形状不做限制，除了环形外还可以根据实际情况选择矩形。

在本实施例中，还包括第一外壳体100，所述接地电阻检测模块的第二微控制器安装在第一外壳体100内，所述发射件110和接收件120位于第一外壳体100外并安装在第一外壳体100上，所述辅助参数检测模块的第一微控制器、第一通信模块和各个传感器均安装在第一外壳体100内。采用第一外壳体100实现了本设备的一体化设计，便于工作人员进行携带。

实施例2：

参见图3至图7。本实施例所述的是一种杆塔接地综合检测装置。本实施例是实施例1进一步的技术方案，不同之处在于，还包括第二外壳体200，所述第二外壳体200与第一外壳体100连接，所述第二外壳体200上设有让位槽，所述发射件110和接收件120位于第一外壳体100外的部分安装在让位槽内。在本实施例中，通过第二外壳体200能够对位于其让位槽内的接地电阻检测模块部分进行保护，在第二外壳体200上还设有安装支撑件221，安装支撑件221为设置在第二外壳体200两侧的安装耳，方便工作人员在使用时将设备固定在杆塔上。

在本实施例中，所述接收显示器包括第二通信模块和显示器，所述第二通信模块分别与第一通信模块和显示器连接，本实施例对第二通信模块和显示器的具体类型不做显示，第二通信模块可以根据实际情况选择无线网关模块、LORA模块、ZIGBEE模块、NB-IOT模块、WIFI模块、GPRS模块、3G模块、4G模块和5G模块等中的一种或多种，显示器可以根据实际情况选择移动PC、平板电脑和智能手机等中的一种或多种。

在本实施例中，发射件110和第二微控制器之间还设有信号放大器，接收件120和第二微控制器之间还设有信号调理模块，进一步地确保了本实施例所述的杆塔接地综合检测装置使用时采集的接地电阻的准确性。需要说明的是，本实施例中对信号放大器和信号调理模块所采用的具体型号不做限制，可以根据实际情况对所需要的具体设备类型进行选择。

实施例3：

参见图8至图11。本实施例所述的是一种杆塔接地综合检测装置。本实施例是实施例2进一步的技术方案，不同之处在于，所述第二外壳体200包括第一半壳体210和第二半壳体220，所述第一半壳体210与第一外壳体100固定连接，所述第二半壳体220与第一半壳体210可拆卸连接，所述让位槽包括第一半壳体210上的第一让位部和第二半壳体220上的第二让位部，所述发射件110包括第一发射元件111和第二发射元件112，所述第一发射元件111安装在第一外壳体100上并位于第一半壳体210的第一让位部内，所述第二发射元件112安装在第二半壳体220的第二让位部内，所述接收件120包括第一接收元件121和第二接收元件122，所述第一接收元件121安装在第一外壳体100上并位于第一半壳体210的第一让位部内，所述第二接收元件122安装在第二半壳体220的第二让位部内，所述第二半壳体上设有安装支撑件。

在本实施例中，第二外壳体200通过第一半壳体210和第二半壳体220两部分组成，便于工作人原将本设备安装固定到使用中的杆塔上，不用断开被测杆塔的线路。

实施例4：

参见图12至图15。本实施例所描述的是一种杆塔接地综合检测装置。包括接地电阻检测模块、辅助参数检测模块和接收显示器，辅助参数检测模块包括第一微控制器、第一通信模块、温度湿度传感器和姿态传感器，第一微控制器选用STM32F103ZGH6，姿态传感器选用MPU-6050，温度湿度传感器选用SHT30，辅助参数检测模块上带有ADC端口，能够通过外部的电流传感器或电极测量感应入地电流或泄漏电流，为了确保本实施例能够长期运行进行检测工作，在本实施例中配置有单独的电池，电路中设计了充电保护电路和电源指示灯，在本实施例中还设有本地液晶显示接口，便于工作人员进行检测。

本实施例中的辅助参数检测模块是独立的，能够与任意的接地电阻检测模块通过通信接口RS232或RS485连接，实现远程数据传输，在本实施例中的电路中具有多路ADC端口，能够支撑各种电流传感器或电压传感器的模拟信号接入，比如具有跨步电压感知的接地电流测量电极，通过采集该电极的电压能够折算接地泄漏电流信号强度，也可以直接接入电流互感器的输出端采集转换后的电流信号，因此具有很好的适应性。

本实施例能够集成在接地电阻监测模块内部，实现对接地电阻监测模块的功能扩展，实现对杆塔的全态多参数融合的综合监测。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种杆塔接地综合检测装置，其特征在于，包括接地电阻检测模块、辅助参数检测模块和接收显示器，所述接地电阻检测模块与辅助参数检测模块连接，所述辅助参数检测模块与接收显示器连接，所述辅助参数检测模块包括第一微控制器、第一通信模块和至少一个传感器，所述传感器均与第一微控制器连接，所述第一微控制器与第一通信模块连接，所述接地电阻检测模块与辅助参数检测模块的第一微控制器连接，所述接收显示器与辅助参数检测模块的第一通信模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种杆塔接地综合检测装置，其特征在于，所述接地电阻检测模块包括发射件、接收件和第二微控制器，所述发射件和接收件分别与第二微控制器连接，所述第二微控制器与第一微控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种杆塔接地综合检测装置，其特征在于，所述发射件和接收件为环形或矩形，所述发射件与接收件之间设有屏蔽件，所述屏蔽件的一侧与发射件相贴合，所述屏蔽件的另一侧与接收件相贴合。

4.根据权利要求2所述的一种杆塔接地综合检测装置，其特征在于，还包括第一外壳体，所述接地电阻检测模块的第二微控制器安装在第一外壳体内，所述发射件和接收件位于第一外壳体外并安装在第一外壳体上，所述辅助参数检测模块的第一微控制器、第一通信模块和传感器均安装在第一外壳体内。

5.根据权利要求4所述的一种杆塔接地综合检测装置，其特征在于，还包括第二外壳体，所述第二外壳体与第一外壳体连接，所述第二外壳体上设有让位槽，所述发射件和接收件位于第一外壳体外的部分安装在让位槽内。

6.根据权利要求5所述的一种杆塔接地综合检测装置，其特征在于，所述第二外壳体包括第一半壳体和第二半壳体，所述第一半壳体与第一外壳体固定连接，所述第二半壳体与第一半壳体可拆卸连接，所述让位槽包括第一半壳体上的第一让位部和第二半壳体上的第二让位部，所述发射件包括第一发射元件和第二发射元件，所述第一发射元件安装在第一外壳体上并位于第一半壳体的第一让位部内，所述第二发射元件安装在第二半壳体的第二让位部内，所述接收件包括第一接收元件和第二接收元件，所述第一接收元件安装在第一外壳体上并位于第一半壳体的第一让位部内，所述第二接收元件安装在第二半壳体的第二让位部内。

7.根据权利要求2所述的一种杆塔接地综合检测装置，其特征在于，所述第一微控制器或/和第二微控制器为STC微处理器，C8051F单片机，STM32单片机，FPGA微控制器中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种杆塔接地综合检测装置，其特征在于，所述接收显示器包括第二通信模块和显示器，所述第二通信模块分别与第一通信模块和显示器连接。

9.根据权利要求1所述的一种杆塔接地综合检测装置，其特征在于，所述辅助参数检测模块中的传感器为温度湿度传感器、倾角传感器、姿态传感器、声波传感器和漏电流测量传感器中的至少一种传感器。

10.根据权利要求9所述的一种杆塔接地综合检测装置，其特征在于，所述漏电流测量传感器为开合式电流互感器、U型铁芯开口结构的线圈、罗氏线圈或电极片中的一种。

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