技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到電力系統(tǒng)中的電纜運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別涉及到一種電纜金屬護(hù)套接地線的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，供電需求的增大，電纜線路成為最佳的輸電線路。所以，電纜運(yùn)行安全問題日益?zhèn)涫荜P(guān)注，其中，電力系統(tǒng)維護(hù)的一項(xiàng)重要課題。從電纜的安全的性角度出發(fā)，主要包括兩個(gè)方面，第一，電氣的安全性，即電纜接地線的電力參數(shù)可以直觀的反映電纜的電氣安全性;第二，防盜措施，即安防引出接地線的接地箱的安全，確保這兩方面的安全，才能確保電纜的安全運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中防盜措施存在很大缺陷以及電氣安全性不高等缺點(diǎn)，提供了一種電纜金屬護(hù)套接地線的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：

一種電纜金屬護(hù)套接地線的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：

包括采集裝置、無線傳輸裝置、控制終端、報(bào)警裝置與移動(dòng)終端，所述采集裝置、無線傳輸裝置與報(bào)警裝置設(shè)置在接地箱內(nèi)；

采集裝置包括采集模塊與外圍電力設(shè)備，采集模塊包括主控制芯片、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊與運(yùn)放功能模塊；外圍電力設(shè)備包括電壓互感器、電流傳感器與溫度傳感器，采集裝置是對(duì)電路的集成狀態(tài)的采集以及通過外圍電力設(shè)備對(duì)外圍電力設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，電壓互感器用來傳送電壓并且起到隔離的作用；電流傳感器用來傳輸變化后的電流；溫度傳感器用來采集三相電接地線的溫度；

無線傳輸裝置：無線傳輸裝置采用GPRS無線通信模塊，由主控制芯片的串口擴(kuò)展，用于實(shí)現(xiàn)主控制芯片通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到因特網(wǎng)發(fā)送采集數(shù)據(jù)并且發(fā)送報(bào)警信息，GPRS無線通信模塊內(nèi)設(shè)有SIM卡；

控制終端：控制終端通過無線傳輸裝置接收外圍電力設(shè)備采集的接地線狀態(tài)設(shè)置指示，設(shè)置接地線狀態(tài)并通過相應(yīng)的總線協(xié)議與其外圍設(shè)備進(jìn)行信息傳輸，并顯示無線傳輸裝置傳輸過來的數(shù)據(jù)；

移動(dòng)終端：移動(dòng)終端即就是包含所有支持運(yùn)行商通信服務(wù)的設(shè)備，其作用是接收?qǐng)?bào)警裝置發(fā)送的報(bào)警信息；

報(bào)警裝置：報(bào)警裝置包括門磁裝置與蜂鳴器，報(bào)警裝置用于報(bào)警，當(dāng)監(jiān)測(cè)的電壓、電流或溫度超過閾值，接地箱的門被打開，門磁報(bào)警會(huì)顯示“開”狀態(tài)并中斷其他數(shù)據(jù)傳輸；同時(shí)，門磁報(bào)警通過無線傳輸裝置將報(bào)警信息發(fā)送到移動(dòng)終端。

作為優(yōu)選，該系統(tǒng)還包括GPS定位裝置，所述GPS定位裝置由微控制器的串口擴(kuò)展，用于對(duì)接地線進(jìn)行定位，并記錄接地線位置信息，通過無線傳輸裝置將信息發(fā)送到控制終端。

作為優(yōu)選，控制終端上設(shè)有GIS地圖，GIS地圖用來顯示接地箱具體位置。

作為優(yōu)選，門磁裝置包含開關(guān)與磁鐵，門磁設(shè)置在接地箱的門上。

作為優(yōu)選，接地箱設(shè)有三相電的接地線引出線與中性線引出線，接地線引出線與中性線引出線連接外圍電力設(shè)備。

作為優(yōu)選，控制終端為帶有顯示裝置與語音功能的主機(jī)或者控制器，顯示裝置用來顯示電壓、電流、溫度以及門磁報(bào)警信息。

作為優(yōu)選，該裝置還包括電源模塊，所述電源模塊設(shè)置在接地箱內(nèi)部并且連接采集裝置。

作為優(yōu)選，所述電源模塊為蓄電池。

一種電纜金屬護(hù)套接地線的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

第一步：將電壓互感器、電流傳感器以及溫度傳感器三種外圍電力設(shè)備掛載在三相接地線及中性線接地線上，電壓互感器傳送電壓并且起隔離作用，電流傳感器用來傳輸變化后的電流；溫度傳感器用來采集三相電接地線的溫度，將采集到的電壓、電流以及溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉K中，數(shù)據(jù)經(jīng)過AC/DC模塊以及運(yùn)放功能模塊的作用被還原成實(shí)際值；

第二步：無線傳輸裝置將實(shí)際值連接到因特網(wǎng)再傳輸?shù)娇刂平K端中；

第三步：控制終端有顯示裝置以及語音提醒裝置，控制終端通過顯示裝置對(duì)實(shí)際值進(jìn)行顯示，顯示的數(shù)據(jù)包括電壓、電流、溫度及門磁報(bào)警欄目，若顯示的電壓、電流或溫度超過實(shí)現(xiàn)設(shè)置的閾值，則對(duì)應(yīng)的顯示值顏色會(huì)變紅并且接地箱的門被打開，門磁報(bào)警會(huì)顯示“開”狀態(tài)并中斷其他數(shù)據(jù)傳輸，此時(shí)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，門磁報(bào)警通過無線傳輸裝置將報(bào)警信息發(fā)送到移動(dòng)終端。

作為優(yōu)選，該方法還包括，GPS定位裝置采集接地箱所處地理位置的經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)，此經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)經(jīng)過AC/DC模塊以及運(yùn)放功能模塊的作用被轉(zhuǎn)換成地理信息位置實(shí)際值，此實(shí)際值通過無線傳輸裝置發(fā)送到控制終端，當(dāng)蜂鳴器發(fā)生報(bào)警，控制終端通過顯示裝置對(duì)地理信息位置實(shí)際值通過在GIS地圖上顯示接地箱的具體位置并且發(fā)送到移動(dòng)終端。

本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：

本發(fā)明其利用無線傳輸技術(shù)，方便工作人員實(shí)時(shí)了解電纜運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)得到報(bào)警，提高實(shí)施效率；同時(shí)有效的阻止了一些電纜盜竊行為，將損失減低，確保了電纜運(yùn)行的安全狀態(tài)。該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)接地箱內(nèi)部引進(jìn)來的電纜A、B、C三相接地線及中性線的電流、電壓及溫度的值，同時(shí)也實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)著接電箱的安全情況。利用GPRS的傳輸模式，避免了工作人員的現(xiàn)場(chǎng)勘查，能夠在遠(yuǎn)距離，通過PC機(jī)上監(jiān)測(cè)顯示終端觀測(cè)與移動(dòng)接收終端的報(bào)警信息，可以獲知現(xiàn)場(chǎng)電纜的運(yùn)行情況與接地箱的安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的框架圖；

圖3是本發(fā)明帶有GPS定位裝置的框架圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：

一種電纜金屬護(hù)套接地線的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：如圖1，2所示，

包括采集裝置1、無線傳輸裝置2、控制終端3、報(bào)警裝置4與移動(dòng)終端5，所述采集裝置、無線傳輸裝置與報(bào)警裝置設(shè)置在接地箱內(nèi)；

采集裝置1包括采集模塊與外圍電力設(shè)備，采集模塊包括主控制芯片、AC/DC轉(zhuǎn)換模塊與運(yùn)放功能模塊；外圍電力設(shè)備包括電壓互感器、電流傳感器與溫度傳感器，采集裝置是對(duì)電路的集成狀態(tài)的采集以及通過外圍電力設(shè)備對(duì)外圍電力設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，電壓互感器用來傳送電壓并且起到隔離的作用；電流傳感器用來傳輸變化后的電流；溫度傳感器用來采集三相電接地線的溫度；

無線傳輸裝置2：無線傳輸裝置2采用GPRS無線通信模塊，由主控制芯片的串口擴(kuò)展，用于實(shí)現(xiàn)主控制芯片通過GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到因特網(wǎng)發(fā)送采集數(shù)據(jù)并且發(fā)送報(bào)警信息；GPRS無線傳輸模塊為SIM900A 模塊，內(nèi)置SIM卡，GSM卡與主控制芯片連接并且接受主控制芯片的控制；

控制終端3：控制終端3通過無線傳輸裝置接收外圍電力設(shè)備采集的接地線狀態(tài)設(shè)置指示，設(shè)置接地線狀態(tài)并通過相應(yīng)的總線協(xié)議與其外圍設(shè)備進(jìn)行信息傳輸，并顯示無線傳輸裝置傳輸過來的數(shù)據(jù)；

移動(dòng)終端4：移動(dòng)終端4即就是包含所有支持運(yùn)行商通信服務(wù)的設(shè)備，其作用是接收?qǐng)?bào)警裝置發(fā)送的報(bào)警信息；

報(bào)警裝置5：報(bào)警裝置5包括門磁裝置與蜂鳴器，報(bào)警裝置用于報(bào)警，當(dāng)監(jiān)測(cè)的電壓、電流或溫度超過閾值，接地箱的門被打開，門磁報(bào)警會(huì)顯示“開”狀態(tài)并中斷其他數(shù)據(jù)傳輸；同時(shí)，門磁報(bào)警通過無線傳輸裝置將報(bào)警信息發(fā)送到移動(dòng)終端。

在此系統(tǒng)中，電壓互感器為2mA的精密電流型電壓互感器，起隔離的作用，避免系統(tǒng)與電纜直接接觸；400/5的電流傳感器將電纜上的電流按照變比進(jìn)行采集；ds18b20溫度傳感器體積小、抗干擾能力強(qiáng)、精度高，用于電纜接地線的溫度的采集。主控制芯片為STM32類型的芯片，作為電路的核心組成部分，是進(jìn)行計(jì)算控制的單元，AC/DC模塊實(shí)現(xiàn)將交流電力值（外圍電力設(shè)備采集的電壓值與電流值）轉(zhuǎn)換為直流電力值；運(yùn)放功能模塊將限流的電力值進(jìn)行放大，發(fā)送給主控制芯片計(jì)算。

在圖3中，該系統(tǒng)還包括GPS定位裝置6，所述GPS定位裝置由微控制器的串口擴(kuò)展，用于對(duì)接地線進(jìn)行定位，并記錄接地線位置信息，通過無線傳輸裝置2將信息發(fā)送到控制終端并且在控制終端上設(shè)有GIS地圖，GIS地圖于GPS定位裝置6相互配合使用，GPS定位裝置6通過無線傳輸裝置2將接地箱的相對(duì)坐標(biāo)傳遞到控制終端3中，GIS地圖可以根據(jù)GPS定位裝置6傳輸過來的相對(duì)坐標(biāo)在地圖上顯示接地箱的具體位置，工作人員可以根據(jù)地圖顯示直接找到接地箱具體位置。

門磁裝置包含開關(guān)與磁鐵，門磁設(shè)置在接地箱的門上，以開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)為條件，觸發(fā)高低電平控制蜂鳴器的工作狀態(tài)。

接地箱設(shè)有三相電的接地線引出線與中性線引出線，接地線引出線與中性線引出線連接外圍電力設(shè)備。

控制終端3為帶有顯示裝置與語音功能的主機(jī)或者控制器，顯示裝置用來顯示電壓、電流、溫度以及門磁報(bào)警信息。

該裝置還包括電源模塊7，所述電源模塊7設(shè)置在接地箱內(nèi)部并且連接采集裝置1，所述電源模塊7為蓄電池。當(dāng)交流線路斷電時(shí)，可以用蓄電池來供電，蓄電池分別連接采集裝置1與無線傳輸模塊2，當(dāng)斷電時(shí)，蓄電池為整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供電源。

一種電纜金屬護(hù)套接地線的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

第一步：將電壓互感器、電流傳感器以及溫度傳感器三種外圍電力設(shè)備掛載在三相接地線及中性線接地線上，電壓互感器傳送電壓并且起隔離作用，電流傳感器用來傳輸變化后的電流；溫度傳感器用來采集三相電接地線的溫度，將采集到的電壓、電流以及溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲杉K中，數(shù)據(jù)經(jīng)過AC/DC模塊以及運(yùn)放功能模塊的作用被還原成實(shí)際值；

第二步：無線傳輸裝置將實(shí)際值連接到因特網(wǎng)再傳輸?shù)娇刂平K端中；

第三步：控制終端有顯示裝置以及語音提醒裝置，控制終端通過顯示裝置對(duì)實(shí)際值進(jìn)行顯示，顯示的數(shù)據(jù)包括電壓、電流、溫度及門磁報(bào)警欄目，若顯示的電壓、電流或溫度超過實(shí)現(xiàn)設(shè)置的閾值，則對(duì)應(yīng)的顯示值顏色會(huì)變紅并且接地箱的門被打開，門磁報(bào)警會(huì)顯示“開”狀態(tài)并中斷其他數(shù)據(jù)傳輸，此時(shí)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，門磁報(bào)警通過無線傳輸裝置將報(bào)警信息發(fā)送到移動(dòng)終端。在控制終端中，顯示裝置使用的是高級(jí)面向?qū)ο笳Z言Python編寫，支持多線程的運(yùn)行。

主控制芯片為STM32類型的芯片，作為電路的核心組成部分，是進(jìn)行計(jì)算控制的單元，AC/DC模塊實(shí)現(xiàn)將交流電力值（外圍電力設(shè)備采集的電壓值與電流值）轉(zhuǎn)換為直流電力值；運(yùn)放功能模塊將限流的電力值進(jìn)行放大，發(fā)送給主控制芯片計(jì)算。

該方法還包括，GPS定位裝置采集接地箱所處地理位置的經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)，此經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)經(jīng)過AC/DC模塊以及運(yùn)放功能模塊的作用被轉(zhuǎn)換成地理信息位置實(shí)際值，此實(shí)際值通過無線傳輸裝置發(fā)送到控制終端，當(dāng)蜂鳴器發(fā)生報(bào)警，控制終端通過顯示裝置對(duì)地理信息位置實(shí)際值通過在GIS地圖上顯示接地箱的具體位置并且發(fā)送到移動(dòng)終端。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。