一種接地線監(jiān)管系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力線路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種接地線監(jiān)管系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電力系統(tǒng)，接地線被稱為保命線。合理掛拆接地線是保障各類作業(yè)現(xiàn)場人身、設(shè) 備安全的首要條件，也是電力部門各級領(lǐng)導(dǎo)、現(xiàn)場安全監(jiān)察人員最關(guān)注的安全措施。由于技 術(shù)發(fā)展、管理手段和人員責(zé)任心的原因，多年來，一直沿用傳統(tǒng)的粗放型管控方式，造成下 述結(jié)果：1、接地線檢修保養(yǎng)不到位，造成接地線'帶病'作業(yè)，在現(xiàn)場起不到"保命線"作用； 2、個別人員貪圖操作方便，隨意掛接，有時甚至錯掛到附近帶電設(shè)備上，造成人身傷亡、設(shè) 備燒損。所以，嚴(yán)格管控接地線是各級電力安監(jiān)部門工作的重要日程。
[0003] 近些年來隨著科技發(fā)展、安全管理嚴(yán)格化，有些部門用新技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用了一些有 關(guān)接地線的監(jiān)管系統(tǒng)，收到了一定的效益。但由于組網(wǎng)基礎(chǔ)投入大、現(xiàn)場操作不靈活、功能 不完備等因素限制，致使推廣應(yīng)用進(jìn)程緩慢，社會效益不明顯。因此，采用現(xiàn)代電子信息技 術(shù)研發(fā)設(shè)計出一款功能完善、使用簡便、操作靈活、工作可靠的模塊式接地線監(jiān)管系統(tǒng)，廣 泛應(yīng)用在各類電力作業(yè)現(xiàn)場，使接地線真正發(fā)揮"保命線"的作用，則是對現(xiàn)場一線作業(yè)員 工人身和生命的極大尊重，也是電力設(shè)備安全運行的充分保障。
[0004] 現(xiàn)有的接地線監(jiān)管系統(tǒng)存在以下缺陷和不足：1.需要安裝接地體，設(shè)立地線粧及 固定的RFID，現(xiàn)場工作量大，受外界人為、自然破壞機率增加。2.不能靈活在工程需要的任 意位置掛/拆接地線。3.需要斷開接地線導(dǎo)電體，致使地線出現(xiàn)明顯斷開點，易造成故障 點增加，使接地線損壞。4.體積大，內(nèi)嵌獨立的GPS、GPRS模塊。5.能耗高，經(jīng)常充電，運行 維護(hù)繁雜。6.采用RFID組合判斷段，現(xiàn)場設(shè)備不能自行判斷工作狀態(tài)，需要后臺服務(wù)器處 理，易導(dǎo)致誤判機率曾大。7.需要地理信息系統(tǒng)GIS支持，數(shù)據(jù)庫前期工作量大，工作受限。 8.工作任務(wù)單一，只管接地線。
[0005] 由于電子信息技術(shù)與電力生產(chǎn)運行技術(shù)對接不完善，且對電力作業(yè)現(xiàn)場、尤其是 廣大偏遠(yuǎn)貧困地區(qū)中小電力企業(yè)作業(yè)現(xiàn)場的真正需求了解掌握不到位，導(dǎo)致出現(xiàn)接地線監(jiān) 管不到位。主要表現(xiàn)在以下兩點：
[0006] 需要在每處設(shè)置接地線的地方都要先埋設(shè)接地體，做接地粧等固定外設(shè)，還要在 接地粧上安裝固定的無線傳感器。我國大部分負(fù)責(zé)點多、線長、面廣的基層電力企業(yè)則很難 具備如此裝設(shè)條件。
[0007] 在擬裝設(shè)接地線管理系統(tǒng)的電力部門要想發(fā)揮設(shè)備功能，首先要有具備覆蓋全轄 區(qū)的GIS系統(tǒng)信息支持。在目前我國大部分（地）縣級電力系統(tǒng)企業(yè)GIS應(yīng)用不普遍的情 況下，很難普及推廣。
[0008] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)對于接地線監(jiān)管存在接地線虛設(shè)亂掛、隨意布點的事故隱患， 不能夠達(dá)到實時監(jiān)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種接地線監(jiān)管系統(tǒng)及方法，能夠?qū)﹄娏ψ鳂I(yè) 現(xiàn)場的接地線狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控。
[0010] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種接地線監(jiān)管系統(tǒng)，包括設(shè)置在同 一接地線且間隔一定距離的兩個采集裝置、現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理平臺和上位機；所述兩個采集裝 置和所述上位機均與現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理平臺連接；
[0011] 所述兩個采集裝置，用于按照采樣周期采集包含大氣壓值和溫度值的數(shù)據(jù)，并計 算得到兩個采集裝置的實際高度值，將包含實際高度值的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理 平臺或由其中一個所述采集裝置將計算得到的實際高度值發(fā)送至另一個采集裝置，且另一 個所述采集裝置計算得到兩者的在第一采樣點的垂直高度差的絕對值P1以及在第二采樣 點的垂直高度差的絕對值P2,發(fā)送至現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理平臺；
[0012] 所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理平臺，用于獲取第一采樣點的兩個采集裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)包，根 據(jù)兩個數(shù)據(jù)包計算出兩個采集裝置在第一采樣點的垂直高度差的絕對值P1或接收另一個 所述采集裝置發(fā)送的垂直高度差的絕對值P1，根據(jù)計算得到的P1或接收的P1判斷所述接 地線的第一狀態(tài)S1 ;和獲取所述第二采樣點的兩個采集裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)包，根據(jù)兩個數(shù)據(jù) 包計算出兩個采集裝置在第二采樣點的垂直高度差的絕對值P2或接收另一個所述采集裝 置發(fā)送的垂直高度差的絕對值P2,根據(jù)計算得到的P2或接收的P2判斷接地線的第二狀態(tài) S2 ;所述第二采樣點為第一采樣點的下一采樣點；根據(jù)第一狀態(tài)S1和第二狀態(tài)S2判斷所 述接地線為穩(wěn)定狀態(tài)或過渡狀態(tài)，如果為穩(wěn)定狀態(tài)，間隔預(yù)定時間重新獲取數(shù)據(jù)包并判斷 所述接地線是否為穩(wěn)定狀態(tài)，如果為過渡狀態(tài)，則將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機進(jìn)行顯示，且間 隔預(yù)定時間重新獲取數(shù)據(jù)包并判斷所述接地線是否為穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)所述第一狀態(tài)S1和第 二狀態(tài)S2相同時，所述接地線為穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)所述第一狀態(tài)S1和第二狀態(tài)S2不相同時， 所述接地線為過渡狀態(tài)。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：利用采集裝置檢測接地線兩點間的大氣壓值并計算得到兩 點間的垂直高度差絕對值，根據(jù)垂直高度差絕對值確定接地線處于何種狀態(tài)，以及根據(jù)不 同時刻的接地線狀態(tài)確定接地線是否處于掛接/拆除的狀態(tài)。
[0014] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)：
[0015] 進(jìn)一步，所述采集裝置包括大氣壓-溫度傳感器、單片機、收發(fā)單元和電源模塊；
[0016] 所述大氣壓-溫度傳感器，用于按照采樣周期向單片機發(fā)送大氣壓值和溫度值；
[0017] 所述單片機，用于根據(jù)溫度值對大氣壓值修正并轉(zhuǎn)換，得到實際高度值；或用于將 兩個實際高度值做差取絕對值，得到垂直高度差絕對值；以及用于將垂直高度差絕對值或 將包含實際高度值的數(shù)據(jù)包通過收發(fā)單元發(fā)送給現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理平臺。
[0018] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：利用大氣壓-溫度傳感器采集接地線兩點間 的大氣壓值和溫度值，并利用溫度值對大氣壓值進(jìn)行修正，得到實際大氣壓值，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為 實際高度值，計算兩點間的垂直高度差絕對值，方便簡單；以及通過改變數(shù)據(jù)傳輸路徑，首 先由其中一個采集裝置向另一個采集裝置傳送采集計算后的實際高度值，由另一個采集裝 置將兩者的實際高度值數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場代數(shù)差計算，得出同一地點不同高度的兩點間垂直高 度差的絕對值，再由采集裝置單向上傳到現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理平臺，充分發(fā)揮采集裝置的單片機 的潛在能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在現(xiàn)場直接處理，計算結(jié)果更準(zhǔn)確；傳輸通道簡單；減輕現(xiàn)場數(shù)據(jù)處 理平臺的數(shù)據(jù)處理、計算與通信壓力，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的工作效率。
[0019] 進(jìn)一步，還包括光敏傳感器，用于采集光照信息，并發(fā)送給所述單片機；
[0020] 所述單片機，用于接收光照信息，并根據(jù)光照信息判斷當(dāng)前時刻是否為晝，若是， 則通過電源模塊為單片機供電，使單片機工作；否則單片機不工作。
[0021] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：通過在采集裝置中設(shè)置光敏傳感器，能夠使 單片機根據(jù)外界晝夜光照強度變化控制開關(guān)電源，自動實現(xiàn)白天工作，夜間休眠，使得除了 值班電路工作外，單片機和存儲器均處于深度休眠狀態(tài)，能夠降低單片機的電能消耗，使得 電池單元的使用壽命延長一倍。
[0022] 進(jìn)一步，所述電源模塊包括互相連接的電池單元和電源開關(guān)，所述電池單元與所 述收發(fā)單元連接；當(dāng)判斷為晝時，通過電源開關(guān)連通電池單元為單片機供電，使單片機對接 收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；否則不連通電池單元，且單片機不對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0023] 進(jìn)一步，采集裝置還包括存儲器，用于存儲單片機處理的數(shù)據(jù)。
[0024] 進(jìn)一步，所述第一狀態(tài)S1和第二狀態(tài)S2包括掛接狀態(tài)和拆除狀態(tài)，具體判斷方法 為：若采樣點的垂直高度差的絕對值大于第一閾值，則為掛接狀態(tài)，若采樣點的垂直高度差 的絕對值小于第二閾值，則為拆除狀態(tài)。
[0025] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的另一種技術(shù)方案如下：一種接地線監(jiān)管方法，包括以 下步驟：
[0026]S1，設(shè)置于同一接地線上的且間隔一定距離的采集裝置采集包含大氣壓值和溫度 值的數(shù)據(jù)，并計算得到實際大氣壓值，將包含實際大氣壓值的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述現(xiàn)場數(shù)據(jù) 處理平臺或由其中一個所述采集裝置將計算得到的實際高度值發(fā)送至另一個采集裝置，且 另一個所述采集裝置計算得到兩者的在第一采樣點的垂直高度差的絕對值P1以及在第二 采樣點的垂直高度差絕對值P2,發(fā)送至現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理平臺；所述第一采樣點的下一采樣點 為第二采樣點；
[0027]S2,現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理平臺獲取第一采樣點的兩個采集裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)包，根據(jù)兩個 數(shù)據(jù)包計算出兩個采集裝置在第一采樣點的垂直高度差的絕對值P1或接收另一個所述采 集裝置發(fā)送的垂直高度差的絕對值P1，根據(jù)計算得到的P1或接收的P1判斷所述接地線的 第一狀態(tài)S1;
[0028]S3,獲