一种接地网的接地状态综合监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种接地网的接地状态综合监测装置，包括主控单元模块，主控单元模块分别连接有电源模块、人机交互与通讯模块、信号调理模块、主控外设模块、数据管理模块，人机交互与通讯模块、数据管理模块均与电源模块连接，信号调理模块与数据采集模块连接，数据采集模块连接接地网。本发明专利技术还公开了利用上述装置的监测方法。本发明专利技术一种接地网的接地状态综合监测装置及监测方法，避免工作人员现场测量的繁重劳动，可以极大地提高维护质量和工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动监测装置
，具体涉及一种接地网的接地状态综合监测装置，还涉及利用上述装置的监测方法。
技术介绍
接地网的性能优劣直接关系到电力系统设备安全可靠运行、操控人员人身安全。准确测量接地状态相关参数可以验证接地系统设计是否合理，及时发现接地系统的变化或缺陷，避免由于接地不合格而可能造成的经济损失或事故。接地网对于电力系统的安全、可靠运行起着不可忽视的作用，首先，接地系统的目的主要是满足电力系统运行的电气性能要求，保证电力系统电力设备绝缘性能不受到反击过电压的损害，提供继电保护及自动装置所需的正常工作电压；其次，接地系统是保证电力工作人员免受故障情况下入地电流在大地表面产生的跨步电压和接触电压的伤害；良好的接地可以降低接地电阻，不会对周围弱电系统造成严重的干扰影响。然而，由于接地网常年埋在地下，腐蚀不可避免，直接导致接地截面减小、电气性能参数变化，严重时将直接危及电网的安全运行。因此，进行接地网状态监测，及时了解接地网在土壤中的腐蚀状态及接地参数的变化情况，及早发现问题并采取相应的保护措施，智能化的完成接地网的维护工作，显得十分迫切和重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种接地网的接地状态综合监测装置，解决了现有接地网的接地状态测量复杂的问题。本专利技术的目的还提供了利用上述装置的监测方法。本专利技术所采用的第一种技术方案是，一种接地网的接地状态综合监测装置，包括主控单元模块，主控单元模块分别连接有电源模块、人机交互与通讯模块、信号调理模块、主控外设模块、数据管理模块，人机交互与通讯模块、数据管理模块均与电源模块连接，信号调理模块与数据采集模块连接，数据采集模块连接接地网。本专利技术的特点还在于：人机交互与通讯模块包括转换模块，转换模块分别与主控单元模块、电源模块、指示灯、液晶显示器、通讯模块连接。数据管理模块包括DSP单元，DSP单元分别与电源模块、数据管理单元、数据处理单元连接，数据管理单元、数据处理单元均与主控单元模块连接。信号调理模块包括与主控单元模块连接的信号处理单元和信号产生单元，信号处理单元与信号采集单元连接，信号产生单元与信号调节单元连接，信号采集单元与信号调节单元均与数据采集模块连接。数据采集模块包括接地电阻测量装置、接地网腐蚀传感器、土壤酸碱度传感器、土壤温湿度传感器，接地电阻测量装置、接地网腐蚀传感器、土壤酸碱度传感器、土壤温湿度传感器均与信号调理模块、接地网连接。主控外设模块包括外扩RAM单元、EEPROM单元、看门狗单元、FLASH单元，外扩RAM单元、EEPROM单元、看门狗单元、FLASH单元均与主控单元模块连接。电源模块包括与220V电压连接的充电电路，充电电路分别与升压DC/DC变换器、降压DC/DC变换器a、降压DC/DC变换器b连接，升压DC/DC变换器、降压DC/DC变换器a均与反相DC/DC变换器连接，升压DC/DC变换器、反相DC/DC变换器均连接负载电路a，降压DC/DC变换器a与低压线性稳压器a连接，低压线性稳压器a、反相DC/DC变换器均连接负载电路b，降压DC/DC变换器b依次连接低压线性稳压器b、负载电路c。充电电路还连接有备用电池，备用电池分别连接有充电保护电路、电池容量监控单元。本专利技术所采用的第二种技术方案是，一种接地网的接地状态综合监测装置的监测方法，具体为：首先，选择好需要测量的接地点，并根据测量要求掩埋接地网腐蚀传感器、土壤酸碱度传感器、土壤温湿度传感器以及接地电阻测量装置，并检测它们的引线连接；然后，打开装置开关，启动装置“自检”功能，检查装置、连接线以及各个传感器初始参数是否正常，如果不正常则进行维修，如果正常则进行参数设置，操作完成后，装置等待终端监控中心的上位机的指令，主控单元模块收到上位机的操作指令后，会产生电平信号，经过信号调理模块调节后作用于接地电阻测量装置、接地网腐蚀传感器、土壤酸碱度传感器、土壤温湿度传感器，接地电阻测量装置及各个传感器接到指令后，进行测量工作，将各个传感器与接地电阻测量装置的电信号经过总线连接到信号调理模块的信号采集单元进行信号采集，同时将采集到的信号经过信号处理单元的放大、滤波等信号处理传给主控单元模块的A/D单元进行转换运算，主控单元模块将处理好的数据进行打包，并传给DSP单元进行汇总，进行数值分析、计算、归类，并建立数据库，DSP单元将建立的数据库通过数据管理单元加载到主控单元模块上，主控单元模块将处理好的接地网参数代入数据库中进行综合分析与计算，评估出接地网的状态以及该接地网的腐蚀速率、接低电压与跨步电压大小、接地电阻值的大小，并将这些参数与接地状态情况上传给转换模块，转换模块对数据进行再次处理后，在液晶显示器上显示具体参数，并将数据存储及通过通讯模块上传至终端监控中心。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种接地网的接地状态综合监测装置及利用上述装置的监测方法，①可实时全面监测接地网的接地状态参数，便于随时掌握接地状态情况，及时发现异常，减少不必要的损失；②采用接地网腐蚀传感器、土壤酸碱度传感器、土壤温湿度传感器，使监测到的状态参数更加真实可靠；③将各个传感器监测到的数据通过DSP单元，构建接地网运行时间、腐蚀深度、土壤情况等因素与接地电阻之间的关系数据库，结合数据库以及接地电阻测量装置来获取接地电阻值，该电阻值更能真实的反映土壤参数变化以及接地体运行时间递增对接地网的影响；此外，根据数据库参数可以及时对接地网采取有效的防护措施；④避免工作人员现场测量的繁重劳动，可以极大地提高维护质量和工作效率。附图说明图1是本专利技术一种接地网的接地状态综合监测装置的结构示意图；图2是本专利技术一种接地网的接地状态综合监测装置中电源模块的结构示意图；图3是本专利技术一种接地网的接地状态综合监测装置使用连接图；图4是本专利技术一种接地网的接地状态综合监测装置中主控单元模块的工作流程图。图中，1.接地网，2.接地电阻测量装置，3.接地网腐蚀传感器，4.土壤酸碱度传感器，5.土壤温湿度传感器，6.信号采集单元，7.信号处理单元，8.信号调节单元，9.信号产生单元，10.主控单元模块，11.转换模块，12.指示灯，13.液晶显示器，14.通讯模块；15.电源模块，15-1.充电电路，15-2.充电保护电路，15-3.备用电池，15-4.升压DC/DC变换器，15-5.降压DC/DC变换器a，15-6.降压DC/DC变换器b，15-7.低压线性稳压器b，15-8.低压线性稳压器a，15-9.反相DC/DC变换器，15-10.负载电路a，15-11.负载电路b，15-12.负载电路c，15-13.电池容量监控单元；16.DSP单元，17.数据管理单元，18.数据处理单元，19.FLASH单元，20.看门狗单元，21.EEPROM单元，22.外扩RAM单元。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种接地网的接地状态综合监测装置，如图1所示，包括主控单元模块10(主控单元模块10采用芯片STM32F4)，主控单元模块10分别连接有电源模块15、人机交互与通讯模块、信号调理模块、主控外设模块、数据管理模块，人机交互与通讯模块、数据管理模块均与电源模块15连接，信号调理模块与数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接地网的接地状态综合监测装置，其特征在于，包括主控单元模块(10)，主控单元模块(10)分别连接有电源模块(15)、人机交互与通讯模块、信号调理模块、主控外设模块、数据管理模块，人机交互与通讯模块、数据管理模块均与电源模块(15)连接，信号调理模块与数据采集模块连接，数据采集模块连接接地网(1)。

【技术特征摘要】
1.一种接地网的接地状态综合监测装置，其特征在于，包括主控单元模块(10)，主控单元模块(10)分别连接有电源模块(15)、人机交互与通讯模块、信号调理模块、主控外设模块、数据管理模块，人机交互与通讯模块、数据管理模块均与电源模块(15)连接，信号调理模块与数据采集模块连接，数据采集模块连接接地网(1)。2.根据权利要求1所述的一种接地网的接地状态综合监测装置，其特征在于，所述人机交互与通讯模块包括转换模块(11)，转换模块(11)分别与所述主控单元模块(10)、所述电源模块(15)、指示灯(12)、液晶显示器(13)、通讯模块(14)连接。3.根据权利要求1所述的一种接地网的接地状态综合监测装置，其特征在于，所述数据管理模块包括DSP单元(16)，DSP单元(16)分别与所述电源模块(15)、数据管理单元(17)、数据处理单元(18)连接，数据管理单元(17)、数据处理单元(18)均与所述主控单元模块(10)连接。4.根据权利要求1所述的一种接地网的接地状态综合监测装置，其特征在于，所述信号调理模块包括与所述主控单元模块(10)连接的信号处理单元(7)和信号产生单元(9)，信号处理单元(7)与信号采集单元(6)连接，信号产生单元(9)与信号调节单元(8)连接，信号采集单元(6)与信号调节单元(8)均与所述数据采集模块连接。5.根据权利要求1所述的一种接地网的接地状态综合监测装置，其特征在于，所述数据采集模块包括接地电阻测量装置(2)、接地网腐蚀传感器(3)、土壤酸碱度传感器(4)、土壤温湿度传感器(5)，接地电阻测量装置(2)、接地网腐蚀传感器(3)、土壤酸碱度传感器(4)、土壤温湿度传感器(5)均与所述信号调理模块、接地网(1)连接。6.根据权利要求1所述的一种接地网的接地状态综合监测装置，其特征在于，所述主控外设模块包括外扩RAM单元(22)、EEPROM单元(21)、看门狗单元(20)、FLASH单元(19)，外扩RAM单元(22)、EEPROM单元(21)、看门狗单元(20)、FLASH单元(19)均与所述主控单元模块(10)连接。7.根据权利要求1所述的一种接地网的接地状态综合监测装置，其特征在于，所述电源模块(15)包括与220V电压连接的充电电路(15-1)，充电电路(15-1)分别与升压DC/DC变换器(15-4)、降压DC/DC变换器a(15-5)、降压DC/DC变换器b(15-6)连接，升压DC/DC变换器(15-4)、降压DC/DC变换器a(15-5)均与反相DC/DC变换器(15-9)连接，升压DC/DC变换器(15-4)、反相DC/DC变换器(15-9)均连接负载电路a(15-10)，降压DC/DC变换器a(15-5)与低压线性稳压器a(15-8)连接，低压线性稳压器a(15-8)、反相DC/DC变换器(15-9)均连接负载电路b(15-11)，降压DC/DC变换器b(15-6)依次连接低压线性稳压器b(15-7)、负载电路c(15-12)。8.根据权利要求7所述的一种接地网的接地状态综合监测装置，其特征在于，所述充电电路(15-1)还连接有备用电池(15-3)，备用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新波，姬林垚，朱永灿，张晓磊，王享，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61