【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子通讯
，涉及一种地线电阻测量系统，尤其涉及一种地线电阻实时在线测量系统；同时，本专利技术还涉及一种地线电阻实时在线测量方法。
技术介绍
建筑物和电子设备接地非常重要。建筑物接地良好，可以很大程度上的保护建筑物内的人和物；如果建筑物内的电子设备也接地良好，就可以缩小电子设备外壳与大地之间的电位差，电位差较小时，可能不会产生感应电压，从而不会产生位移电流，电子设备内部的电子器件不会因打雷放电而被击穿，从而起到保护电子设备的作用。建筑物和电子设备接地是否良好，是通过地线电阻来体现。如果地线电阻较高，则接地较差；反之，地线电阻小，则接地良好。地线电阻测量仪就是一种专门测量建筑物和电子设备地线电阻值的仪器。目前市场上主要有两类地线电阻测量仪:I)手摇式地阻表:它是一种较为传统的测量仪表，基本原理是采用三点电压落差法。这种仪表在测量时需要被测量电阻与两个辅助接地极三点所成直线不得与金属管道或邻近的架空线路平行；在测量时被测接地极还应与设备断开。此种仪表好处是不管接地点的数量，单点接地或多点接地都可以测量，缺点是需要辅助测量地。2)钳形地阻表:钳形地阻表是一种新颖的测量工具，它方便、快捷，外形酷似钳形电流表，测量时不需辅助测试桩，只需往被测地线上一夹，即可获得测量结果，极大地方便了地阻测量工作。此种仪表好处是不需要辅助测量地，测量过程简单快捷，缺点是只能对两点以上接地点进行测量，无法对单点接地点进行测量。基于以上分析，本项目采用注入极电流稳定技术、干扰源过滤技术、地线电阻值复杂计算技术设计了一套地线电阻在线测量模块，在测量精度、易操作性和智能管...
【技术保护点】
一种地线电阻实时在线测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：微处理器模块、恒流源注入模块、采样电压读取模块、地线电阻测量软件模块；所述微处理器模块分别连接恒流源注入模块、采样电压读取模块、地线电阻测量软件模块；所述恒流源注入模块在微处理器模块的控制下提供恒流源或关闭恒流源；所述采样电压读取模块接受微处理器模块的控制，测量采样电压；所述地线电阻测量软件模块接受微处理器模块的控制，根据所述采样电压读取模块测量得到的采样电压计算地线电阻。
【技术特征摘要】
1.一种地线电阻实时在线测量系统，其特征在于，所述测量系统包括:微处理器模块、恒流源注入模块、采样电压读取模块、地线电阻测量软件模块；所述微处理器模块分别连接恒流源注入模块、采样电压读取模块、地线电阻测量软件模块； 所述恒流源注入模块在微处理器模块的控制下提供恒流源或关闭恒流源； 所述采样电压读取模块接受微处理器模块的控制，测量采样电压； 所述地线电阻测量软件模块接受微处理器模块的控制，根据所述采样电压读取模块测量得到的采样电压计算地线电阻。2.根据权利要求1所述的地线电阻实时在线测量系统，其特征在于: 所述测量系统还包括与微处理器模块连接的干扰源采集模块，用以接受微处理器模块的控制，对干扰源电压进行测量。3.根据权利要求2所述的地线电阻实时在线测量系统，其特征在于: 所述测量系统还包括与微处理器模块连接的干扰源处理模块，采用可控的数字电位器ARl和第四运算放大器U5B ;通过数字电位器ARl和第四运算放大器U5B实现对干扰源的处理工作； 所述干扰源处理模块采用可控的数字电位器ARl和第四运算放大器U5B进行电压基准调整。4.根据权利要求2所述的地线电阻实时在线测量系统，其特征在于: 所述微处理器模块具体包括: 恒流源控制单元，用以控制恒流源注入模块注入恒流源电流I或将恒流源电流I关闭； 干扰源采集控制单元，用以控制干扰源采集模块测量干扰源电压； 第一判断单元，用以判断干扰源采集模块测量得到的干扰源电压是否大于设定值VlO ； 采样电压测量控制单元，用以控制所述采样电压读取模块测量采样电压； 干扰源处理控制单元，用以移动基准电源，使得采样电压的低谷介于O和ε之间，其中ε为设定极小值； 地线电阻测量控制单元，用以控制所述地线电阻测量软件模块计算地线电阻；所述地线电阻测量软件模块首先获取在不注入恒流源的情况下，所述采样电压读取模块测量得到的干扰源电压Vgl以及所述采样电压读取模块测量的采样电压Vql;而后获取在注入恒流源的情况下，所述采样电压读取模块测量得到的干扰源电压Vg2和采样电压Vq2;接着计算有效米样电压Vtl, Vq=Vql-Vq2;而后计算地线电阻Ra，Rd = VqT-1 ； 辅助电流极电阻测量控制单元，用以控制一辅助电流极电阻测量模块计算辅助电流极电阻；辅助电流极电阻测量模块计算干扰源电压vg，Vg=Vgl-Vg2;而后计算辅助电流极电阻Rz, Rz = Vg+I_Rd。5.根据权利要求1所述的地线电阻实时在线测量系统，其特征在于: 所述测量系统还包括监测终端，该监测终端通过通信模块与微处理器模块相连；用以显示测量的地线电阻数据；所述监测终端将监测的数据发送至远程服务器。6.根据权利要求1所述的地线电阻实时在线测量系统，其特征在于: 所述测量系统还包括电源管理模块，该电源管理模块包括:电源保护电路，采用并联瞬态抑制二极管Dl和串联保险电阻F1，防止过压和雷击；第一 DC/DC变换控制电路，采用第一集成电路ICl实现，第一集成电路ICl的管脚Vssl和管脚Cvl接地，产生+7v电压； 第二 DC/DC变换控制电路，采用第二集成电路IC2实现，第二集成电路IC2的管脚Vss2和管脚Cv2不接地，产生-5v电压； 三端稳压电路，采用第三集成电路U3实现，生成+5v电压。7.根据权利要求1所述的地线电阻实时在线测量系统，其特征在于: 所述恒流源注入模块包括: 恒流源开关电路，采用第二三极管Q2和第三三极管Q3设计开关电路； 运算放大电路，采用第一运算放大器U4A产生恒压电路，保证电流的稳定； 电流稳定电路，采用第五三极管Q5设计，截止状态不产生恒流源，导通状态为恒流源稳定产生并输出状态； 负电平抑制电路，采用瞬态抑制二极管D2、D3构成负电平抑制电路。8.根据权利要求2所述的地线电阻实时在线测量系统，其特征在于: 所述干扰源采集模块包括: 电压跟随电路，采用第二运算放大器U4B产生恒压电路，供微处理器模块的控制芯片U2在管脚ZGL处读取干扰源电压； 干扰源采集电路，包括电阻R28、电阻R38、电容C15构成干扰源采集电路，将干扰源引入到第二运算放大器U4B。9.根据权利要求1所述的地线电阻实时在线测量系统，其特征在于: 所述采样电压读取模块包括: 运算放大电路，采用第三运算放大器U5A进行放大，提高微处理器模块的控制芯片U2的测量灵敏度和准确度； 大功率电阻电路，采用4个电阻并串并的方式组成一个大功率电阻，提高电阻的使用寿命； 量程档位开关电路，采用MOS管Q4去读取样电压，进行量程档位的控制。10.根据权利要求1所述的地线电阻实时在线测量系统，其特征在于: 所述测量系统包括与微处理器模块连接的电源管理模块，该电源管理模块用于为测量系统提供电源。11.一种利用权利要求1至10之一所述地线电阻实时在线测量系统的实时在线测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤: 电源管理模块为测量系统提供电源； 恒流源注入模块在微处理器模块的控制下提供恒流源或关闭恒流源； 采样电压读取模块接受微处理器模块的控制，测量采样电压； 地线电阻测量软件模块接受微处理器模块的控制，根据所述采样电压读取模块测量得到的采样电压计算地线电阻。12.根据权利要求11所述的实时在线测量方法，其特征在于: 所述方法还包括干扰 源采集模块接受微处理器模块的控制，对干扰源电压进行测量。13.根据权利要求12所述的实时在线测量方法，其特征在于:所述方法还包括:干扰源处理模块在微处理器模块的控制下实现干扰源的处理，并适当移动基准电源。14.根据权利要求12所述的实时在线测量方法，其特征在于: 所述方法包括一次测量地线电阻的步骤，包括: 步骤S1:不注入恒流源，测量干扰源电压V' g，如果V' g大于设定值V10，则退出；步骤S2:注入恒流源，恒流源的电流为I，测量干扰源电压V' g，如果V' g大于设定值V10，则退出，同时可以认为接地点连接线或辅助电流极连接线断开； 步骤S3:测量采样电压V',，移动基准电源，使得取样电压低谷介于O和ε之间，其中ε为设定极小值，移动基准电源使得」< e以方便积分计算取样电压； 步骤S4:不注入恒流源，测量干扰源电压Vgl和采样电压Vql; 步骤S5:注入恒流源，测量干扰源电压Vg2和采样电压Vq2; 步骤S6:计算干扰源电压\，Vg = Vgl-Vg2 ； 步骤S7:计算有效采样电压= Vql-Vq2,如果有效采样电压值为O则认为辅助电压极连接线断开； 步骤S8:计算地线电阻Rd，Rd = Vq^I ；...
【专利技术属性】
技术研发人员：王予平，张长生，徐连海，潘云洪，陆挺，吴旺生，陈志雄，
申请(专利权)人：中国铁路通信信号上海工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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