專利名稱：一種應(yīng)用于變電站接地線實時狀態(tài)監(jiān)控的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種變電站接地線的管理系統(tǒng)，特別是一種用于實時監(jiān)控接地線使用狀態(tài)的管理裝置。
背景技術(shù)：
在電業(yè)生產(chǎn)工作中，接地線是保證工作人員免遭觸電傷害最直接的保護(hù)措施。裝拆接地線的操作是電氣操作中危險性較大的操作，電力系統(tǒng)中帶電掛接接地線或帶接地線送電的事故是導(dǎo)致人身傷亡事故和人為設(shè)備事故的主要根源，因此，確保裝拆接地線的正確性是變電所安全可靠運(yùn)行的一項重要工作。一般地，電力系統(tǒng)在《安規(guī)》中有明確規(guī)定 每組接地線均應(yīng)編號，并存放在固定地點，存放位置亦應(yīng)編號，辦理工作票及使用操作票時按編號使用，必須保證接地線號碼與存放位置號碼的一致。目前變電所普遍采用集中管理的集控(操作)站管理模式，變電所實行無人值班，集控站由于管轄變電所較多，操作量比較大，運(yùn)行人員經(jīng)常會疏忽使用中的接地線，由于接地線的操作多屬于臨時性，一些變電所不重視接地線的管理，接地線既不編號(或不規(guī)范)，也不定點存放，若接地線在使用時隨便拿，用后也不作清點檢查，就很容易造成遺漏過失，從而造成漏拆接地線而發(fā)生帶接地線送電的惡性事故，而且變電所現(xiàn)場接地線的定位和狀態(tài)判斷，一直是電力系統(tǒng)接地線管理的一個難題。目前的現(xiàn)場接地線管理系統(tǒng)，通常采用微機(jī)防誤和管理制度相結(jié)合的模式，微機(jī)防誤只適用于裝設(shè)固定接地樁頭的接地線，并且不能實現(xiàn)對接地線的全過程監(jiān)控，而管理制度也囿于現(xiàn)場工作人員責(zé)任心和業(yè)務(wù)能力的參差不齊，從而造成漏拆或誤掛接地線引起的事故屢有發(fā)生。若接地線管理人員不能實時了解現(xiàn)場接地線的狀態(tài)，將為電力系統(tǒng)埋下事故隱患。當(dāng)前現(xiàn)場接地線信息的采集，通常采用人工判斷的粗放模式，無有效的技術(shù)手段實現(xiàn)。 原有的接地線管理系統(tǒng)能夠判斷安全工具器間的接地線是否歸位，但無法實現(xiàn)對現(xiàn)場接地線的工作狀態(tài)、接地線掛設(shè)是否正確的實時監(jiān)測。因此，如何提高現(xiàn)場接地線實時狀態(tài)的監(jiān)控率，成為電力部門迫切需要探索和解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于在節(jié)約人力成本的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)現(xiàn)場接地線使用狀態(tài)的全程監(jiān)控和多級同時監(jiān)控。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了以下技術(shù)方案一種應(yīng)用于變電站接地線實時狀態(tài)監(jiān)控的系統(tǒng)，包括信息采集分機(jī)模塊、中繼通訊模塊、后臺監(jiān)控軟件模塊和后臺軟硬件通信模塊，其特征在于所述信息采集分機(jī)模塊包括信息采集模塊、室外信號傳輸模塊， 分機(jī)控制模塊；所述信號采集模塊包括室外信號采集模塊和室內(nèi)信號采集模塊；所述后臺監(jiān)控軟件模塊采用顯示軟件和服務(wù)器；所述中繼通訊模塊采用從主工作模式；所述后臺軟硬件通信模塊采用RS485通訊方式和RS485數(shù)據(jù)線。作為可選方案，上述室外信號采集模塊采用IC卡定位。[0007]作為可選方案，上述所述在于分機(jī)控制模塊采用單片機(jī)。本實用新型確保了現(xiàn)場安全生產(chǎn)的有力措施，通過實現(xiàn)現(xiàn)場接地線使用狀態(tài)的全程監(jiān)控和多級同時監(jiān)控，可以最大限度避免帶接地線送電或帶電誤掛接地線的惡性誤操作事故的發(fā)生，并且可以有效較少人工成本，增加工作效率，特別是針對當(dāng)前運(yùn)行模式變革， 監(jiān)控中心加操作站模式廣泛應(yīng)用的背景下，可做到對下轄變電所現(xiàn)場接地線狀態(tài)的實時掌握，可有效減少人工成本，做到對接地線的多重把關(guān)。


圖1為變電站接地線實時狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)方案圖；圖2為分機(jī)工作流程圖；圖3為室內(nèi)中繼工作流程圖；圖4為室外中繼工作流程圖；圖5為主機(jī)工作流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述一、變電站現(xiàn)場接地線信息采集系統(tǒng)的主要技術(shù)要求1、能實時監(jiān)控現(xiàn)場接地線的具體位置和狀態(tài)(安全工器具間、現(xiàn)場接地線裝設(shè)地點、不定態(tài))；2、現(xiàn)場接地點IC卡、接地線單元分機(jī)與無線中繼器、后臺服務(wù)器保證可靠無線數(shù)據(jù)傳送；3、電源供應(yīng)現(xiàn)場IC卡采用無源式，分機(jī)采用大功率免維護(hù)電池；中繼器采用太陽能電池。二、變電站現(xiàn)場接地線信息采集系統(tǒng)實現(xiàn)的功能1、整套系統(tǒng)必須能正確判斷每組接地線的三種狀態(tài)(1)安裝在規(guī)定的現(xiàn)場接地線裝設(shè)地點；(2)安裝在室內(nèi)安全工器具間；(3)介于以上兩種狀態(tài)的不定態(tài)。2、室內(nèi)后臺和室外采集系統(tǒng)采取無線傳輸方式。3、供電方式(1)室內(nèi)安全工器具間采用市電供電；(2)室外中繼器采用太陽能方式供電；(3)室外分機(jī)采用鋰電池供電。4、統(tǒng)采用小功率的無線發(fā)射和獨(dú)立的工作環(huán)境對外界不會產(chǎn)生影響和干擾，體積
小、安裝簡單。三、系統(tǒng)的各單元說明和工作原理1、整機(jī)分4個單元(1)后臺主機(jī)；(2)后臺信號接收和信號轉(zhuǎn)換裝置；(3)無線中繼器；
4[0036](4)現(xiàn)場接地線單元分機(jī)。2、整機(jī)的工作原理后臺實時通過各個中繼點查詢每組接地線單元分機(jī)的工作位置，然后將采集的信息傳送至后臺主機(jī)服務(wù)器中顯示。3、現(xiàn)場接地線單元分機(jī)的工作原理(1)安裝在規(guī)定的現(xiàn)場接地線裝設(shè)地點在室外固定的接地樁頭上安裝一個不影響接地的IC卡接線座，在每組接地線接地端安裝一個單元分機(jī)包括讀IC卡讀卡器、分機(jī)控制系統(tǒng)、小功率無線收發(fā)器和鋰電池電源，當(dāng)固定接地端時，接地樁頭上的IC卡內(nèi)容被讀入單元分機(jī)中，相關(guān)數(shù)據(jù)通過中繼器傳輸?shù)胶笈_，告知后臺主機(jī)該接地線安裝在對應(yīng)IC卡編碼的接線座上，接地線拆除后，相關(guān)信息也會通過中繼器傳輸給后臺。(2 )安裝在室內(nèi)安全工器具間布置室內(nèi)引線，采集編碼數(shù)據(jù)來實現(xiàn)狀態(tài)信息的采集，并傳送至后臺主機(jī)。 (3)介于以上兩種狀態(tài)的不定態(tài)當(dāng)無法判斷現(xiàn)場接地線狀態(tài)處于上述(1)或(2) 時，系統(tǒng)即判斷為不定態(tài)，后臺主機(jī)對該組接地線發(fā)出報警信息。四、分機(jī)具體工作步驟如圖2所示1)檢測分機(jī)是否在室內(nèi)充電中，如果沒有在充電則轉(zhuǎn)到步驟2)，如果在充電則轉(zhuǎn)到步驟7);2)打開讀卡模塊檢測是否有卡；3)檢測同頻點是否空閑，如果沒有則重復(fù)這步驟；4)給中繼發(fā)送卡信息(在步驟2)中發(fā)現(xiàn)有卡)/無卡信息(在步驟2)中沒有發(fā)現(xiàn)有卡)；5)關(guān)閉無線發(fā)送模塊；6 )等待400毫秒，返回步驟1)；7)關(guān)閉讀卡模塊和無線發(fā)射模塊給室內(nèi)中繼發(fā)送編碼信息。五、信息采集分機(jī)控制模塊的制作首先采用型號為ST31500341AS的電路板，通過繪制單片機(jī)的電路圖，按照電路圖繪制了電路板，焊接了各電子元件，然后將型號AS1117-3. 3電源穩(wěn)壓芯片，并安裝在分機(jī)上，由于穩(wěn)壓芯片內(nèi)部壓降太高，分機(jī)端口電壓偏低，在電池電量使用中，鋰電池電壓為 3. 5^4. 2V時分機(jī)工作正常，在低于3. 5V時會降低分機(jī)無線發(fā)射模塊的發(fā)射功率，通過采用 RT9166型穩(wěn)壓器，重新進(jìn)行了焊接解決了當(dāng)測試開始的1小時內(nèi)，信號采集率達(dá)到100%，且滿足時間要求。但一小時后，信號采集率下降至60%。不滿足要求的這種情況。六、室內(nèi)中繼工作流程如圖3所示，具體包括以下步驟1)選通一號分機(jī)數(shù)據(jù)線，如果不能選通則轉(zhuǎn)到步驟7)；2)檢測是否有編碼信號；3)檢測編碼耗時20毫秒，如果沒有編碼信號則轉(zhuǎn)到步驟7)；4)判斷上巡檢狀態(tài)是否相同，如果相同則轉(zhuǎn)到步驟7)；5)檢查485通訊是否相同，如果不相同則返回步驟5)；6)給主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；7 )選通下一號分機(jī)數(shù)據(jù)，返回步驟2 )。七、室外中繼工作流程圖4所示，具體包括以下步驟[0061]1)檢測是否有信號，如果沒有則重復(fù)這步驟；2)讀入數(shù)據(jù)；3)校檢數(shù)據(jù)是否正確，如果不正確，則檢測同頻點是否空閑，如果空閑則給分機(jī)發(fā)送出錯信號，返回步驟1)，如果繁忙，則繼續(xù)檢測同頻點，直到空閑為止；4)轉(zhuǎn)換壓縮數(shù)據(jù)；5)檢測同頻點是否空閑，如果繁忙，則繼續(xù)檢測同頻點，直到空閑為止；6)給主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；7)無線發(fā)送模塊開啟休閑模式，返回步驟1)；八、中繼模式通過對三種工作模式的測試，發(fā)現(xiàn)中繼模式采用從主工作模式效果最佳方案；主機(jī)掃描工作模式下的中繼器性能進(jìn)行測試
測試時間2010-6-72010-6-122010-6-172010-6-212010-6-25目標(biāo)不滿足不滿足不滿足不滿足不滿足響應(yīng)時間8秒10秒9秒5秒9秒工作電流15mA12mA18mAIlmA15mA數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率100%100%100%100%100%相互干擾率0%0%0%0%0%分機(jī)主動工作模式下的中繼性能進(jìn)行測試
測試時間2010-6-272010-6-272010-7-12010-7-22010-7-2目標(biāo) 兩足 兩足 兩足 兩足 兩足響應(yīng)時間3秒10秒5秒4秒3秒工作電流IlmA12mAIOmAIlmA15mA數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率100%80%90%100%100%相互干擾率0%20%10%0%0%分機(jī)中繼從主工作模式下的中繼性能進(jìn)行測試
測試時間2010-7-272010-7-272010-7-282010-7-282010-7-31目標(biāo) 兩足 兩足 兩足 兩足 兩足響應(yīng)時間3秒1秒0. 5秒1秒1秒工作電流3mA5mA4mA4mA3mA數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率100%100%100%100%100%相互干擾率0%0%0%0%0%九、主機(jī)工作流程如圖5所示，具體步驟如下1)檢測是否有信號，如果沒有則等待，直到有信號為止；2)讀入數(shù)據(jù)；3)檢測數(shù)據(jù)是否有錯誤，如果有錯誤，則檢測同頻點是否空閑，如果繁忙則等待， 直到空閑為止，同頻點空閑則給中繼發(fā)送錯誤信號，返回步驟1)；4)解碼數(shù)據(jù)；5)檢查485通訊是否空閑，如果繁忙則等待直到空閑為止；6)給PC主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，返回步驟1)。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于變電站接地線實時狀態(tài)監(jiān)控的系統(tǒng)，包括信息采集分機(jī)模塊、中繼通訊模塊、后臺監(jiān)控軟件模塊和后臺軟硬件通信模塊，其特征在于所述信息采集分機(jī)模塊包括信息采集模塊、室外信號傳輸模塊，分機(jī)控制模塊；所述信號采集模塊包括室外信號采集模塊和室內(nèi)信號采集模塊；所述后臺監(jiān)控軟件模塊采用顯示軟件和服務(wù)器；所述中繼通訊模塊采用從主工作模式；所述后臺軟硬件通信模塊采用RS485通訊方式和RS485數(shù)據(jù)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于變電站接地線實時狀態(tài)監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于所述室外信號采集模塊采用IC卡定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于變電站接地線實時狀態(tài)監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于分機(jī)控制模塊采用單片機(jī)。
專利摘要本實用新型提出一種應(yīng)用于變電站接地線實時狀態(tài)監(jiān)控的系統(tǒng)，包括信息采集分機(jī)模塊、中繼通訊模塊、后臺監(jiān)控軟件模塊和后臺軟硬件通信模塊，通過實現(xiàn)現(xiàn)場接地線使用狀態(tài)的全程監(jiān)控和多級同時監(jiān)控，可以最大限度避免帶接地線送電或帶電誤掛接地線的惡性誤操作事故的發(fā)生，并且可以有效減少人工成本，增加工作效率，特別是針對當(dāng)前運(yùn)行模式變革，監(jiān)控中心加操作站模式廣泛應(yīng)用的背景下，可做到對下轄變電所現(xiàn)場接地線狀態(tài)的實時掌握，做到對接地線的多重把關(guān)。
文檔編號G05B19/418GK202041830SQ20112006176
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者吳趙云, 姜一軍, 姜東 , 李揚(yáng), 楊東升 申請人:衢州電力局