本實(shí)用新型涉及狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于中低壓輸配電系統(tǒng)的接地電阻器智能監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)期以來(lái)，電力安全運(yùn)行及正確使用電能一直是人們關(guān)心的問(wèn)題，而配電系統(tǒng)的正確接地及有效保護(hù)技術(shù)又是安全利用電能的重要方面。

電力系統(tǒng)中，有兩種接地方式，即中性點(diǎn)直接接地(亦稱大電流接地系統(tǒng))，另一種是中性點(diǎn)不接地(或經(jīng)消弧線圈接地，亦稱小電流接地系統(tǒng))。電力系統(tǒng)中采用中性點(diǎn)直接接地，是為了降低高壓電器設(shè)備的絕緣水平，也可以防止在發(fā)生接地故障后產(chǎn)生的過(guò)電壓，可免除單相接地后的不對(duì)稱性。這種接地方式下，接地故障所產(chǎn)生的零序電流足夠使繼電保護(hù)靈敏動(dòng)作，所以保護(hù)可靠。

接地器在運(yùn)行過(guò)程中故障瞬間電流值和溫度的變化非常大，目前的電阻大都沒(méi)有采取任何監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)電阻的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，只是采用溫度開(kāi)關(guān)或者電流互感器進(jìn)行簡(jiǎn)單的保護(hù)和監(jiān)控，溫度開(kāi)關(guān)可靠性受到安裝位置影響較大，容易引起誤動(dòng)作和拒動(dòng)作，電流互感器只能對(duì)電流值進(jìn)行采集及傳輸，并不能現(xiàn)場(chǎng)顯示，也不具備切斷故障電路的能力，故障時(shí)無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)以及采取相應(yīng)措施，容易導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至安全事故。接地電阻器智能裝置恰好迎合了這一要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于中低壓輸配電系統(tǒng)的接地電阻器智能監(jiān)控系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)綜合檢測(cè)、及時(shí)報(bào)警、減少布線、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，大大提升了系統(tǒng)的安全可靠性。

本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種用于中低壓輸配電系統(tǒng)的接地電阻器智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括工控機(jī)，所述工控機(jī)無(wú)線連接有多個(gè)無(wú)線傳輸中繼裝置，多個(gè)無(wú)線傳輸中繼裝置之間無(wú)線連接，每個(gè)無(wú)線傳輸中繼裝置無(wú)線連接有多個(gè)接地電阻器狀態(tài)采集裝置，所述接地電阻器狀態(tài)采集裝置包括霍爾電流傳感器、霍爾電壓傳感器、溫度傳感器、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)、GPS傳感器、MCU處理器、聲光報(bào)警器和第一無(wú)線傳感器，所述霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器均緊貼連接待監(jiān)測(cè)接地電阻器的電線設(shè)置，所述溫度傳感器和GPS傳感器均緊貼待監(jiān)測(cè)接地電阻器設(shè)置，所述MCU處理器分別連接霍爾電流傳感器、霍爾電壓傳感器、溫度傳感器、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)、GPS傳感器、聲光報(bào)警器和第一無(wú)線傳感器，所述第一無(wú)線傳感器與對(duì)應(yīng)的無(wú)線傳輸中繼裝置無(wú)線連接。

所述無(wú)線傳輸中繼裝置包括相連接的第二無(wú)線傳感器和解壓縮芯片，所述第二無(wú)線傳感器分別與第一無(wú)線傳感器和工控機(jī)無(wú)線連接。

還包括接地電阻器狀態(tài)顯示板，所述接地電阻器狀態(tài)顯示板上設(shè)有多個(gè)接地電阻器狀態(tài)顯示燈，多個(gè)接地電阻器狀態(tài)顯示燈分別通過(guò)單片機(jī)連接工控機(jī)。

所述運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)包括空氣溫度監(jiān)測(cè)計(jì)、PH值監(jiān)測(cè)計(jì)和顆粒物監(jiān)測(cè)計(jì)。

所述工控機(jī)通過(guò)RS485總線和RJ45網(wǎng)線連接有遠(yuǎn)程管理中心。

所述工控機(jī)連接有故障次數(shù)記錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和接地電阻器狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

所述工控機(jī)無(wú)線連接有移動(dòng)設(shè)備。

所述MCU處理器連接有可更換的蓄電池組。

還包括切換開(kāi)關(guān)和備用接地電阻器，所述備用接地電阻器通過(guò)切換開(kāi)關(guān)與待監(jiān)測(cè)接地電阻器并聯(lián)設(shè)置，所述切換開(kāi)關(guān)連接MCU處理器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、無(wú)線傳輸中繼裝置和第一傳感器，建立多個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)傳輸，形成覆蓋面積大的樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將各個(gè)地方的現(xiàn)場(chǎng)采集接地電阻器狀態(tài)信息傳輸給工控機(jī)，以便操作人員遠(yuǎn)程監(jiān)控，克服布線困難的缺陷，同時(shí)接地電阻器狀態(tài)采集裝置可同時(shí)采集電阻的溫度、電流、電壓，并配合采集的工作環(huán)境以綜合反應(yīng)節(jié)點(diǎn)電阻的工作狀態(tài)，而采集的GPS地理信息可以有利于操作人員快速得到接地電阻的位置，聲光報(bào)警器則實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警。

2、采用霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器，實(shí)現(xiàn)非接觸式的電流和電壓采集，設(shè)置方便，無(wú)需對(duì)節(jié)點(diǎn)電阻的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，使用便捷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

3、無(wú)線傳輸中繼裝置利用解壓縮芯片將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，減少傳輸數(shù)據(jù)的大小，提高帶寬利用率。

4、工控機(jī)連接有故障次數(shù)記錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和接地電阻器狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可以對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，有助于分析線路故障原因及故障參數(shù)。

5、可實(shí)時(shí)將本地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)通訊端口傳輸?shù)焦芾碇行模驘o(wú)線傳輸至移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。

6、還設(shè)置接地電阻器狀態(tài)顯示板進(jìn)行工控機(jī)現(xiàn)場(chǎng)顯示，同時(shí)設(shè)置了切換開(kāi)關(guān)與備用接地電阻器，在待監(jiān)測(cè)接地電阻器發(fā)生故障的時(shí)候，切換至備用接地電阻器工作，具備切斷故障電路的能力，故障時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)以及采取相應(yīng)措施，有效地避免設(shè)備損壞和安全事故，大大提高了中低壓輸配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、待監(jiān)測(cè)接地電阻器，2、工控機(jī)，3、霍爾電流傳感器，4、霍爾電壓傳感器，5、溫度傳感器，6、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)，7、GPS傳感器，8、MCU處理器，9、聲光報(bào)警器，10、第一無(wú)線傳感器，11、第二無(wú)線傳感器，12、解壓縮芯片，13、接地電阻器狀態(tài)顯示板，14、接地電阻器狀態(tài)顯示燈，15、遠(yuǎn)程管理中心，16、故障次數(shù)記錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，17、接地電阻器狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，18、切換開(kāi)關(guān)，19、備用接地電阻器，20、電線，21、蓄電池組，22、單片機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖1所示，一種用于中低壓輸配電系統(tǒng)的接地電阻器智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括工控機(jī)2，工控機(jī)2無(wú)線連接有多個(gè)無(wú)線傳輸中繼裝置，多個(gè)無(wú)線傳輸中繼裝置之間無(wú)線連接，每個(gè)無(wú)線傳輸中繼裝置無(wú)線連接有多個(gè)接地電阻器狀態(tài)采集裝置，構(gòu)成樹(shù)形的無(wú)線傳輸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，接地電阻器狀態(tài)采集裝置包括霍爾電流傳感器3、霍爾電壓傳感器4、溫度傳感器5、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)6、GPS(Global Positioning System)傳感器7、MCU(Microcontroller Unit)處理器8、聲光報(bào)警器9和第一無(wú)線傳感器10，霍爾電流傳感器3和霍爾電壓傳感器4均緊貼連接待監(jiān)測(cè)接地電阻器1的電線20設(shè)置，溫度傳感器5和GPS傳感器7均緊貼待監(jiān)測(cè)接地電阻器1設(shè)置，MCU處理器8分別連接霍爾電流傳感器3、霍爾電壓傳感器4、溫度傳感器5、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)6、GPS傳感器7、聲光報(bào)警器9和第一無(wú)線傳感器10，第一無(wú)線傳感器10與對(duì)應(yīng)的無(wú)線傳輸中繼裝置無(wú)線連接，工控機(jī)2具有多種通訊接口，工控機(jī)2通過(guò)RS485總線和RJ45網(wǎng)線連接有遠(yuǎn)程管理中心15，工控機(jī)2還可以無(wú)線連接有移動(dòng)設(shè)備。圖1中虛線表示無(wú)線連接。

接地電阻器狀態(tài)采集裝置利用霍爾電流傳感器3、霍爾電壓傳感器4、溫度傳感器5、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)6、GPS傳感器7分別采集待監(jiān)測(cè)接地電阻器1的電流、電壓、本身溫度、運(yùn)行環(huán)境信息、地理位置信息，以上采集的數(shù)據(jù)由MCU處理器8經(jīng)第一無(wú)線傳感器10、無(wú)線傳輸中繼裝置無(wú)線傳輸至監(jiān)控室內(nèi)的工控機(jī)2，工控機(jī)2根據(jù)電流、電壓、本身溫度、運(yùn)行環(huán)境信息綜合判斷待監(jiān)測(cè)接地電阻器1的工作狀態(tài)，若判斷為發(fā)生故障，則利用相應(yīng)的地理位置信息快速得到發(fā)生故障的接地電阻器的位置，同時(shí)發(fā)生故障的接地電阻器對(duì)應(yīng)的接地電阻器狀態(tài)采集裝置的聲光報(bào)警器9發(fā)出報(bào)警，保證操作人員快速找到故障點(diǎn)。

無(wú)線傳輸中繼裝置包括相連接的第二無(wú)線傳感器11和解壓縮芯片12，第二無(wú)線傳感器11分別與第一無(wú)線傳感器10和工控機(jī)2無(wú)線連接，解壓縮芯片12將多個(gè)接地電阻器狀態(tài)采集裝置采集的數(shù)據(jù)統(tǒng)一壓縮后傳輸至工控機(jī)2，可以減少無(wú)線傳輸帶寬的負(fù)載，提高無(wú)線傳輸?shù)乃俾省?/p>

運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)計(jì)6包括空氣溫度監(jiān)測(cè)計(jì)、PH值監(jiān)測(cè)計(jì)和顆粒物監(jiān)測(cè)計(jì)，可將接地電阻器的故障信息和運(yùn)行環(huán)境的溫度、PH值、顆粒物情況相結(jié)合，進(jìn)行故障的預(yù)判斷，例如：若是持續(xù)的PH值過(guò)高，則容易出現(xiàn)接地電阻器腐蝕老化的情況，需要提示操作人員實(shí)時(shí)觀察相應(yīng)接地電阻器的狀態(tài)，若是接地電阻器的本體溫度過(guò)高，則需要再確認(rèn)運(yùn)行環(huán)境的溫度是否高溫，避免錯(cuò)誤判斷接地電阻器的狀態(tài)。

工控機(jī)2連接有故障次數(shù)記錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16和接地電阻器狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器17，可以對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，有助于分析線路故障原因及故障參數(shù)。

MCU處理器8連接有可更換的蓄電池組21，操作人員需要定時(shí)替換蓄電池組21，并順便排查接地電阻器和接地電阻器狀態(tài)采集裝置的工作狀態(tài)。

可選的，還包括接地電阻器狀態(tài)顯示板13，接地電阻器狀態(tài)顯示板13上設(shè)有多個(gè)接地電阻器狀態(tài)顯示燈14，多個(gè)接地電阻器狀態(tài)顯示燈14分別通過(guò)單片機(jī)22連接工控機(jī)2，工控機(jī)2根據(jù)采集的接地電阻器狀態(tài)判斷待監(jiān)測(cè)接地電阻器1是否發(fā)生故障，若是，則通過(guò)單片機(jī)22控制相應(yīng)的接地電阻器狀態(tài)顯示燈14亮紅燈，以直觀地提示操作人員。

可選的，還包括切換開(kāi)關(guān)18和備用接地電阻器19，備用接地電阻器19通過(guò)切換開(kāi)關(guān)18與待監(jiān)測(cè)接地電阻器1并聯(lián)設(shè)置，切換開(kāi)關(guān)18連接MCU處理器8，當(dāng)工控機(jī)2判斷待監(jiān)測(cè)接地電阻器1發(fā)生故障，遠(yuǎn)程發(fā)出切換命令至MCU處理器8，MCU處理器8控制切換開(kāi)關(guān)18切換至備用接地電阻器19工作，具備切斷故障電路的能力，故障時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)以及采取相應(yīng)措施，有效地避免設(shè)備損壞和安全事故，大大提高了中低壓輸配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。