接地電阻無線智能監(jiān)測系統(tǒng)通用

1、接地電阻智能監(jiān)測系統(tǒng)解決方案二一五年十月目 錄一、 系統(tǒng)概述31.1 系統(tǒng)背景31.2 管理現(xiàn)狀3二、 系統(tǒng)簡介42.1 系統(tǒng)原理42.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)52.3 功能特點52.4 技術(shù)規(guī)格62.5 安裝連接6三、 系統(tǒng)組成73.1 接地電阻前端監(jiān)測裝置7 硬件組成8 裝置特點8 安裝位置9 運行環(huán)境93.2 后臺展現(xiàn)控制系統(tǒng)9 硬件配置9 軟件配置10 后臺綜合分析軟件特點10一、 系統(tǒng)概述1.1 系統(tǒng)背景 在架空輸電線路設(shè)計中,防雷設(shè)計是必須考慮的一個重要因素，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，雷擊輸電線路而引起的事故也日益增多，據(jù)資料介紹:在我國高壓輸電線路的總跳閘次數(shù)中，由雷擊引起的約占40%70%，尤其

2、在雷電活動強烈、土壤電阻率高、地形復(fù)雜的地區(qū),雷擊輸電線路而引起的事故率更高,造成巨大的經(jīng)濟損失。架空輸電線路桿塔接地的作用是在雷擊狀態(tài)下將沖擊電流或雷電流通過桿塔基礎(chǔ)的自然接地和人工水平接地體導(dǎo)入大地，以保護設(shè)備的安全。所以，對桿塔接地電阻的測試是非常重要的。 1.2 管理現(xiàn)狀1、存在著工作量大，效率低的弊端。雖然鉗表法做到了一卡即測，但是，相對于數(shù)量巨大的線路桿塔，這個工作量還是很大的。人工進行逐一測試,效率很低，雖然測試的過程時間很短，但是主要的時間浪費在路程上。 2、因桿塔數(shù)量大，所以完成一個測試周期需要的時間長，測試的數(shù)據(jù)只能反映測量當(dāng)時的接地情況。這對于不同氣候條件下的接地情況無法

3、準(zhǔn)確的測試分析，無法及時發(fā)現(xiàn)接地不良的故障。 二、 系統(tǒng)簡介2.1 系統(tǒng)原理 接地電阻智能監(jiān)測系統(tǒng)采用精密三線法測試接地電阻，通過GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)，定時發(fā)送接地電阻監(jiān)測結(jié)果，實現(xiàn)遠程多點在線監(jiān)測等。監(jiān)控軟件可以實時顯示被測接地電阻數(shù)值，其自動記錄存儲的數(shù)據(jù)可以生成報表，方便保存、歷史數(shù)據(jù)查詢、打印、分析等。接地電阻智能監(jiān)測系統(tǒng)適用于輸電線路桿塔接地、通訊設(shè)備接地、變配電站接地、地下礦井設(shè)備接地、電氣設(shè)備接地、氣象防雷接地、石油化工接地、鐵路設(shè)施接地、建筑倉庫接地等。接地電阻值測量采用額定電流變極法，即在測量對象E(接地極)和C(電流極)之間流動交流額定電流I(820Hz)；求取E和P(電壓極)

4、的電位差V，然后求取接地電阻Rx的方法。圖 接地電阻在線監(jiān)測原理2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.3 功能特點1、前端監(jiān)測裝置采用單晶硅太陽能電池浮充、鋰電池供電方式。在電源供電和裝置運行方面進行了低功耗設(shè)計，供電系統(tǒng)體積小，可確保裝置在沒有太陽的情況下能穩(wěn)定、可靠運行30天以上。2、后臺控制系統(tǒng)主要監(jiān)測裝置參數(shù)設(shè)置，接收數(shù)據(jù)并顯示、存儲、查詢與打印。運行中，根據(jù)需要監(jiān)測系統(tǒng)可通過短信命令方式設(shè)置前端監(jiān)測裝置的參數(shù)，如設(shè)置傳感器開啟監(jiān)測時間間隔、超限閾值及上報時間等，以便及時采取相應(yīng)措施，避免安全事故的發(fā)生。3、抗干擾強。傳感器采用屏蔽線保護方式，同時軟件采用睡眠和自恢復(fù)設(shè)計，從而確保了監(jiān)測裝置

5、工作穩(wěn)定，增強了可靠性，避免了電磁干擾。4、前端監(jiān)測裝置與后臺控制系統(tǒng)采用GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)通信?；?.5G GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，采用高性能工業(yè)級無線模塊及嵌入式處理器，以實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議。2.4 技術(shù)規(guī)格功     能 在線監(jiān)測接地電阻電     源 標(biāo)準(zhǔn)：5V低照度太陽能薄膜+12000mAH鋰電池 平均功耗 30mw測量方式 精密三線法測量，可自動識別測量回路斷線，避免斷線導(dǎo)致的誤報測量方法 接地電阻：0.12K分 辨 率 0.01通訊方式 GPRS2.5 安裝連

6、接1、用戶需要在被監(jiān)測接地極E的附近同一直線上，每間隔510米做好輔助接地極P、C。輔助接地極應(yīng)用接地材料或不銹鋼材制作，防止銹蝕腐爛，輔助接地極的接地電阻值越小越好，一般要求輔助接地極的接地電阻值不超過200，這樣才能保證在線監(jiān)測的準(zhǔn)確性。2、檢測儀與輔助地極的連接最好使用電力線扣固定(便于后期維護拆卸)，也可以焊接。三、 系統(tǒng)組成接地電阻智能監(jiān)測系統(tǒng)能夠全天候24小時實時監(jiān)測接地電阻，并通過特定的技術(shù)手段解決傳統(tǒng)監(jiān)測裝置的誤報問題。當(dāng)接地電阻有異常情況發(fā)生時可以通過PC平臺顯示異常點的位置信息，并及時將缺陷情況發(fā)送給預(yù)設(shè)的手機號碼。接地電阻無線智能監(jiān)測系統(tǒng)有接地電阻前端監(jiān)測裝置和后臺展現(xiàn)控

7、制系統(tǒng)兩部分組成。3.1 接地電阻前端監(jiān)測裝置圖 接地電阻前端監(jiān)測裝置 接地電阻前端監(jiān)測裝置固定安裝在輸電鐵塔或桿塔安裝的立柱及橫擔(dān)上,由接地電阻采集單元以及太陽能電源組成。接地電阻采集單元連接電纜直接與數(shù)據(jù)采集單元相連,采集到的數(shù)據(jù)先傳輸?shù)綌?shù)據(jù)集中器，數(shù)據(jù)集中器再將匯總來的綜合數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)或遠距離無線通信接口傳輸?shù)胶笈_的綜合分析軟件系統(tǒng)。3.1.1 硬件組成 (1) 接地電阻傳感器：一套； (2) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊:一套; (3) 電源系統(tǒng):太陽能板、充電控制器、鋰電池; (4) 通信系統(tǒng):無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和手機卡; (5) 接地電阻前端監(jiān)測裝置配套安裝固定夾具;3.1.2 裝置特點 (

8、1) 抗干擾:防電磁、防水、防雷擊,確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠; (2) 測量精度高:高精度、高分辨率、高可靠性數(shù)字傳感器; (3) 具有數(shù)據(jù)采集、測量和通信功能,通過通信網(wǎng)絡(luò)將測量結(jié)果傳輸?shù)胶蠖司C合分析軟件系統(tǒng); (4) 加電自啟動功能; (5) 具有在線自診斷功能; (6) 設(shè)備采用休眠、待機、定時傳輸相結(jié)合的低功耗模式設(shè)計,測量精度高; (7) 數(shù)據(jù)采集前端采用多層屏蔽、抗干擾、抗雷擊技術(shù)、確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定 可靠; (8) 時間同步功能,能接收綜合分析軟件系統(tǒng)的對時命令,每天對時一次, 誤差不大于 5s; (9) 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，安裝方便快捷，安裝后不會對鐵塔后期運行維護造成 安全隱患; (10

9、) 裝置主機采用太陽能加蓄電池或市電供電的模式,在持續(xù)陰雨條件下,裝置主機能夠正常工作至少30天; 3.1.3 安裝位置 接地電阻前端監(jiān)測裝置固定安裝在輸電鐵塔或桿塔安裝在鐵塔的立柱及橫擔(dān)上。應(yīng)遵循以下原則： (1) 選擇的安裝位置及裝置外觀結(jié)構(gòu)應(yīng)不影響正常的通訊通信桿塔檢修維護工作。 (2) 裝置的安裝應(yīng)整齊、牢固，有必要的防護措施和防銹處理。 (3) 傳感器和數(shù)據(jù)集中器裝置用專用電纜連接，避免干擾。 (4) 塔上安裝點方便監(jiān)測單元的固定和整體角度調(diào)整。 (5) 安裝時，采用標(biāo)準(zhǔn)角度測量工具對裝置安裝角度進行預(yù)調(diào)整。 (6) 傳感器在防雷設(shè)施的有效保護范圍內(nèi)。 3.1.4 運行環(huán)境 工作溫度

10、: -40°C +75°C 相對濕度: 5%RH 100%RH 大氣壓力: 550hPa 1060hPa3.2 后臺展現(xiàn)控制系統(tǒng)3.2.1 硬件配置 服務(wù)器(主機能存儲10年以上監(jiān)測數(shù)據(jù)),數(shù)據(jù)通信模塊,客戶機,不間斷電源。3.2.2 軟件配置 服務(wù)器操作系統(tǒng) Windows Server 2000; 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) SQL Server 2000; 客戶端操作系統(tǒng) Windows XP / Windows2005 等,IE 瀏覽器; 后臺綜合分析軟件。3.2.3 后臺綜合分析軟件特點 (1) 能定時自動接收數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù); (2) 具有遠程設(shè)置采集方式(自控方式或受控方式)、自動采集時間的功能; (3) 后臺軟件根據(jù)用戶需求，系統(tǒng)運行參數(shù)、報警參數(shù)、數(shù)據(jù)采集密度等可以遠程設(shè)置; (4) 能向數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送對時命令; (5) 能遠程修改數(shù)據(jù)采集單元的IP地址和端口號; (6) 對監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析和輸出,以數(shù)字列表、曲