專利名稱：一種基于wifi通信的地線監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于wifi通信的地線監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
帶地線合閘事故屢禁不止，防止帶地線合閘送電已經(jīng)被列入“五防”范圍之內(nèi)。目前，變電站內(nèi)防止因漏拆地線而導(dǎo)致的帶地線合閘事故的主要手段是加強(qiáng)臨時(shí)地線的管理工作，通過(guò)加強(qiáng)培訓(xùn)、提高作業(yè)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和安全生產(chǎn)意識(shí)來(lái)防止此類事故的發(fā)生，缺乏技術(shù)手段。作業(yè)人員在平時(shí)工作中難免有疏忽，所以僅僅依靠管理手段只能降低帶地線合閘事故發(fā)生率，無(wú)法完全避免此類事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于wifi通信的地線監(jiān)測(cè)裝置，其從技術(shù)層面解決帶地線合閘問(wèn)題，其能夠?qū)⒌鼐€的使用情況實(shí)時(shí)傳輸?shù)街骺厥覂?nèi)地線管理主機(jī)上，該裝置工作可靠性高、安裝使用都很方便、且制作成本低廉。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種基于wifi通信的地線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述地線監(jiān)測(cè)裝置包括能裝配在常規(guī)地線上的合頁(yè)式附加地線頭、wifi終端、微型單片機(jī)(MCU) JPwifi終端以及微型單片機(jī)配套的穩(wěn)壓芯片一、二、供電電源；所述wifi終端，穩(wěn)壓芯片一、二，微型單片機(jī)，供電電源封裝在一殼體中，合頁(yè)式附加地線頭與殼體一起安裝在常規(guī)地線結(jié)構(gòu)架上；合頁(yè)式附加地線頭的開(kāi)合點(diǎn)類似開(kāi)關(guān)和供電電源串聯(lián)，穩(wěn)壓芯片一、二并聯(lián)在串聯(lián)的供電電源和合頁(yè)式附加地線頭的兩端構(gòu)成回路，wifi終端和微型單片機(jī)分別接在穩(wěn)壓芯片一、二的正負(fù)輸出端之間，微型單片機(jī)的信號(hào)輸出端口連接到wifi終端的信號(hào)輸入端口 ；
所述合頁(yè)式附加地線頭由兩個(gè)鉸接的頁(yè)片一和頁(yè)片二構(gòu)成，頁(yè)片二長(zhǎng)于頁(yè)片一，鉸接點(diǎn)設(shè)在頁(yè)片二上，鉸接點(diǎn)到頁(yè)片二一端的長(zhǎng)度與頁(yè)片一等長(zhǎng)，在頁(yè)片一和頁(yè)片二間靠近鉸接點(diǎn)位置連接有彈簧，在頁(yè)片一上位于彈簧安裝位置前固定有一個(gè)凸出的接線頭，接線頭與頁(yè)片一之間為絕緣設(shè)置，在頁(yè)片二上設(shè)有對(duì)應(yīng)接線頭位置的接線頭位置槽，接線頭能正好插在接線頭位置槽內(nèi)，在頁(yè)片一和頁(yè)片二對(duì)應(yīng)的分開(kāi)一端分別設(shè)有大小相同的頁(yè)片合閉后位置重疊的開(kāi)孔一、二，在開(kāi)孔一、二上設(shè)有絕緣膠套筒，合頁(yè)式附加地線頭可以通過(guò)開(kāi)孔一、二套設(shè)在安裝到接地樁上，在兩個(gè)合頁(yè)片上涂設(shè)有絕緣漆層，在頁(yè)片二另一端連接在常規(guī)地線上。本發(fā)明在使用時(shí)工作過(guò)程為:合頁(yè)式附加地線頭與常規(guī)地線接地端一起掛接在接地樁上時(shí)接線頭與接線頭位置槽內(nèi)壁接觸，wifi終端的工作電源和MCU的工作電源接通，wifi終端在MCU的控制下開(kāi)始發(fā)信，信息通過(guò)無(wú)線與有線混合的數(shù)據(jù)傳輸方式發(fā)送到主控室地線管理主機(jī)上，地線管理主機(jī)接收到信號(hào)后顯示地線已掛接在接地樁上信息；反之若合頁(yè)式附加地線頭被拆離接地樁時(shí)，接線頭脫離接線頭位置槽，wifi終端和MCU的工作電源斷開(kāi)，信息傳輸停止，地線管理主機(jī)接收不到信號(hào)，顯示地線拆離接地樁信息。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明能夠?qū)⒌鼐€自身掛接在變電站內(nèi)接地樁上、未掛接在變電站內(nèi)接地樁上兩種狀態(tài)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街骺厥覂?nèi)地線管理主機(jī)上，從而做到防止帶地線合閘送電，完全避免帶地線合閘事故的發(fā)生。本發(fā)明原理簡(jiǎn)單、操作方便，僅依靠接線頭與接線頭位置槽的接觸接通電路，可以有效避免變電站電磁干擾對(duì)設(shè)備工作可靠性的影響。本發(fā)明采用無(wú)線通信與有線通信相結(jié)合的通信方式，一方面方便wifi終端在變電站內(nèi)布置，另一方面確保了通信可靠性。本發(fā)明制作成本低廉、制作工藝簡(jiǎn)單，方便短期內(nèi)批量化生產(chǎn)?？傊?相關(guān)人員可以通過(guò)主控室內(nèi)地線管理主機(jī)及時(shí)了解變電站內(nèi)地線掛接情況,從技術(shù)層面防止帶地線合閘事故，創(chuàng)造極大的直接經(jīng)濟(jì)效益和間接經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)平均每年發(fā)生帶地線合閘事故53起，平均每省每年1.6起，發(fā)生頻率并不是很高，但每一次發(fā)生都會(huì)引起嚴(yán)重的后果，輕則造成輸電線路跳閘停運(yùn)，弓丨起大面積停電，造成大量經(jīng)濟(jì)損失，重則會(huì)損毀設(shè)備，引起人身傷亡。發(fā)生事故的電壓等級(jí)不同，事故造成的損失也就不同。以IIOkV線路發(fā)生帶接地線合閘事故為例，假設(shè)線路只帶I個(gè)IlOkV變電站的I臺(tái)主變，主變負(fù)載3萬(wàn)千瓦(3萬(wàn)千瓦為單臺(tái)主變經(jīng)驗(yàn)負(fù)荷值)，按照沒(méi)有設(shè)備損壞及人身傷亡，僅發(fā)生電量損失的理想情況，且I小時(shí)后可及時(shí)恢復(fù)送電。則損失電量為3萬(wàn)千瓦時(shí)，若以負(fù)荷均為民用負(fù)荷，電價(jià)以0.5元計(jì)算，則一次帶地線合閘事故造成的經(jīng)濟(jì)損失為1.5萬(wàn)元。該項(xiàng)目實(shí)施后可有效避免此類事故發(fā)生，其直接經(jīng)濟(jì)效益
1.5*1.6=2.4萬(wàn)元。以上按照事故中沒(méi)有設(shè)備損壞及人身傷亡，僅發(fā)生電量損失的理想情況進(jìn)行的計(jì)算。實(shí)際上，接地線合閘事故會(huì)造成設(shè)備的損壞。如某公司2009年2月27日發(fā)生的帶地線送電誤操作事故就造成一臺(tái)變壓器低壓側(cè)繞組損毀，事故造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百萬(wàn)元。而通過(guò)系統(tǒng)的應(yīng)用，可以徹底避免此類事故的發(fā)生，這其中蘊(yùn)藏的經(jīng)濟(jì)效益是無(wú)法用具體數(shù)字體現(xiàn)的。如果在帶接地線合閘事故中，發(fā)生設(shè)備損毀，人身傷亡，單位不僅需要為設(shè)備修復(fù)、人員安撫支付巨額費(fèi)用，還要承擔(dān)很重的社會(huì)責(zé)任，保障事故中傷亡人員親屬的生活，由此花費(fèi)的人力、物力、精力的成本更是無(wú)法估算。本系統(tǒng)的應(yīng)用，可保證供電的可靠性，保障工作人員的人身安全，其中蘊(yùn)含的間接經(jīng)濟(jì)效益是巨大的、無(wú)法估量的。該裝置的投運(yùn)可以從技術(shù)層面避免帶地線合閘事故，可以避免大量的損失，創(chuàng)造大量的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1為本發(fā)明基于wifi技術(shù)的地線檢測(cè)裝置實(shí)施例的原理 圖2為本發(fā)明基于wifi技術(shù)的地線檢測(cè)裝置實(shí)施例中合頁(yè)式附加地線頭結(jié)構(gòu)示意
圖3為本發(fā)明在實(shí)施時(shí)變電站內(nèi)設(shè)備分布原理示意圖。
具體實(shí)施例方式如附圖1、2所示本發(fā)明一種基于wifi技術(shù)的地線檢測(cè)裝置包括能裝配在常規(guī)地線上的合頁(yè)式附加地線頭、wifi終端、微型單片機(jī)、和wifi終端以及微型單片機(jī)配套的穩(wěn)壓芯片一、二、供電電源；所述Wifi終端，穩(wěn)壓芯片一、二，微型單片機(jī)MCU，供電電源封裝在一殼體中，合頁(yè)式附加地線頭與殼體一起安裝在常規(guī)地線結(jié)構(gòu)架上；合頁(yè)式附加地線頭的開(kāi)合點(diǎn)類似開(kāi)關(guān)和供電電源串聯(lián)，穩(wěn)壓芯片一、二并聯(lián)在串聯(lián)的供電電源和合頁(yè)式附加地線頭的兩端構(gòu)成回路，Wifi終端和微型單片機(jī)分別接在穩(wěn)壓芯片一、二的正負(fù)輸出端之間，微型單片機(jī)的信號(hào)輸出端口連接到Wifi終端的信號(hào)輸入端口 ；
所述合頁(yè)式附加地線頭由兩個(gè)鉸接的頁(yè)片一 I和頁(yè)片二 2構(gòu)成，頁(yè)片二 2長(zhǎng)于頁(yè)片一1，鉸接點(diǎn)A設(shè)在頁(yè)片二 2上，鉸接點(diǎn)A到頁(yè)片二 2 —端的長(zhǎng)度與頁(yè)片一 I等長(zhǎng)，在頁(yè)片一 I和頁(yè)片二 2間靠近鉸接點(diǎn)A位置連接有彈簧B，在頁(yè)片一 I上位于彈簧B安裝位置前固定有一各凸出的接線頭D，接線頭D與頁(yè)片一 I之間為絕緣設(shè)置，在頁(yè)片二 2上設(shè)有對(duì)應(yīng)接線頭D位置的接線頭位置槽C，接線頭D能正好插在接線頭位置槽C內(nèi)，合頁(yè)式附加地線頭在制作的過(guò)程中使接線頭位置槽C的尺寸略大于接線頭的尺寸，使接線頭的高度略大于接線頭位置槽的深度，并且當(dāng)鉸合兩面繞著鉸接點(diǎn)A轉(zhuǎn)軸閉合在一起的時(shí)候接線頭恰好能夠伸入到接線頭位置槽中；在頁(yè)片一I和頁(yè)片2 二對(duì)應(yīng)的分開(kāi)端上分別設(shè)有大小相同的頁(yè)片合閉后位置重疊的開(kāi)孔一、二 K21、K22，在開(kāi)孔一、二 K21、K22上設(shè)有絕緣膠套筒，合頁(yè)式附加地線頭可以通過(guò)開(kāi)孔一、二安裝到接地樁上，在兩個(gè)合頁(yè)片1、2上涂設(shè)有絕緣漆層，頁(yè)片二2的另一端設(shè)有開(kāi)孔三K1，合頁(yè)式附加地線頭通過(guò)開(kāi)孔三Kl連接在常規(guī)地線上。本發(fā)明中所述的wifi終端的型號(hào)為RS9110-N-11-22，內(nèi)置TCP/IP協(xié)議，工作頻率為2.4GHz，在802.1ln模式下進(jìn)行連接，采用AES和WAP2進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，工作電壓為3.1-3.6V，最大發(fā)射功率不超過(guò)500mW，傳輸距離為2km_3km，該wifi終端工作電源穩(wěn)壓芯片的信號(hào)為PAM3106DAB330。所述的MCU的型號(hào)為STC89C52MCU，該型號(hào)MCU的工作電壓為5V，該MCU工作電源穩(wěn)壓芯片的型號(hào)為MIC5219-5.0YM5。所述的供電電源為12Vcoolook牌鋰電池，這種蓄電池的容量為5000mAh。附圖3中圖中所示設(shè)備區(qū)為變電站設(shè)備區(qū)，站內(nèi)檢修時(shí)掛接的地線都在設(shè)備區(qū)內(nèi)；圖中無(wú)線終端指現(xiàn)場(chǎng)掛接的地線上的無(wú)線通訊終端；無(wú)線AP指固定排列在變電站設(shè)備區(qū)內(nèi)的wifi終端；樞紐AP與站內(nèi)普通的無(wú)線AP型號(hào)相同，只是完成的功能不一樣，樞紐AP接收設(shè)備區(qū)內(nèi)其他AP發(fā)出的信息，并通過(guò)有線通信方式接入交換機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)與主控室內(nèi)地線管理主機(jī)之間的聯(lián)系，交換機(jī)與主控室內(nèi)地線管理主機(jī)之間也是有線通信。在變電站設(shè)備區(qū)內(nèi)采用wifi無(wú)線通信技術(shù)，方便了 wifi終端的布置排列；設(shè)備區(qū)與主控室之間采用有線通信方式，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。本發(fā)明的工作原理如附圖2、3所示:合頁(yè)式附加地線頭與地線是一一對(duì)應(yīng)的，通過(guò)程序?qū)γ總€(gè)合頁(yè)式附加地線頭進(jìn)行編號(hào)，使合頁(yè)式附加地線頭與地線的編號(hào)實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，使用時(shí)合頁(yè)式附加地線頭與常規(guī)地線接地端一起掛接在接地樁上。設(shè)計(jì)的基于wifi技術(shù)的地線的電路原理圖如圖2所示，地線未使用時(shí)，彈簧處于自然長(zhǎng)度，合頁(yè)式附加地線頭的接線頭未與接線頭位置槽內(nèi)壁接觸，電路沒(méi)有接通，wifi終端不進(jìn)行發(fā)信。地線接地端掛接在變電站內(nèi)接地樁上的同時(shí)將合頁(yè)式附加地線頭安裝在接地樁上，擰緊接地樁上的元寶螺栓時(shí)彈簧被壓縮，頁(yè)片一、二面繞鉸接點(diǎn)A轉(zhuǎn)軸閉合，即圖2中接線頭D所在頁(yè)片和接線頭位置槽C所在葉片“兩端子”接觸即合頁(yè)式附加地線頭的接線頭D插入接線頭位置槽C中，電路接通，此時(shí)12V的直流電源經(jīng)過(guò)3.3V的穩(wěn)壓芯片后給wifi終端供電，經(jīng)過(guò)5V的穩(wěn)壓芯片為MCU供電。這樣，MCU就會(huì)控制wifi發(fā)送器以固定的時(shí)間間隔向地線管理主機(jī)發(fā)送“XX號(hào)地線掛接成功”信號(hào)；反之，若地線已拆除，則整個(gè)裝置失電，不再進(jìn)行通信，此時(shí)地線管理主機(jī)認(rèn)為地線已拆除。為了提高抗干擾能力，MCU編程的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)當(dāng)控制位的電位為高電位的時(shí)候延時(shí)一定時(shí)間再對(duì)控制位的信號(hào)進(jìn)行判斷，若控制位的信號(hào)仍然為高電位且能維持一定的時(shí)間，則此時(shí)判定為回路已經(jīng)接通，MCU開(kāi)始控制無(wú)線通信模塊向控制室內(nèi)的地線管理主機(jī)發(fā)信；反之若經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)后MCU的控制位變?yōu)榈碗娢?或者高電位持續(xù)時(shí)間不滿足要求，則判定為干擾，不進(jìn)行發(fā)信。
權(quán)利要求
1.一種基于wifi通信的地線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述地線監(jiān)測(cè)裝置包括能裝配在常規(guī)地線上的合頁(yè)式附加地線頭、Wifi終端、微型單片機(jī)、和Wifi終端以及微型單片機(jī)配套的穩(wěn)壓芯片一、二、供電電源；所述Wifi終端，穩(wěn)壓芯片一、二，微型單片機(jī)MCU，供電電源封裝在一殼體中，合頁(yè)式附加地線頭與殼體一起安裝在常規(guī)地線結(jié)構(gòu)架上；合頁(yè)式附加地線頭的開(kāi)合點(diǎn)類似開(kāi)關(guān)和供電電源串聯(lián)，穩(wěn)壓芯片一、二并聯(lián)在串聯(lián)的供電電源和合頁(yè)式附加地線頭的兩端構(gòu)成回路，wifi終端和微型單片機(jī)分別接在穩(wěn)壓芯片一、二的正負(fù)輸出端之間，微型單片機(jī)的信號(hào)輸出端口連接到wifi終端的信號(hào)輸入端口 ； 所述合頁(yè)式附加地線頭由兩個(gè)鉸接的頁(yè)片一和頁(yè)片二構(gòu)成，頁(yè)片二長(zhǎng)于頁(yè)片一，鉸接點(diǎn)設(shè)在頁(yè)片二上，鉸接點(diǎn)到頁(yè)片二一端的長(zhǎng)度與頁(yè)片一等長(zhǎng)，在頁(yè)片一和頁(yè)片二間靠近鉸接點(diǎn)位置連接有彈簧，在頁(yè)片一上位于彈簧安裝位置前固定有一個(gè)凸出的接線頭，接線頭與頁(yè)片一之間為絕緣設(shè)置，在頁(yè)片二上設(shè)有對(duì)應(yīng)接線頭位置的接線頭位置槽，接線頭能正好插在接線頭位置槽內(nèi)，在頁(yè)片一和頁(yè)片二對(duì)應(yīng)的分開(kāi)一端分別設(shè)有大小相同的頁(yè)片合閉后位置重疊的開(kāi)孔一、二，在開(kāi)孔一、二上設(shè)有絕緣膠套筒，合頁(yè)式附加地線頭可以通過(guò)開(kāi)孔一、二套設(shè)安裝到接地樁上，在兩個(gè)合頁(yè)片上涂設(shè)有絕緣漆層，頁(yè)片二另一端連接在常規(guī)地線上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于wifi通信的地線監(jiān)測(cè)裝置。包括合頁(yè)式附加地線頭、wifi終端、MCU、穩(wěn)壓芯片、供電電源，其特征是wifi終端、穩(wěn)壓芯片、MCU、供電電源封裝在殼體中，合頁(yè)式附加地線頭與殼體一起安裝在常規(guī)地線結(jié)構(gòu)架上，合頁(yè)式附加地線頭與常規(guī)地線接地端一起掛接在接地樁上。本發(fā)明從技術(shù)層面解決帶地線合閘問(wèn)題，其能夠?qū)⒌鼐€的使用情況實(shí)時(shí)傳輸?shù)街骺厥覂?nèi)地線管理主機(jī)上，該裝置工作可靠性高、安裝使用都很方便、且制作成本低廉。
文檔編號(hào)G01R31/02GK103105562SQ201210513328
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者謝紅玲, 李燕青, 王飛龍, 趙亮, 孫凱航, 張乾, 范環(huán)宇, 黃平 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)