專利名稱：一種地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)和智能維護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)和智能維護(hù)系統(tǒng)，特別指的是一種能對(duì)地網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和維護(hù)的智能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)多處變電站因雷擊造成了重大事故，綜合這些事故的原因，多數(shù)與地網(wǎng)接地電阻不合格有關(guān)。地網(wǎng)不合格，不但在電力傳輸中會(huì)造成極大的事故，同時(shí)對(duì)于一些終端精密設(shè)備，或移動(dòng)基站等傳輸信號(hào)精密的環(huán)境，也會(huì)造成信號(hào)干擾、甚至出現(xiàn)錯(cuò)碼等通訊事故。因此，建立一個(gè)合格的地網(wǎng)，就顯得猶為重要了，越來(lái)越多的研究也表明，地網(wǎng)對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用，因此相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也陸續(xù)出臺(tái)，引起了越來(lái)越多人們的重視，但是在我國(guó)的相關(guān)規(guī)范當(dāng)中，只對(duì)接地電阻的參數(shù)做出了詳細(xì)的要求， 而對(duì)于建設(shè)地網(wǎng)的材料方面，仍然沒(méi)有詳細(xì)的規(guī)范，造成了很多單位在設(shè)計(jì)及施工的時(shí)候， 未能考慮地網(wǎng)的壽命以及季節(jié)因素的變化，從而出現(xiàn)雨季達(dá)標(biāo)，旱季不達(dá)標(biāo)；或是使用一段時(shí)間之后，地網(wǎng)中使用的材料被腐蝕，脫落，從而導(dǎo)致地網(wǎng)不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)。為了避免地網(wǎng)的不合格給人們帶來(lái)重大事故，人們對(duì)地網(wǎng)實(shí)行定期檢測(cè)，由于在電力或通訊系統(tǒng)中，一般都是建設(shè)在比較偏僻的地方，作為電力變電站或是通訊基站如此龐大的數(shù)量的前提下，每季度進(jìn)行一次的檢測(cè)，也是一個(gè)極其繁雜的工作，所花費(fèi)的人力物力非常龐大，并且受人為因素的影響比嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明作出了以下技術(shù)解決方案。本發(fā)明由前端探測(cè)器1、地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)器2、雨水收集器3、離子供應(yīng)器4、上位工挖機(jī)5、電控水泵6、電控閥門9、PH調(diào)節(jié)劑7和水位定量池8、水位定量電控閥門10、離子供應(yīng)電控閥門9、PH調(diào)節(jié)劑電控閥門11、垂直接地體12和水平接地體13組成，前端探測(cè)器1是通過(guò)探頭與被探測(cè)的對(duì)象相接觸，負(fù)責(zé)采集包括濕度、PH值、土壤電阻率、地網(wǎng)瞬間電流的數(shù)據(jù)，將所采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸給地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)器2 ；地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)器2將前端采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的處理，并作出相應(yīng)的指令，啟動(dòng)電控閥門9，從對(duì)應(yīng)的離子供應(yīng)器4和 PH調(diào)節(jié)劑7中，抽取相應(yīng)的離子劑和PH調(diào)節(jié)劑，對(duì)PH值，離子含量，含水量等進(jìn)行調(diào)劑，從而能在一定程度上降低地網(wǎng)的接地電阻值。同時(shí)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)，通過(guò)內(nèi)置的RS485信息收發(fā)器，或是內(nèi)置的GPRS無(wú)線通訊模塊，將所收集到的數(shù)據(jù)發(fā)回到上位工控機(jī)5，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，分析，作為改造或是建設(shè)新地網(wǎng)的參考。當(dāng)水位定量池8中水量不足時(shí)，啟動(dòng)電控水泵6進(jìn)行補(bǔ)水。雨水收集器3是通過(guò)特制的水箱，利用特殊的結(jié)構(gòu)，能夠在雨季的時(shí)候，對(duì)雨水進(jìn)行收集儲(chǔ)藏，并在旱季的時(shí)候，利用綜合監(jiān)測(cè)器收集到的信息，自動(dòng)或是通過(guò)人工干預(yù)(遠(yuǎn)程軟件控制)，對(duì)地網(wǎng)的濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。離子供應(yīng)器4研究表明，除濕度對(duì)土壤電阻率有很大的影響之外，土壤中水分的離子含量，也直接影響土壤電阻率。因此，通過(guò)特別的離子容器，當(dāng)土壤電阻率升高，導(dǎo)致地網(wǎng)的接地電阻值不達(dá)標(biāo)時(shí)，地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)器2自動(dòng)發(fā)出指令，啟動(dòng)離子供應(yīng)系統(tǒng)的智能電控閥門9，往地網(wǎng)中注入離子成分，從而使土壤電阻率下降，并最終降低地網(wǎng)的接地電阻。上位工控機(jī)5通過(guò)增加工控模塊，一臺(tái)主機(jī)最多可以實(shí)現(xiàn)對(duì)IOM個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、分析，以及可以通過(guò)工控機(jī)的操作界面，實(shí)現(xiàn)人工干預(yù)，遠(yuǎn)程對(duì)地網(wǎng)進(jìn)行操作。比如啟動(dòng)譽(yù)滿水位定量池8中的智能電控閥門10注入水，調(diào)節(jié)土壤濕度；啟動(dòng)離子供應(yīng)器的智能電控閥門9注入離子劑，調(diào)節(jié)土壤中的離子含量；啟動(dòng)PH試劑供應(yīng)器中的智能電控閥門11注入酸堿度調(diào)節(jié)劑，改變水質(zhì)以對(duì)材料地網(wǎng)進(jìn)行防腐。通過(guò)內(nèi)置軟件，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平面總監(jiān)控圖，實(shí)現(xiàn)預(yù)警，報(bào)警，自動(dòng)啟動(dòng)裝置或是人工干預(yù)的方式遠(yuǎn)程啟動(dòng)。本發(fā)明將地網(wǎng)與儀表，地網(wǎng)與監(jiān)測(cè)以及GPRS模塊相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)智能化監(jiān)測(cè)，無(wú)縫數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程(全國(guó)范圍內(nèi))監(jiān)測(cè)地網(wǎng)運(yùn)行情況，并通過(guò)預(yù)警、報(bào)警裝置對(duì)監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)回報(bào)，根據(jù)所回報(bào)的監(jiān)測(cè)信息，值班人員可根據(jù)相應(yīng)情況對(duì)智能化系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，包括設(shè)定電阻值的預(yù)警、報(bào)警值，以及自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備；通過(guò)遠(yuǎn)程系統(tǒng)可根據(jù)一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的電阻率變化曲線，從而對(duì)地網(wǎng)的接地電阻值進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而可提前做好準(zhǔn)備；通過(guò)雨水收集器提供的信息，進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)土壤濕度，從而改變土壤電阻率；為了確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，本發(fā)明設(shè)計(jì)了多回路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、定時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和循檢監(jiān)測(cè)系統(tǒng)， 通過(guò)一段時(shí)間的數(shù)據(jù)累積，分析地網(wǎng)電阻的變化，從而鑒別地網(wǎng)的真?zhèn)喂收?，通過(guò)分析地網(wǎng)電流，識(shí)別故障電流或是雷擊電流，從而對(duì)該點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行危險(xiǎn)分級(jí)，通過(guò)對(duì)常用材料腐蝕分析，自動(dòng)調(diào)節(jié)酸堿度，延長(zhǎng)接地體的壽命。本發(fā)明的有益效果在于通過(guò)遠(yuǎn)程對(duì)地網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)預(yù)警、實(shí)時(shí)調(diào)整地網(wǎng)的參數(shù)，對(duì)不合格的組件進(jìn)行即時(shí)修復(fù)，以確保人們的生命和財(cái)產(chǎn)不會(huì)因重大事故而受到損害。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖(1)是本發(fā)明的工作原理圖。
具體實(shí)施例方式地網(wǎng)作為一個(gè)整體部分，包括垂直接地體，水平接地體，以及引下線組成，通過(guò)垂直接地體、水平接地體與大地中的土壤緊密接觸，達(dá)到良好的接地效果，而設(shè)備或是其它系統(tǒng)通過(guò)引下線連接到地網(wǎng)。由于地網(wǎng)的接地電阻很小，當(dāng)設(shè)備或是系統(tǒng)中出現(xiàn)雷電流或是故障電流的時(shí)候，能夠通過(guò)地網(wǎng)將這種有危害性的電流泄放入大地。一旦地網(wǎng)出現(xiàn)故障，或是接地電阻變大，則這種多余的危害電流沒(méi)有其它途徑泄放走，就對(duì)設(shè)備造成致命的危害。因此，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，就是對(duì)一個(gè)或多個(gè)這樣的地網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以動(dòng)態(tài)的方式取得地網(wǎng)是否在工作的可靠信息，或是工作中接地電阻、危害電流出現(xiàn)的類別、危害電流出現(xiàn)的機(jī)率等數(shù)據(jù)，從而使人們及時(shí)對(duì)地網(wǎng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行修復(fù)，降低因地網(wǎng)失效給設(shè)備或是人身帶來(lái)的危害。本系統(tǒng)的前端探測(cè)器部分，包括了 PH值探測(cè)器、濕度探測(cè)、電流探測(cè)器器等一系列的探測(cè)器組成，同時(shí)預(yù)留了濕度探測(cè)、密度探測(cè)等升級(jí)接口。當(dāng)探測(cè)器取得數(shù)據(jù)，并通過(guò)任意一種數(shù)據(jù)傳輸方式傳回到地網(wǎng)監(jiān)測(cè)器端。地網(wǎng)監(jiān)測(cè)器取得數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)初步的分析，當(dāng)達(dá)到初始設(shè)備值時(shí)，可以啟動(dòng)相應(yīng)的系統(tǒng)，補(bǔ)充離子劑，或是水分，或是酸度調(diào)節(jié)劑，從而一定程度上改變土壤的基本參數(shù)，從而改變地網(wǎng)的接地電阻值或是地網(wǎng)的腐蝕值。同時(shí)，取得的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS或是其它任一種數(shù)據(jù)傳輸方式，傳回到中心監(jiān)控機(jī)房的上位工控機(jī)。上位工控機(jī)由一臺(tái)智能電腦及對(duì)應(yīng)的監(jiān)控軟件組成。當(dāng)取得前端地網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀傳回的數(shù)據(jù)的時(shí)候，自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)存，分析、判斷。從而得出地網(wǎng)的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)。根據(jù)一個(gè)時(shí)段內(nèi)的數(shù)據(jù)分析總結(jié)，系統(tǒng)可自動(dòng)判斷，地網(wǎng)各行參數(shù)的變化值，從而做出預(yù)警可是報(bào)警的提示。地網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)器與上位工控機(jī)的主要區(qū)別在于，地網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)器只能取得數(shù)據(jù)， 以及傳輸數(shù)據(jù)。同時(shí)當(dāng)它作出各種指令的時(shí)候，是預(yù)置一定的數(shù)據(jù)，當(dāng)取得的數(shù)據(jù)達(dá)到此數(shù)值的時(shí)候，就相應(yīng)地啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)。但它沒(méi)有儲(chǔ)存與時(shí)段分析的功能，并且它監(jiān)測(cè)的只是一個(gè)地網(wǎng)的數(shù)據(jù)。上位工控機(jī)取得的數(shù)據(jù)，是若干個(gè)地網(wǎng)的數(shù)據(jù)，同時(shí)可儲(chǔ)存以及分析一個(gè)時(shí)候內(nèi)的數(shù)據(jù)，可以對(duì)數(shù)據(jù)變化的趨勢(shì)作出判斷，從而對(duì)地網(wǎng)變化作一個(gè)較準(zhǔn)確的“預(yù)測(cè)”， 從而在故障出現(xiàn)之前就通知人們?cè)陉P(guān)注某地網(wǎng)，已經(jīng)到了危險(xiǎn)的臨界值。同時(shí)，上位工控機(jī)內(nèi)置的平面分布圖，可以對(duì)N個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)緯度分布一目了現(xiàn)。 預(yù)警或是報(bào)警的數(shù)據(jù)，可以在平面總圖上閃爍顯示。而且內(nèi)置了人工干預(yù)系統(tǒng)。當(dāng)取得一個(gè)時(shí)段的數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)分析得知地網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀的初始設(shè)置值可能與實(shí)際運(yùn)行有一種的偏差(或者說(shuō)初始設(shè)置不合理)時(shí)，可以通過(guò)軟件內(nèi)置的功能，自動(dòng)調(diào)節(jié)地網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀的設(shè)置值，或是根據(jù)實(shí)際情況，人工遠(yuǎn)程操作，對(duì)地網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)器的各項(xiàng)設(shè)備值進(jìn)行更改，而降低派人現(xiàn)場(chǎng)重新調(diào)試的成本。在本系統(tǒng)中，對(duì)土壤參數(shù)的改變，是依靠供液系統(tǒng)構(gòu)成。供液系統(tǒng)由雨水收集器，儲(chǔ)水器，定量池，電控水泵以及人工水井構(gòu)成。雨水收集器負(fù)責(zé)收集雨水，并且經(jīng)過(guò)底部的濾網(wǎng)，再經(jīng)過(guò)與儲(chǔ)水器連接的管道，將經(jīng)過(guò)了過(guò)濾的雨水流入儲(chǔ)水器中備用；人工水井及電控水泵，儲(chǔ)水器中的水已經(jīng)用完，而又久未下雨，沒(méi)有其它水源補(bǔ)充的情況下，通過(guò)啟動(dòng)電控水泵，抽取人工水井中的水，注入儲(chǔ)水器中，以保證供液系統(tǒng)的正
常供給。儲(chǔ)水器通過(guò)自動(dòng)閥門，與定量池相連接。定量池中分別內(nèi)置了高濃度的防腐離子劑，PH值調(diào)節(jié)劑等。水進(jìn)入定量池后，與這些劑混合在一起，形成調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的原液部分。當(dāng)前端探測(cè)器取得了各項(xiàng)數(shù)據(jù)之后，最終傳回到上位工控機(jī)，經(jīng)過(guò)上位工控機(jī)的定量分析，對(duì)電控閥門發(fā)出命令，對(duì)各定量池開放，按一定的比例往地下灌入相應(yīng)的水劑， 在管道中混合后，通過(guò)預(yù)埋于地網(wǎng)附近的管道，滲入到地網(wǎng)周圍的土壤中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤參數(shù)的改變，如電阻率，導(dǎo)電系統(tǒng)，濕度，酸堿度等。為保證混合的的液體可以均勻地滲入到地網(wǎng)周圍的土壤，在管道的末端，加裝了毛細(xì)緩滲管。這種由很多毛細(xì)孔組成的管，可以在微小壓力的狀態(tài)下，將液體緩慢地輸送至土壤中。
權(quán)利要求
1.一種地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)和智能維護(hù)系統(tǒng)，由前端探測(cè)器、地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)器、雨水收集器、 離子供應(yīng)器、上位工控機(jī)組成，其特征是將地網(wǎng)與儀表，地網(wǎng)與監(jiān)測(cè)以及GPRS模塊相結(jié)合， 實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)智能化監(jiān)測(cè)，無(wú)縫數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程(全國(guó)范圍內(nèi))監(jiān)測(cè)地網(wǎng)運(yùn)行情況，并通過(guò)預(yù)警、報(bào)警裝置對(duì)監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)回報(bào)，根據(jù)所回報(bào)的監(jiān)測(cè)信息，值班人員可根據(jù)相應(yīng)情況對(duì)智能化系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，包括設(shè)定電阻值的預(yù)警、報(bào)警值，以及自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備。
2.由權(quán)利要求1所述的一種地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)和智能維護(hù)系統(tǒng)，其特征是根據(jù)所回報(bào)的監(jiān)測(cè)信息，值班人員可根據(jù)相應(yīng)情況對(duì)智能化系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，包括設(shè)定電阻值的預(yù)警、報(bào)警值，以及自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備；通過(guò)遠(yuǎn)程系統(tǒng)可根據(jù)一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的電阻率變化曲線，從而對(duì)地網(wǎng)的接地電阻值進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而可提前做好準(zhǔn)備；通過(guò)雨水收集器提供的信息，進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)土壤濕度，從而改變土壤電阻率
3.由權(quán)利要求1所述的一種地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)和智能維護(hù)系統(tǒng)，其特征是為了確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，本發(fā)明設(shè)計(jì)了多回路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、定時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和循檢監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)一段時(shí)間的數(shù)據(jù)累積，分析地網(wǎng)電阻的變化，從而鑒別地網(wǎng)的真?zhèn)喂收?，通過(guò)分析地網(wǎng)電流，識(shí)別故障電流或是雷擊電流，從而對(duì)該點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行危險(xiǎn)分級(jí)，通過(guò)對(duì)常用材料腐蝕分析，自動(dòng)調(diào)節(jié)酸堿度，延長(zhǎng)接地體的壽命。
全文摘要
一種地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)和智能維護(hù)系統(tǒng)，由前端探測(cè)器(1)、地網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)器(2)、雨水收集器(3)、離子供應(yīng)器(4)、上位工挖機(jī)(5)、電控水泵(6)、電控閥門(9)、PH調(diào)節(jié)劑(7)和定量池(8)組成，將地網(wǎng)與儀表，地網(wǎng)與監(jiān)測(cè)以及GPRS模塊相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)智能化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，無(wú)縫數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程(全國(guó)范圍內(nèi))監(jiān)測(cè)地網(wǎng)運(yùn)行情況，并通過(guò)預(yù)警、報(bào)警裝置對(duì)監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)回報(bào)，根據(jù)所回報(bào)的監(jiān)測(cè)信息，值班人員可根據(jù)相應(yīng)情況對(duì)智能化系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，包括設(shè)定電阻值的預(yù)警、報(bào)警值，以及自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102412623SQ20101029227
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者吳興杰, 陳志鵬 申請(qǐng)人:吳興杰, 陳志鵬