[發(fā)明專利]接地電阻在線監(jiān)測報警儀及遠程監(jiān)控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610067052.X
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105717366A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙峰;平帥
• 申請（專利權(quán)）人: 南京尚志電子科技有限公司;西安杰邦科技股份有限公司
• 主分類號: G01R27/20
• 分類號: G01R27/20;G08C17/02
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 查俊奎;朱戈勝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及接地電阻監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及接地電阻在線監(jiān)測報警儀以及基于該裝置上的遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，接地電阻測試儀也滲透了大量的微處理器技術(shù)，其測量功能，內(nèi)容與精度是一般儀器所不能相比的。接地電阻測試儀是檢驗、測量接地電阻的常用儀表，也是電氣安全檢查與接地工程竣工驗收不可缺少的工具，廣泛應(yīng)用于電力、鐵路、交通、部隊、電信、金融、化工、氣象等領(lǐng)域的電氣設(shè)備接地測量及傳輸線路的接地測量等等。

接地電阻測試儀的發(fā)展里程最初人們對接地電阻的測量是用伏安法，這種試驗是非常原始的。在測定電阻時須先估計電流的大小，選出適當(dāng)截面的絕緣導(dǎo)線，在預(yù)備試驗時可利用可變電阻R調(diào)整電流，當(dāng)正式測定時，則將可變電阻短路，由安培計和伏特計所得的數(shù)值可以算出接地電阻。伏安法測量地阻有明顯的不足之處，第一：繁瑣、工作量大。試驗時，接地棒距離地極為20～50米，而輔助接地距離接地點40～100米。另外受外界干擾影響極大，在強電壓區(qū)域內(nèi)有時無法測量。

五六十年代蘇聯(lián)的E型搖表測量取代了伏安法測量。由于攜帶方便，又是手搖發(fā)電機，工作量比伏安法小。

七十年代國產(chǎn)接地電阻測試儀問世，無論在測量范圍、分度值、準確性還是結(jié)構(gòu)、體積、重量，都要勝于E型搖表。因此，相當(dāng)一段時間內(nèi)接地電阻儀都以手搖表為典型儀器。手搖式表在使用時，應(yīng)將設(shè)備自身接地體與設(shè)備斷開，以避免接地體影響測量的準確性。

上述儀器由于手搖發(fā)電機的關(guān)系，精度都很差八十年代數(shù)字接地電阻測試儀的投入使用給接地電阻測試帶來了生機，雖然測試的接線方法同手搖表沒什么兩樣，但是其穩(wěn)定性遠比搖表指針式高得多。在此基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了一種數(shù)字式接地電阻測試儀，測試時采用兩線法在線測量，不必打輔助接地樁，把水管、暖氣管道或交流電插座的零線做為輔助接地，能測量接地電阻、土壤電阻率、交流電壓等指標(biāo)，并有自動補償功能，不僅提高了測量精度，還具有防誤操作、智能提示等功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供接地電阻在線監(jiān)測報警儀，無需打入輔助檢測樁（3根）而進行檢測，從而避免了施工的時候的所耗費的人力，物力，財力，大大減少了使用成本，原來的設(shè)備需要人工去現(xiàn)場進行測量，現(xiàn)在此設(shè)備既可以是單個神經(jīng)元，實現(xiàn)單一功能，也可以將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，還可以將測量結(jié)果進行保存，方便后期的數(shù)據(jù)采集和維護，提高了對設(shè)備的整體控制。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的具體技術(shù)方案是：接地電阻在線監(jiān)測報警儀，其特征在于，包括：

激勵線圈，用于產(chǎn)生交變磁場以使接地線中產(chǎn)生電流；

第一全差分運放模塊，用于放大并輸出高功率激勵源以驅(qū)動激勵線圈；

感應(yīng)線圈，用于感應(yīng)接地線中的電流并產(chǎn)生感應(yīng)電流；

第二全差分運放模塊，用于將感應(yīng)電流信號轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電壓信號并放大處理；

單片機處理模塊，用于產(chǎn)生一個低功率的激勵源并傳輸給第一全差分運放模塊，另外，接收第二全差分運放模塊傳輸?shù)母袘?yīng)電壓信號，進行模數(shù)處理，讀取感應(yīng)電壓值，并根據(jù)感應(yīng)電壓與接地電阻的線性關(guān)系，由感應(yīng)電壓值運算并推斷出對應(yīng)的實際接地電阻值；

顯示模塊，用于顯示實際接地電阻值；

程序?qū)肽K，用于導(dǎo)入單片機處理模塊運行程序以及植入在該運行程序中的感應(yīng)電壓與接地電阻的線性關(guān)系；

數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊，用于導(dǎo)出實際接地電阻值；

電源模塊，用于提供不同的電壓；

所述激勵線圈與第一全差分運放模塊連接，所述第一全差分運放模塊與單片機處理模塊連接，所述感應(yīng)線圈與第二全差分運放模塊連接，所述第二全差分運放模塊與單片機處理模塊連接，所述顯示模塊、程序?qū)肽K和數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊均與單片機處理模塊連接，所述電源模塊供電。

進一步地，還包括警報模塊，所述警報模塊由播音單元及其驅(qū)動單元組成，所述單片機處理模塊與警報模塊中的驅(qū)動單元連接。警報模塊用于讀出實際的接地電阻值，在發(fā)生故障時，還可以用于報警提示。

進一步地，還包按鍵模塊，所述按鍵模塊與單片機處理模塊連接。按鍵模塊用于選擇工作模式以及設(shè)定參數(shù)和臨界值，還具有開關(guān)機功能。

進一步地，所述單片機處理模塊采用MSP430fl49型號的單片機。此單片機功能強大，而且功耗低，節(jié)能環(huán)保。

進一步地，所述數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊采用MAX485接口芯片和RS485接口。此芯片和接口有利于更遠距離傳輸數(shù)據(jù)。