一种接地线监管系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力线路技术领域，具体涉及一种接地线监管系统及方法。
【背景技术】
[0002] 在电力系统，接地线被称为保命线。合理挂拆接地线是保障各类作业现场人身、设 备安全的首要条件，也是电力部门各级领导、现场安全监察人员最关注的安全措施。由于技 术发展、管理手段和人员责任心的原因，多年来，一直沿用传统的粗放型管控方式，造成下 述结果：1、接地线检修保养不到位，造成接地线'带病'作业，在现场起不到"保命线"作用； 2、个别人员贪图操作方便，随意挂接，有时甚至错挂到附近带电设备上，造成人身伤亡、设 备烧损。所以，严格管控接地线是各级电力安监部门工作的重要日程。
[0003] 近些年来随着科技发展、安全管理严格化，有些部门用新技术开发、应用了一些有 关接地线的监管系统，收到了一定的效益。但由于组网基础投入大、现场操作不灵活、功能 不完备等因素限制，致使推广应用进程缓慢，社会效益不明显。因此，采用现代电子信息技 术研发设计出一款功能完善、使用简便、操作灵活、工作可靠的模块式接地线监管系统，广 泛应用在各类电力作业现场，使接地线真正发挥"保命线"的作用，则是对现场一线作业员 工人身和生命的极大尊重，也是电力设备安全运行的充分保障。
[0004] 现有的接地线监管系统存在以下缺陷和不足：1.需要安装接地体，设立地线粧及 固定的RFID，现场工作量大，受外界人为、自然破坏机率增加。2.不能灵活在工程需要的任 意位置挂/拆接地线。3.需要断开接地线导电体，致使地线出现明显断开点，易造成故障 点增加，使接地线损坏。4.体积大，内嵌独立的GPS、GPRS模块。5.能耗高，经常充电，运行 维护繁杂。6.采用RFID组合判断段，现场设备不能自行判断工作状态，需要后台服务器处 理，易导致误判机率曾大。7.需要地理信息系统GIS支持，数据库前期工作量大，工作受限。 8.工作任务单一，只管接地线。
[0005] 由于电子信息技术与电力生产运行技术对接不完善，且对电力作业现场、尤其是 广大偏远贫困地区中小电力企业作业现场的真正需求了解掌握不到位，导致出现接地线监 管不到位。主要表现在以下两点：
[0006] 需要在每处设置接地线的地方都要先埋设接地体，做接地粧等固定外设，还要在 接地粧上安装固定的无线传感器。我国大部分负责点多、线长、面广的基层电力企业则很难 具备如此装设条件。
[0007] 在拟装设接地线管理系统的电力部门要想发挥设备功能，首先要有具备覆盖全辖 区的GIS系统信息支持。在目前我国大部分（地）县级电力系统企业GIS应用不普遍的情 况下，很难普及推广。
[0008] 综上所述，现有技术对于接地线监管存在接地线虚设乱挂、随意布点的事故隐患， 不能够达到实时监控。
【发明内容】
[0009] 本发明所要解决的技术问题是提供一种接地线监管系统及方法，能够对电力作业 现场的接地线状态进行实时监控。
[0010] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种接地线监管系统，包括设置在同 一接地线且间隔一定距离的两个采集装置、现场数据处理平台和上位机；所述两个采集装 置和所述上位机均与现场数据处理平台连接；
[0011] 所述两个采集装置，用于按照采样周期采集包含大气压值和温度值的数据，并计 算得到两个采集装置的实际高度值，将包含实际高度值的数据包发送给所述现场数据处理 平台或由其中一个所述采集装置将计算得到的实际高度值发送至另一个采集装置，且另一 个所述采集装置计算得到两者的在第一采样点的垂直高度差的绝对值P1以及在第二采样 点的垂直高度差的绝对值P2,发送至现场数据处理平台；
[0012] 所述现场数据处理平台，用于获取第一采样点的两个采集装置发送的数据包，根 据两个数据包计算出两个采集装置在第一采样点的垂直高度差的绝对值P1或接收另一个 所述采集装置发送的垂直高度差的绝对值P1，根据计算得到的P1或接收的P1判断所述接 地线的第一状态S1 ;和获取所述第二采样点的两个采集装置发送的数据包，根据两个数据 包计算出两个采集装置在第二采样点的垂直高度差的绝对值P2或接收另一个所述采集装 置发送的垂直高度差的绝对值P2,根据计算得到的P2或接收的P2判断接地线的第二状态 S2 ;所述第二采样点为第一采样点的下一采样点；根据第一状态S1和第二状态S2判断所 述接地线为稳定状态或过渡状态，如果为稳定状态，间隔预定时间重新获取数据包并判断 所述接地线是否为稳定状态，如果为过渡状态，则将监测数据发送给上位机进行显示，且间 隔预定时间重新获取数据包并判断所述接地线是否为稳定状态；当所述第一状态S1和第 二状态S2相同时，所述接地线为稳定状态，当所述第一状态S1和第二状态S2不相同时， 所述接地线为过渡状态。
[0013] 本发明的有益效果是：利用采集装置检测接地线两点间的大气压值并计算得到两 点间的垂直高度差绝对值，根据垂直高度差绝对值确定接地线处于何种状态，以及根据不 同时刻的接地线状态确定接地线是否处于挂接/拆除的状态。
[0014] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
[0015] 进一步，所述采集装置包括大气压-温度传感器、单片机、收发单元和电源模块；
[0016] 所述大气压-温度传感器，用于按照采样周期向单片机发送大气压值和温度值；
[0017] 所述单片机，用于根据温度值对大气压值修正并转换，得到实际高度值；或用于将 两个实际高度值做差取绝对值，得到垂直高度差绝对值；以及用于将垂直高度差绝对值或 将包含实际高度值的数据包通过收发单元发送给现场数据处理平台。
[0018] 采用上述进一步方案的有益效果是：利用大气压-温度传感器采集接地线两点间 的大气压值和温度值，并利用温度值对大气压值进行修正，得到实际大气压值，进而转换为 实际高度值，计算两点间的垂直高度差绝对值，方便简单；以及通过改变数据传输路径，首 先由其中一个采集装置向另一个采集装置传送采集计算后的实际高度值，由另一个采集装 置将两者的实际高度值数据进行现场代数差计算，得出同一地点不同高度的两点间垂直高 度差的绝对值，再由采集装置单向上传到现场数据处理平台，充分发挥采集装置的单片机 的潜在能力，实现数据在现场直接处理，计算结果更准确；传输通道简单；减轻现场数据处 理平台的数据处理、计算与通信压力，可进一步提高系统的工作效率。
[0019] 进一步，还包括光敏传感器，用于采集光照信息，并发送给所述单片机；
[0020] 所述单片机，用于接收光照信息，并根据光照信息判断当前时刻是否为昼，若是， 则通过电源模块为单片机供电，使单片机工作；否则单片机不工作。
[0021] 采用上述进一步方案的有益效果是：通过在采集装置中设置光敏传感器，能够使 单片机根据外界昼夜光照强度变化控制开关电源，自动实现白天工作，夜间休眠，使得除了 值班电路工作外，单片机和存储器均处于深度休眠状态，能够降低单片机的电能消耗，使得 电池单元的使用寿命延长一倍。
[0022] 进一步，所述电源模块包括互相连接的电池单元和电源开关，所述电池单元与所 述收发单元连接；当判断为昼时，通过电源开关连通电池单元为单片机供电，使单片机对接 收的数据进行处理；否则不连通电池单元，且单片机不对接收的数据进行处理。
[0023] 进一步，采集装置还包括存储器，用于存储单片机处理的数据。
[0024] 进一步，所述第一状态S1和第二状态S2包括挂接状态和拆除状态，具体判断方法 为：若采样点的垂直高度差的绝对值大于第一阈值，则为挂接状态，若采样点的垂直高度差 的绝对值小于第二阈值，则为拆除状态。
[0025] 本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种接地线监管方法，包括以 下步骤：
[0026]S1，设置于同一接地线上的且间隔一定距离的采集装置采集包含大气压值和温度 值的数据，并计算得到实际大气压值，将包含实际大气压值的数据包发送给所述现场数据 处理平台或由其中一个所述采集装置将计算得到的实际高度值发送至另一个采集装置，且 另一个所述采集装置计算得到两者的在第一采样点的垂直高度差的绝对值P1以及在第二 采样点的垂直高度差绝对值P2,发送至现场数据处理平台；所述第一采样点的下一采样点 为第二采样点；
[0027]S2,现场数据处理平台获取第一采样点的两个采集装置发送的数据包，根据两个 数据包计算出两个采集装置在第一采样点的垂直高度差的绝对值P1或接收另一个所述采 集装置发送的垂直高度差的绝对值P1，根据计算得到的P1或接收的P1判断所述接地线的 第一状态S1;
[0028]S3,获