专利名称：智能接地线管理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统作业用辅助设备，特别是一种应用在变电站内的接地线管理
>J-U装直。
背景技术：
电力系统中的操作票工作流程中，需要调度员在现场对所管辖的变电站进行实际操作，操作过程中需要操作人和监护人同时到达现场，一人操作一人监护。随着各个变电站实行无人值班站管理后，各操作器具都放置在了基地站，当变电站有检修工作时，操作人员再将所需器具携带至变电站使用。操作器具中的接地线是操作人员在日常检修过程中必须要用到的器具之一，但是由于作业现场无接地线专用存放设施，导致接地线随处乱放，使用时拿取不方便；另外在检修作业完成后，还会存在由于检修人员疏忽漏拆地线的现象，导致电力系统中的电力设备带地线送电，造成极大的安全隐患。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种能够监测接地线使用情况、保证检修人员和设备安全的接地线管理装置。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下。智能接地线管理装置，包括用于临时存放接地线的存放架，所述存放架包括底座和垂直于地面用于存放接地线的存放板，存放板通过支架安装在底座上部，所述存放板的正面设置有若干个用于悬挂接地线的挂钩；存放架上还设置有用于检测接地线是否悬挂的检测机构、用于显示接地线使用状态的显示模块、用于当接地线回收不全时发出警报的报警模块以及用于发出报警控制指令的控制模块，所述检测机构的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端分别与显示模块和报警模块连接；所述检测机构与所述挂钩对应并由挂钩控制。所述检测机构的具体结构为所述检测机构设置在存放板的背面与挂钩挂柄端部相应的位置，检测机构为用于监测挂钩端部位置变化的位移传感器或/和用于检测挂钩受力状态的力矩传感器；所述检测机构为位移传感器时，挂钩的挂柄与存放板用于穿过挂柄的通孔间设置有用于复位挂钩的弹簧。所述显示模块的具体结构为所述显示模块包括设置在存放板正面的显示屏以及分别位于各个挂钩上方的数码管。所述报警模块的具体结构为所述报警模块包括设置在存放板正面的语音报警器或/和分别位于各数码管上方与挂钩相应的指示灯。所述控制模块的具体结构为所述控制模块包括工业控制单板机，所述工业控制单板机的输入端连接位移传感器和力矩传感器的信号端，工业控制单板机的输出端分别与显示屏、数码管、语音报警器以及指示灯连接。由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步如下。
本发明能够在检修人员作业前后对接地线数量及编号进行有效监测，当作业完成后，接地线没有完全收回时，与接地线编号相应的警铃开始报警，提醒作业人员仍有接地线没有收回，直到该接地线收回后悬挂在相应位置，报警才得以消除，从而保证了电力系统中各电力设备在投运时无接地线的存在，确保变电站现场检修人员的人身安全和设备安全。本发明中的存放架用于存放接地线，存放架采用底座和存放板的组合结构，在保证检修人员取放以及观察方便的基础上，为检测机构、显示模块、报警模块以及控制模块的安装提供了基础。检测机构采用力矩传感器时，可以根据挂钩挂柄的受力状态判断是否悬挂有地线，当挂钩悬挂有接地线时，挂钩挂柄受到向下的力，力矩传感器检测到有力矩产生时将信号传递给控制模块；当挂钩上没有接地线时，力矩传感器检测不到力矩信号，控制模块则可判断挂钩上没有悬挂接地线。检测机构还可以采用位移传感器检测悬挂接地线的挂钩的位置状态，当挂钩上悬挂有接地线时，挂钩在接地线重力的作用下下移，位移传感器检测到向下的位移量后传递给控制模块，即可判断出挂钩上悬挂有地线；当挂钩上没有接地线时，挂钩的挂柄在复位弹簧的作用下，将挂钩挂柄复位，位移传感器检测不到位移信号，控制模块则可判断挂钩上没有悬挂接地线。显示模块的显示屏用于显示整个存放板上在检修工作开始前一共准备有多少条接地线、检修工作开始后共有多少条接地线在使用以及检修工作完成后收回多少条接地线等信息；当然显示屏上还可以显示接地线存放环境的温度以及湿度等信息。显示模块的数码管用于显示与之相应的挂钩所悬挂接地线的编号，以便检修人员在作业过程中能够快速找到相应地的接地线。报警模块中的语音报警器用于在第一条接地线收回时，播报其他未收回的接地线，以确保检修人员将所有接地线收回。报警模块中的指示灯用于指示与之相应的挂钩上的接地线是否收回，当接地线使用后没有收回时，指示灯会一直点亮，提醒检修人员该挂钩上的接地线没有收回。控制模块的工业控制单板机用于根据位移传感器和力矩传感器检测的信息，对接地线的使用情况以及收回情况进行判断，并实时控制显示屏、数码管、语音报警器以及指示灯的显示状态。
图1为本发明的控制电路框图。图2为本发明接地线临时存放架结构示意图。图3为图2的侧视图。图4为图3的局部放大图。其中1.存放架，11.底座，12.支架，13.存放板，14.挂钩，141.挂柄，2.检测机构，21.弹簧，22.位移传感器，23.力矩传感器，3.显示模块，31.显示屏，32.数码管，4.报警模块，41.语音报警器，42.指示灯，5.控制模块，51.工业控制单板机。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
智能接地线管理装置，包括存放架1、检测机构2、显示模块3、报警模块4以及控制模块5。检测机构2、显示模块3、报警模块4和控制模块5均安装在存放架上；存放架I用于临时存放接地线；检测机构2用于检测接地线是否悬挂在存放架上，并将信号实时传递给控制模块；显示模块用于根据控制模块的指令显示接地线的使用状态；报警模块用于根据控制模块的指令当接地线回收不全时发出警报，提醒检修人员及时收回使用的接地线。存放架I的结构如图2所示，包括底座11和存放板13，存放板13通过支架12固定连接在底座上，存放板垂直于地面设置。本实施例中存放板13的正面设置有两行共二十个挂钩14，用于悬挂接地线。存放板设置挂钩的部位设置有通孔，挂钩的挂柄141穿过通孔后伸出存放板的背面。检测机构2用于检测挂钩上是否挂接有接地线，可以为位移传感器22或者力矩传感器23，也可以是两者的组合。本实施例中检测机构仅采用位移传感器，位移传感器固定设置在存放板13背面与挂钩14挂柄端部相应的位置，用于监测挂钩端部位置的变化情况，挂钩的挂柄与存放板的通孔间设置有弹簧21，用于在接地线离开挂钩时复位挂钩。检测机构的安装位置如图3和图4所示。显示模块3如图2所示，包括显示屏31和二十个数码管32。显示屏31安装在存放板的左上角，便于检修人员观察；本实施例中显示屏主要用于显示整个存放板上在检修工作开始前的接地线数量、检修工作进行的过程中所使用的接地线数量、以及检修工作完成后收回的接地线数量。数码管也安装在存放板的正面，分别位于二十个挂钩的上方，用于显示与之相应的挂钩所悬挂接地线的编号。报警模块4包括语音报警器41和二十个指示灯42。语音报警器41安装在存放板的右上角，用于在第一条接地线收回时，播报其他未收回的接地线，以确保检修人员将所有接地线收回。指示灯也安装在存放板的正面，分别位于二十个数码管的上方，用于指示于是相应的挂钩所悬挂接地线的状况。控制模块5安装在存放板的背面上部，主要包括工业控制单板机51以及信号处理电路。工业控制单板机51的输入端连接位移传感器22和力矩传感器23的信号端，工业控制单板机51的输出端分别与显示屏31、数码管32、语音报警器41以及指示灯42连接；用于采集挂钩悬挂地线情况，并根据采集的信号进行判断并发出指示和报警指令。本发明的控制电路框图如图1所示。本发明的工作原理如下所述。当检修人员手持工作票以及接地线到达变电站时，将所要使用的接地线按照编号悬挂在存放板的挂钩上；此时位移传感器检测到挂钩的挂柄产生向下的位移，并将信号传递给控制模块的信号处理电路进行信号处理，处理后的信号传输给工业控制单板机进行分析判断，工业控制单板机判断出挂钩上挂接有地线时，向与该挂钩相应的数码管发出显示指令，显示该接地线的编号；当所有接地线悬挂完毕后，显示屏上会显示出本次作业准备工作中的接地线数量，准备工作完成。开始检修作业时，检修人员逐一从挂钩上取下接地线，此时挂钩的挂柄在复位弹簧的作用下复位，位移传感器检测的挂柄位移量为零，并将信号传递给控制模块的信号处理电路进行信号处理，处理后的信号传输给工业控制单板机进行分析判断，工业控制单板机判断出挂钩上的接地线已取走，则通过显示屏显示作业过程中使用接地线数量；与此同时，工业控制单板机会向与该挂钩相应的指示灯发出点亮指令，说明该挂钩的接地线已进入作业状态，等待收回。当检修作业完成后，检修人员再按照接地线编号逐一将接地线悬挂在相应的挂钩上，位移传感器接收到信号后，再次传递给工业控制单板机，工业控制单板机根据收回的接地线情况在显示屏进行显示，即对作业过程中使用接地线数量进行递减后显示，直到显示作业过程中使用接地线数量为零；与此同时，工业控制单板机会向与该挂钩相应的指示灯发出关闭指令，说明该挂钩的接地线已收回。在接地线的收回过程中，自第一条接地线收回开始，如果间隔一定时间仍有指示灯点亮，则说明与该指示灯相应的挂钩上的接地线仍未收回，工业控制单板机则向语音报警器发出指令，进行语音播报，播报内容包括接地线编号等内容，直到接地线收回后，工业控制单板机再控制语音报警器停止报警。
权利要求
1.智能接地线管理装置，其特征在于包括用于临时存放接地线的存放架(1)，所述存放架(I)包括底座(11)和垂直于地面用于存放接地线的存放板(13)，存放板(13)通过支架(12)安装在底座(11)上部，所述存放板(13)的正面设置有若干个用于悬挂接地线的挂钩 (14);存放架(I)上还设置有用于检测接地线是否悬挂的检测机构(2)、用于显示接地线使用状态的显示模块(3)、用于当接地线回收不全时发出警报的报警模块(4)以及用于发出报警控制指令的控制模块(5)，所述检测机构(2)的输出端与控制模块(5)的输入端连接， 控制模块(5)的输出端分别与显示模块(3)和报警模块(4)连接；所述检测机构(2)与所述挂钩(14)对应并由挂钩(14)控制。
2.根据权利要求1所述的智能接地线管理装置，其特征在于所述检测机构(2)设置在存放板(13)的背面与挂钩(14)挂柄端部相应的位置，检测机构为用于监测挂钩端部位置变化的位移传感器(22)或/和用于检测挂钩受力状态的力矩传感器(23);所述检测机构为位移传感器时，挂钩的挂柄与存放板用于穿过挂柄的通孔间设置有用于复位挂钩的弹簧 (21)。
3.根据权利要求2所述的智能接地线管理装置，其特征在于所述显示模块(3)包括设置在存放板(13)正面的显示屏(31)以及分别位于各个挂钩(14)上方的数码管(32)。
4.根据权利要求3所述的智能接地线管理装置，其特征在于所述报警模块(4)包括设置在存放板(13)正面的语音报警器(41)或/和分别位于各数码管上方与挂钩相应的指示灯(42)。
5.根据权利要求4所述的智能接地线管理装置，其特征在于所述控制模块(5)包括工业控制单板机(51)，所述工业控制单板机(51)的输入端连接位移传感器(22)和力矩传感器(23)的信号端，工业控制单板机(51)的输出端分别与显示屏(31)、数码管(32)、语音报警器(41)以及指示灯(42)连接。
全文摘要
本发明公开了一种智能接地线管理装置，包括存放架，所述存放架包括底座和垂直于地面用于存放接地线的存放板，存放板通过支架安装在底座上部，所述存放板的正面设置有若干个挂钩；存放架上还设置有检测机构、显示模块、报警模块以及控制模块，所述检测机构的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端分别与显示模块和报警模块连接；所述检测机构与所述挂钩对应并由挂钩控制。本发明能够在检修人员作业前后对接地线数量及编号进行有效监测，从而保证了电力系统中各电力设备在投运时无接地线的存在，确保变电站现场检修人员的人身安全和设备安全。
文档编号H02B3/00GK103001132SQ20121057395
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者赵国强, 秦志国, 安俊虎 申请人:新乐市供电公司, 河北省电力公司, 国家电网公司