一种集成防误拆与远传监控的智能接地装置及控制方法与流程

本发明涉及电气检修接地装置领域，具体涉及一种集成防误拆与远传监控的智能接地装置及控制方法。

背景技术：

1、在现代电力系统的运维与检修实践中，确保作业安全至关重要，尤其是在对电气设备进行停电检修的过程中。为了有效预防意外送电或因电磁感应引起的设备带电，从而避免对现场操作人员造成伤害，装设接地线成为了不可或缺的安全技术环节。现有接地装置主要由接地线夹、接地线本体以及接地端子等基本元件构成，这些组件协同工作，旨在形成一个可靠的电气连接，以引导可能的电流直接进入地面，而非通过人体。

2、然而，尽管现有接地装置在基本防护功能上发挥着作用，但在实际应用中仍暴露出若干缺陷与安全隐患，迫切需要技术创新来加以解决。首先，现有的接地装置普遍缺乏有效的装设与拆出闭锁机制。这意味着，在没有特定权限控制的情况下，现场的与当前运维检修任务无关的人员在任意时间均能轻易通过旋转接地点的螺母，来安装或移除接地线连接，这种无限制的操作权限无疑增大了误操作的风险，可能导致在不适当的时机错误地连接或断开了接地保护，危及现场操作人员安全与设备财产。

3、其次，现有技术中接地线的状态监测功能缺失，尤其是缺乏远程实时监控能力。由于不能从远处(远程运维监控中心)直观地确认接地线的工作状态，现场操作人员无法得到预警通讯，难以即时察觉接地状态的任何变化，这不仅影响了故障响应的速度，也可能因未能及时发现接地失效而埋下严重事故隐患。

4、再者，关于接地线的正确操作流程，即应先装设接地端，再连接导体端，在拆出时则顺序相反，以确保运维检修作业全程的安全性，当前技术手段并未能从技术层面实施强制性闭锁控制。在实际操作中，如果这一顺序被错误执行，比如在挂接时先接触导体端，或在拆出时先移除接地端，都将显著增加现场操作人员触电的风险，严重威胁生命安全。

5、综上，当前电力系统中接地装置的应用存在显著的安全管理漏洞，包括但不限于操作权限管理不足、状态监控缺失以及对正确操作流程的技术保障不力等问题，这些都亟需通过创新设计与技术改进来克服，以提升电力运维检修作业的安全性和效率。因此，开发一种集成了装拆闭锁功能、具备远程状态监视，并能强制执行正确操作顺序的智能接地装置，对于推动电力行业安全生产具有重大意义。

技术实现思路

1、基于背景技术中的现状，为了解决现有接地装置存在操作权限管理不足、状态监控缺失以及对正确操作流程的技术保障不力问题，本发明提出了一种集成防误拆与远传监控的智能接地装置及控制方法。本发明基于nfc感应通信技术和wifi远程通信技术，搭配电磁锁闭锁功能，可顺利实现在接地线上的身份识别、操作闭锁、规范装拆顺序、远程监测和状态警示等功能，从而有力保障了现场操作人员的生命安全与电气设备的财产安全。

2、本发明采用了以下技术方案来实现目的：

3、一种集成防误拆与远传监控的智能接地装置，所述装置设置于电气设备接地点处，所述装置包括接地线，接地线包括接地端和导体端；所述装置还包括位置开关、第一电磁锁、nfc识别控制器和wifi控制组件；位置开关和第一电磁锁均设置于接地端上，第一电磁锁分别连接位置开关、nfc识别控制器和wifi控制组件，位置开关也与wifi控制组件相连接；位置开关的信号状态与接地端装设状态相匹配，nfc识别控制器具有与之感应匹配的nfc识别卡，wifi控制组件通信连接远程运维监控中心。

4、进一步的，所述装置还包括第二电磁锁；第二电磁锁设置于导体端上，第二电磁锁与位置开关相连接，导体端与电气设备相连接。

5、具体的，位置开关的信号状态包括闭合信号和断开信号，闭合信号对应匹配接地端已装设状态，断开信号对应匹配接地端未装设状态；第二电磁锁的锁芯状态与位置开关的信号状态相匹配，闭合信号对应匹配第二电磁锁的释放状态，断开信号对应匹配第二电磁锁的锁定状态。

6、进一步的，所述装置还包括电源组件；电源组件分别与第一电磁锁、第二电磁锁、nfc识别控制器和wifi控制组件相连接。

7、进一步的，电源组件还通过位置开关与wifi控制组件相连接；在位置开关与wifi控制组件的连线之间，还设置有电源转换电路；电源转换电路的输出端与wifi控制组件的接地状态检测端相连接；在电源转换电路与wifi控制组件的连接之间还设置有安全隔离继电器。

8、进一步的，nfc识别控制器内置有存储单元，存储单元存储有所述装置对应的电气设备信息；nfc识别卡内嵌有唯一序列号，唯一序列号与对应的电气设备信息相匹配；wifi控制组件内置有接地线身份信息存储器，接地线身份信息存储器中存储有所述装置对应的接地线身份信息。

9、具体的，第一电磁锁具有释放置位输入端和锁定置位输入端；nfc识别控制器的识别信号输出端与释放置位输入端相连接，位置开关的信号变化输出端与锁定置位输入端相连接。

10、本发明同时提供一种集成防误拆与远传监控的智能接地装置的控制方法，所述方法的硬件基础为前述的智能接地装置，当电气设备需要运维或检修时，采用如下步骤完成对所述装置中接地线的装设以及对所述装置的控制：

11、s11、远程运维监控中心确定电气设备信息，选择对应的nfc识别卡下发至现场操作人员；现场操作人员到达电气设备接地点处；

12、s12、开启电源组件自身的电源开关，第一电磁锁、第二电磁锁、nfc识别控制器和wifi控制组件通电并进入运行状态；第一电磁锁和第二电磁锁均处于锁定状态；远程运维监控中心同时接收wifi控制组件将自身接地线身份信息存储器中存储信息的上报。

13、s13、将nfc识别卡贴近nfc识别控制器的感应位置，nfc识别控制器输出识别信号，第一电磁锁变为释放状态，现场操作人员将接地线的接地端进行装设；

14、s14、接地线的接地端装设后，位置开关的信号状态变化，由断开信号变为闭合信号；当位置开关闭合后，电源转换电路得到电能输入并转换为对应的电信号，输出至wifi控制组件的接地状态检测端；

15、s15、wifi控制组件确认其接地状态检测端的信号使能后，向远程运维监控中心持续上报接地连接信息，远程运维监控中心对外呈现“地线连接”状态信息；随后使第一电磁锁变为锁定状态；

16、s16、当位置开关的信号状态由断开信号变为闭合信号并持续输出时，第二电磁锁变为释放状态，现场操作人员将接地线的导体端连接至电气设备，完成接地线的装设，开始执行电气设备的运维或检修操作。

17、进一步的，当电气设备的运维或检修结束后，采用如下步骤完成对所述装置中接地线的拆出以及对所述装置的控制：

18、s21、现场操作人员断开电气设备与接地线的导体端的连接，并向远程运维监控中心上报运维或检修结束以及导体端断开信息；

19、s22、将nfc识别卡贴近nfc识别控制器的感应位置，nfc识别控制器输出识别信号，第一电磁锁变为释放状态，现场操作人员进而拆出接地线的接地端，位置开关的信号状态变化，由闭合信号变为断开信号；

20、s23、电源转换电路失去电能输入，wifi控制组件确认其接地状态检测端无使能输入，向远程运维监控中心持续上报接地断开信息，远程运维监控中心对外呈现“地线断开”状态信息；

21、s24、当位置开关的信号状态由闭合信号变为断开信号并持续输出时，第一电磁锁、第二电磁锁均变为锁定状态；

22、s25、现场操作人员关闭电源组件自身的电源开关，收纳接地线及其配件，完成接地线的拆出，并交还nfc识别卡至远程运维监控中心。

23、优选的，步骤s15和步骤s24中，使第一电磁锁变为锁定状态的方式包括预设延迟时间方式和远程运维监控中心远控方式；步骤s22中，当第一电磁锁变为释放状态时，wifi控制组件将第一电磁锁的释放状态上报远程运维监控中心，如果此前现场操作人员未向远程运维监控中心上报导体端断开信息，则远程运维监控中心向现场操作人员发出告警。

24、综上所述，由于采用了本技术方案，本发明的有益效果如下：

25、1、增强的安全闭锁机制：本发明通过nfc技术实现现场操作人员的身份验证，确保只有授权人员才能进行接地线的装设与拆除操作，从根本上解决了操作权限管理的漏洞。结合电磁锁的智能控制，确保接地线的装拆严格遵循正确的安全程序，即装设时先固定接地端，后接导体端，拆出时逆序执行，有效避免了因操作不当引发的触电风险。

26、2、实时远程状态监控：利用wifi远程通信技术，本发明能够将接地线的状态实时传输至远程运维监控中心，使运维管理人员能够远程监控多条接地线的工作状态，一旦接地状态发生异常变化，系统立即作出警示，极大地提高了故障响应速度与处理效率，确保了电力设施的稳定运行。

27、3、智能化操作指导与防误拆功能：智能接地装置通过其组件配置，不仅能识别现场操作人员身份，还能基于电磁锁的配合强制性执行安全规程下的操作流程，防止非顺序操作，以及防止误拆接地端等现象；由此在技术层面上杜绝了违规操作的可能性，为现场操作人员提供了额外的安全保障。

28、4、便捷的安装与维护：本发明的智能接地装置在设计上注重实用性与便捷性，采用无线通信方式，省去了有线通信在电力系统复杂场景下的布线难题，使得安装过程更为简便快捷，同时也降低了后期的维护成本与难度，适应了现代电力设施快速响应与灵活部署的需求。