一种智能物联接地线监测方法及其系统与流程

本发明涉及接地线监测，具体为一种智能物联接地线监测方法及其系统。

背景技术：

1、电力检修作业中，挂接地线对于检修起到关键性的作用，随着电网建设的不断深入，随之而来的系统维护保障工作量也随之加大，为保证维护工作的实时安全状态监测，减少设备现场遗留，提高施工维护的现代化管理水平，对传统的接地线使用、挂接、维护提出了更高的管理要求和应用可靠性要求；

2、现有的接地线目前没有对接地可靠性、准确挂接状态信息进行监测，且在固定电缆时，接地线夹头与电缆之间夹持的压力没有相应标准，如果在施工期间风力较大，势必会使电缆晃动，如果接地线夹头与电缆之间夹持的压力较低，容易造成松动，造成事故，因此，针对上述问题提出一种智能物联接地线监测方法及其系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种智能物联接地线监测方法及其系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种智能物联接地线监测系统，包括：

4、接地组件；接地组件包括c型接地线夹和插地杆；

5、c型接地线夹中间杆件内侧设置有滑槽，且滑槽上滑动设置有夹块，c型接地线夹的底部杆件中部固定设置有电动伸缩杆，且电动伸缩杆伸缩杆件端头处固定设置有支撑弹簧，并且支撑弹簧与夹块固定连接，c型接地线夹顶部杆件中部内侧设置有电缆卡槽；

6、插地杆顶端固定设置有把手，且插地杆上于把手下方左右两侧分别设置有安装螺杆和接线器，安装螺杆上设置有通过螺母固定的检测盒，接线器通过接电线与c型接地线夹连接；

7、数据采集端；数据采集端分别采集c型接地线夹固定电缆时的压力数值、c型接地线夹的定位位置以及插地杆的插地深度；数据采集端包括接线端数据采集单元和接地端数据采集单元；

8、接线端数据采集单元包括设置在夹块顶部面板上的压力传感器以及设置在压力传感器一侧的控制盒，控制盒内部分别设置有定位模块、mcu控制模块、zigbee无线通信模块及电源模块，压力传感器和定位模块分别通过电信号与mcu控制模块相连，电源模块分别给定位模块、mcu控制模块、zigbee无线通信模块和压力传感器供电；

9、接地端数据采集单元包括设置在检测盒底部面板上的红外距离传感器，检测盒内部分别设置有电源、arm控制模块、通讯模块以及与控制盒zigbee无线通信模块配对的zigbee无线通信模块，电源通过电源转换电路分别给arm控制模块、通讯模块、红外距离传感器和zigbee无线通信模块供电，通讯模块、红外距离传感器和zigbee无线通信模块分别通过串口线与arm控制模块相连；

10、在线监测平台；在线监测平台包括检测模型建立模块、压力数据分析模块、异常情况分析模块和预警信息发送模块；

11、检测模型建立模块对电缆的规格进行汇总，对不同规格的电缆进行电缆承压实验，承压监测设备对电缆进行施压，直至电缆形变，将电缆形变时对应的压力值确定电缆承压极限，记为电缆静态的承压极限阈值α；在电缆承压实验中增加风力变量x，将c型接地线夹与夹块对电缆施加的静态压力数值取值范围确定为（0,α），等差值调取不少于5个（0-α）中逐渐升高的静态压力数值a、b、c、d、e……，依次对每个静态压力数值进行压力值监测，得到不同静态压力数值在不同风力变量环境下的压力变化曲线，风力变量x模拟风级从1-17级依次进行，每级风力的实验时长不少于1h，将同一静态压力数值在不同风级条件下的压力变化曲线进行汇总，对每个压力变化曲线的最高压力数值和最低压力数值进行提取，当最高压力数值或最低压力数值超出（0,α）时，将该压力变化曲线对应的静态压力数值和风力风级标记为风险配对，将同一静态压力数值中被标记为风险配对的压力变化曲线剔除后，对同一静态压力数值下的压力变化曲线进行汇总，得到每个静态压力数值能够承受的最大风力等级，建立静态压力数值-承受风力等级的参考模型；采集插地杆型号，同时采集每种型号插地杆插地深度区间，建立每种型号插地杆的插地深度阈值模型；

12、压力数据分析模块实时接收c型接地线夹固定电缆时的实测压力数值后，以时间为轴线生成实测压力数值变化曲线，以实测压力数值变化曲线中的实测压力数值均值作为实测静态压力数值，将实测静态压力数值带入到静态压力数值-承受风力等级的参考模型中，确定该实测静态压力数值能够承受的最大风力等级，同时，对接天气预报进行风级确定，当风级处于对应静态压力数值的静态压力数值-承受风力等级的参考模型中，默认为安全，反之，则将实测静态压力数值标记为异常；

13、异常情况分析模块接收被标记为异常的实测静态压力数值及天气预报确定的风级，以风级作为搜索数据调取静态压力数值-承受风力等级的参考模型中能够承受该风级的静态压力数值，与实测静态压力数值进行比对，确定实测静态压力数值不在能够承受该风级的静态压力数值中时，将被标记为异常的实测静态压力数值确定为危险异常；

14、预警信息发送模块接收被定义为危险异常的实测静态压力数值后，将对应该实测静态压力数值的位置信息以及静态压力数值-承受风力等级的参考模型中能够承受该风级的静态压力数值进行数据打包后，发送至用户端。

15、作为一种优选方案，检测盒上设置有供安装螺杆贯穿的安装孔，且安装孔的安装位置位于检测盒顶部中心位置。

16、作为一种优选方案，用户端包括穿戴设备和移动设备；穿戴设备包括gps定位、处理芯片、遥控、警报模块以及为gps定位、处理芯片、遥控、警报模块供电的电源，且gps定位、遥控、警报模块的控制线路分别连接处理芯片的串口，并且处理芯片搭载通讯单元，与移动设备建立通讯连接，且移动设备分别与监管平台和预警信息发送模块建立通讯连接，预警信息发送模块接收危险异常的数据后发送至移动设备，移动设备进行数据处理后，将预警信息同步到穿戴设备的处理芯片，处理芯片触发警报模块进行警报。

17、作为一种优选方案，移动设备搭载异常排除模块，异常排除模块包括预警提示单元、位置检测单元和压力调节单元；预警提示单元接收危险异常的数据后，生成警报信息发送至穿戴设备，穿戴设备的处理芯片根据警报信息触发警报模块进行警报；位置检测单元接收c型接地线夹的位置信息，根据c型接地线夹的位置信息构建检修人员活动区域，同时，实时接收每个穿戴设备gps定位的位置信息，穿戴设备离开检修人员活动区域时，移动设备向穿戴设备发送提示信息，有警报模块进行警报提醒；压力调节单元接收危险异常的数据后，根据静态压力数值-承受风力等级的参考模型中能够承受该风级的静态压力数值确定一个目标静态压力数值，将目标静态压力数值同步到穿戴设备，穿戴设备通过遥控控制电动伸缩杆伸缩，直至压力传感器的检测数值到达目标静态压力数值，完成对c型接地线夹压力数值的调整。

18、接地线监测方法，包括以下步骤：

19、步骤s1、利用移动设备确定电缆的规格和检修时长，将电缆的规格和检修时长发送至在线监测平台；

20、步骤s2、进行c型接地线夹、插地杆及接电线的布设；

21、步骤s3、分别采集c型接地线夹固定电缆时的压力数值、c型接地线夹的定位位置以及插地杆的插地深度，作为初始数据上传至在线监测平台，在线监测平台利用压力数据分析模块、异常情况分析模块对压力数值和插地杆的插地深度依次进行分析；

22、步骤s4、当异常情况分析模块将被标记为异常的实测静态压力数值确定为危险异常时，预警信息发送模块将对应该实测静态压力数值的位置信息以及静态压力数值-承受风力等级的参考模型中能够承受该风级的静态压力数值进行数据打包后，发送至用户端；

23、步骤s5、用户端的移动设备接收危险异常的数据后，生成警报信息发送至穿戴设备，穿戴设备的处理芯片根据警报信息触发警报模块进行警报，同时，根据静态压力数值-承受风力等级的参考模型中能够承受该风级的静态压力数值确定一个目标静态压力数值，将目标静态压力数值同步到穿戴设备，穿戴设备通过遥控控制电动伸缩杆伸缩，直至压力传感器的检测数值到达目标静态压力数值，完成对c型接地线夹压力数值的调整。

24、由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的一种智能物联接地线监测方法及其系统，有益效果是：通过在c型接地线夹上设置压力传感器和定位模块，可实现对c型接地线夹对电缆夹持压力的监测，通过在插地杆上设置红外距离传感器，通过红外距离传感器检测与地面之间的距离可以计算出插地杆插入地下的深度，并将采集到的c型接地线夹固定电缆时的压力数值、c型接地线夹的定位位置以及插地杆的插地深度上传至在线监测平台，在线监测平台利用静态压力数值-承受风力等级的参考模型以及插地深度阈值模型对监测数据进行监管，出现异常时，发送至用户端，用户端根据异常数据进行应对处理，能够有效避免在电缆检修过程中接地线异常导致的事故。