一种地网智能检测系统及测试方法技术方案

本发明专利技术涉及一种地网智能检测系统及方法，该测试方法包括将接地电极按要求预埋到测试区域地下，并将测试线接入主测试设备，接地电极与主测设备非测试期间不连接；当需要进行测试时，由远端服务器发送指令或本地按下测试按钮后，主测试设备将接地电极接入，使内部激励电路给电极端加固定频率的交流电压，并注入测试电流，随后主测设备采集部分对电流极进行电流采样，最终根据欧姆定律计算出未经优化的测试数据，之后将测试数据根据现场环境代入制定优化算法进行优化后输出测试结果；最后，切断预埋测试电极与主测设备之间的连接，断开激励源供电，主测设备进入正常显示状态，并随时接受远端及本地操作指令。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种地网智能检测系统及方法，该测试方法包括将接地电极按要求预埋到测试区域地下，并将测试线接入主测试设备，接地电极与主测设备非测试期间不连接；当需要进行测试时，由远端服务器发送指令或本地按下测试按钮后，主测试设备将接地电极接入，使内部激励电路给电极端加固定频率的交流电压，并注入测试电流，随后主测设备采集部分对电流极进行电流采样，最终根据欧姆定律计算出未经优化的测试数据，之后将测试数据根据现场环境代入制定优化算法进行优化后输出测试结果；最后，切断预埋测试电极与主测设备之间的连接，断开激励源供电，主测设备进入正常显示状态，并随时接受远端及本地操作指令。【专利说明】
本专利技术涉及地网无人值守监控系统，具体涉及。
技术介绍
目前接地电阻测试主要实现工具为摇表、接地电阻测试表等测试装置，测试方法需要人工现场进行测试，这种传统测试方法的缺点在于，因测试人员知识水平，能力素质差异，每次测试现场实施布线差异导致实际每次测试结果误差较大，与实际接地电阻偏差较大，可参考意义降低。 目前接地电阻测试的主要问题表现为: 1、场地限制，测量无法按照标准要求布线。现有技术需在标准布线下测量，在实际测量时无法满足要求。 由于机房一般都是建在偏远山区,周围情况复杂,一面是铁轨，另一面或是山坡、沟壑、公路等地理环境。受场地限制，能够按照三极法标准要求的测量方法放线的机房几乎没有，所谓的三极法测量的原理如图1所示，三极指待测接地装置、辅助电流极、辅助电压极，另外，测试线要求按照20m和40m的直线放线距离进行布线。因此，目前铁路系统探测站接地电阻的测量方法都是非标准、不准确的。 2.电磁场环境复杂，对测试干扰大。现有技术要求测量环境相对纯净，不能满足复杂的测量环境。 由于机房周围电磁环境复杂，上面是高压接触网，下面是钢轨，机房周围交叉敷设各种入户电缆。强烈的电磁环境在接地电阻测量中存在电感与电容的耦合影响，还存在阻性耦合影响。当接触网电流经钢轨回流时，将会有一部分电流沿钢轨漏泄入地，在入地电流点周围相对于远处的大地之间会产生电位，通过大地阻性耦合，在通信基站接地装置间产生电位差。从而对接地电阻的测量造成影响，如图2所示，因此，如果不采取一定防干扰措施进行测量，根本无法获得准确有效的阻值信息。 如何在非标准三极法测试条件下和复杂的干扰环境里能够及时准确检测接地体的运行状况，使得测量结果不再因人而异，测试条件不再受场地限制，测试精度不再受干扰环境影响，及早发现问题并采取相应的措施。成为针对铁路机房特殊情况及接地电阻测试需要解决的技术问题。 3.现有技术测试过程中人身及设备安全无法保证。 机房一般采用接地摇表测量(三极法)，需要将接地装置与设备断开，这种断开测量时设备处于不良运行环境中，特别是雷雨季测量人和设备都处于无保护状态，因此存在安全隐患。 4.现有技术接地电阻测试财力、人力、物力费用过大。 目前，机房接地电阻等相关信息需要定期派工作人员去现场测量。由于站点多、距离相对较远、交通不便等原因导致测量劳人、耗时、费钱。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对现有技术存在的问题，提供一种标准化的测试线预埋规范了布线标准，可自动化智能测量排除了人为因素使每次的测试结果都非常准确，独特的误差校准算法使测试值与真实值误差最小，增强了可参考意义。更重要的一点，该系统一次性安装，便可达到无人值守，通过远程3G/GPRS网络进行测试，采集测试数据，方便测试及现场维护的地网智能检测系统及测试方法。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是:提供一种地网智能检测系统，该系统包括预埋测试接地电极、主测设备和数据管理软件，预埋测试接地电极通过电气连接器件与主测设备连接；其中，预埋测试接地电极按照标准地阻测量的辅助电极布线要求预埋在地下；主测设备包括主电路板，主电路板上设有中央处理器，中央处理器通过电源模块与电气转换器件连接，中央处理器还通过激励电路与电气连接器件连接，中央处理器还通过TTL电平转换电路与单片机连接，中央处理器还通过数据线与通讯模块连接，中央处理器还通过IXD接口与显示器连接，在中央处理器上设置有USB接口、232串行接口和网络接口 ；电源模块通过电源转换器件与开关电源连接；单片机通过数据总线与电气连接器件的控制端及激励电路的控制端连接，单片机通过数据线与RS485接口连接，单片机上还设有测试接口 JTAG，单片机上还与读写存储器连接。 其中优选的技术方案是，所述的电气连接器件为继电器，继电器上的输入电源接线端与激励电路连接，继电器上的输出电源接线端与预埋测试接地极连接，继电器上的控制端通过数据总线与单片机连接，单片机通过与其连接的按钮和/或中央处理器控制主测设备与预埋测试接地极之间的联通或断开。 优选的技术方案还有，所述的继电器上的输出电源接线端通过电涌保护器接地。 优选的技术方案还有，所述电源模块包括连接在中央处理器与电源转换器件之间的12V转5V电源模块，连接在电源转换器件与继电器之间的12V转9V电源模块，连接在电源转换器件与单片机之间的12V转3.3V电源模块，连接在电源转换器件与通讯模块之间的12V转3.8V电源模块，电源转换器件与开关电源连接，开关电源再与220V交流电源连接。 优选的技术方案还有，所述通讯模块为GPRS/3G模块。 优选的技术方案还有，所述数据线为232数据线。 优选的技术方案还有，在所述单片机上设有控制LED的输出接口，屏蔽仪输出接口和内部测试协议的芯片。 优选的技术方案还有，所述中央处理器的型号为INTEL-XSCALE-PXA270，在中央处理器上设置有CF卡。 优选的技术方案还有，所述显示器为7寸液晶显示器。 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的另一项技术方案是:提供一种地网智能检测方法，所述测试方法包括以下步骤: 步骤1、采用预埋测试接地极的方法，将接地电极按要求预埋到测试区域地下，并将测试线接入主测试设备，接地电极与主测设备非测试期间不连接； 步骤2、进行测试时，由远端服务器发送指令或本地按下测试按钮后，将接地电极接入主测试设备,使内部激励电路给电极端加固定频率的交流电压，并注入测试电流，随后主测设备采集部分对电流极进行电流采样，根据欧姆定律计算出未经优化的测试数据，并将测试数据通过数字滤波器采用分布式算法即FFT算法，计算后输出测试结果； 步骤3、切断预埋测试电极与主测设备之间的连接，断开激励源供电，主测设备进入正常显示状态，并随时接受远端及本地操作指令。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是: 1、本专利技术所述地网智能检测系统及测试方法，可满足标准及非标准布线情况下通过插入相关算法软件实现接地电阻实时在线精准监测，现有技术只能在标准布线情况下测量。 2、可远程监测，亦可现场测量。远程可实现单一站点测量，也可实现多个站点同时测量；而现有技术只能现场人工布线，无法智能化进行多处设备测试。 3、本专利技术所述地网智能检测系统及测试方法，外围配有按键，按下按键后测试回路闭合，仪表测量功能启动。配有7寸液晶触控显示屏及CF卡，软件实现数据存储、数据上传、数据记录、数据查询等功能。 4、本专利技术所述地网智能检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地网智能检测系统，其特征在于，该系统包括预埋测试接地电极、主测设备和数据管理软件，预埋测试接地电极通过电气连接器件与主测设备连接；其中，预埋测试接地电极按照标准地阻测量的辅助电极布线要求预埋在地下；主测设备包括主电路板，主电路板上设有中央处理器，中央处理器通过电源模块与电气转换器件连接，中央处理器还通过激励电路与电气连接器件连接，中央处理器还通过TTL电平转换电路与单片机连接，中央处理器还通过数据线与通讯模块连接，中央处理器还通过LCD接口与显示器连接，在中央处理器上设置有USB接口、232串行接口和网络接口；电源模块通过电源转换器件与开关电源连接；单片机通过数据总线与电气连接器件的控制端及激励电路的控制端连接，单片机通过数据线与RS485接口连接，单片机上还设有测试接口JTAG，单片机上还与读写存储器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，
申请(专利权)人：北京清网华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11