一种电力线路作业现场接地线的管理系统及管理方法技术方案

一种电力接地线的管理系统及管理方法，由微处理器单元、RFID射频读写器、NB‑IoT通信模块、局域网(LAN)端口、语音合成电路模块、温湿度传感器、触摸显示屏和电源电路组成，RFID射频读写器可与存放在库房的电力接地线上的传感器进行数据交换，NB‑IoT通信单元可接收进入现场的电力接地线上的传感器传回的使用状态数据，并可向(云)上位机发送相关信息。管理方法包括如下的步骤：S1，库存管理阶段；S2，出库管理阶段；S3，现场管理阶段；S4，入库管理阶段。本发明专利技术的有益效果是：通过对各类接地线进行科学管理及规范维护的一系列前期监管工作，提高了接地线器材总成的完好水平，使其时刻处于良好的“备用”状态。

【技术实现步骤摘要】
一种电力线路作业现场接地线的管理系统及管理方法
本专利技术属于电力作业人员的现场安全保障领域，具体涉及一种电力线路作业现场接地线(以下简称“电力接地线”)的管理系统及管理方法。
技术介绍
电力线路作业现场所布设的接地线被称为保命线。规范合理地布设(挂接/拆除)接地线，是各等级电力线路作业现场用于防止设备带电、确保作业人员生命安全及设备安全的重要措施。但是多年来，由于没有建立一个有效的管理制度和必要的管理手段，加之一些人为的因素，因此，在这个领域中普遍存在着重使用、轻管理的现象。即只强调接地线对电力安全生产的重要性，但对接地线的日常维护保养、安全状况检控、正确规范使用等方面，一直被使用单位所忽略，以至于在现场作业中经常发生如下的情况：(1)接地线存放环境与日常保养工作不到位，致使接地线出现电气接点锈蚀，泄流导线断股、折断，致使接地线带有隐患进入现场工作。(2)忽略例行检测周期，忘记或不按安全规程要求，对接地线进行定期检验，使用人员无法确认接地线的状况好坏。(3)现场作业时，只贪图操作方便，不执行安全作业规程，随意挂接。有时竟错误的将接地线挂到邻近的带电设备上，因而造成严重事故。由于上述原因，大部分接地线器材没有做到合理保养和正确使用，起不到接地线在作业时的“保命”作用。经初步统计，在电力系统的事故中，由于接地线及其相关的因素而造成的事故约占事故总数的60％。近年来，业内已相继研发出了一些有关接地线的管理系统。如保定市屹高电气有限公司研发的产品——《YGGA-2000智能接地线管理系统》；中国专利CN203942333《变电站接地管理系统》；中国专利CN201110322031.X《一种临时接地线管理方法及系统》；中国专利CN201220096643.7《一种变电站临时接地线防误管理系统》等等。上述产品与专利技术均偏重于接地线的现场管理与应用，而未有接地线的日常管理与维护方面的技术探索。接地线的日常保养与维护是保障其在作业现场投入期间，能否充分发挥其“保命线”作用的关键环节，也是接地线全寿命管理过程中的重要组成部分。所以，只重视使用而忽视保养，将会导致接地线带着隐患运行，因而不能确保现场作业人员及设备的安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用物联网、传感器、窄带无线通信技术和人工智能技术构成的电力接地线管理系统，对各类电力接地线的库存管理、日常维护、现场应用、工作寿命等进行全程闭环监控，根据各工作节点与监控结果，主动向管理人员发出报警或提醒，充分保证接地线器材始终处于良好的备用状态。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种电力接地线的管理系统，包括微处理器单元和与微处理器单元连接的RFID射频读写器、NB-IoT通信模块、局域网(LAN)端口、语音合成电路模块、温湿度数据采集模块、触摸显示屏和电源电路，其特征在于，RFID射频读写器可与存放在库房的电力接地线上的传感器进行数据传输与交换，NB-IoT通信单元可接收进入现场的电力接地线上的传感器传回的使用状态数据，并可向(云)上位机发送相关信息，红外传感器可以探测库房内有无管理人员，局域网(LAN)端口为上传信息的备份网络接口。所述的微处理器单元包括主MCU电路和存储器电路，其可按程序设计的功能负责各模块的功能配置；对接地线初始化与工程数据进行管理；将采集信息通过数学分析与计算得出相应结论，并根据判断结果发出控制指令；计算接地线运行寿命与试验周期。所述的RFID射频读写器，与库存内待命的接地线传感器进行通信，搜集接地线的出入库时间、次数、其传感器模块的工作状态；向已入库的接地线传感器发送休眠指令，保存其电池电量；向出库的接地线传感器发出启动指令，进入工作状态。所述的NB-IoT通信模块，接收进入工作现场的接地线传感器发回的运行状态(挂接/拆除)、装设地点(经/纬度)、挂/拆日期时间等工作信息；并向(云)上位机发送相关信息。所述的存储器电路用以存储接地线的初始化ID编号、型号、投运起始时间点；现场工作信息；保养与试验周期。所述的语音合成模块可按工作程序将需要进行人——机交互的分析判断结果，以合成语音的形式，与管理人员进行智能交流沟通。所述的温湿度传感器用于探测储存环境的温度与湿度数据，上传到MCU，一旦超过程序设置临界阈值，及时向管理人员发出语音通报。所述的红外传感器用于探测接地线存放环境内是否有人员存在，确认有管理人员在场后，将启动语音交互功能和显示屏。所述的触摸显示屏，可显示所管理的接地线组编号、数量、备用状态、出入库标志，出入库时间点、检测周期等；同时可以通过屏幕的触摸键盘，进行接地线初始化数据输入或变更，对现场拟使用的接地线编号、数量进行针对选择，对执行结果进行确认。所述的电源：通过市电与电池对装置进行不间断供电。所述的局域网(LAN)端口为上传信息备份的网络接口，对于现场具备电力专用局域网的环境，优先采用LAN端口与上位机链接，不需使用NB-IoT通道。所述的接地线传感器为本公司的专利产品，专利号为：ZL201510719838.0，专利名称为《一种接地线管理监管系统及方法》。本系统与接地线传感器相配合，自动组建成以本系统为中心，与带有传感器的接地线组成物联网，实现对所辖接地线的管理功能，但不涉及实际工程期间的具体应用：一种电力接地线的管理方法，其特征在于，包括如下的步骤：S1，库存管理阶段：首先将新购置的接地线按组进行ID编码，型号、类别、购入日期等初始化参数录入本系统数据库；检测接地线传感器工作状态及其电源情况，确定与接地线通信良好，将检测结果与接地线状况语音通告管理人员；向接地线传感器发出“待机”指令，降低接地线传感器在库存备用期间的功耗；检测接地线保存环境的温度与湿度是否超限，若超限，语音通知管理人员进行处理；向上位机抄送接地线的初始化“备案”信息；系统的RFID射频读写器按每1次/30分钟的时间间隔，主动向所有接地线发出“查询”指令，接收各组接地线传感器的“应答”信息，确认接地线存在并处于备用状态；S2，出库管理阶段：由管理人员按当日工程现场的需求，录入所需接地线的类型与数量，系统将接地线按购置日期、测试周期、使用次数综合降幂排序，选出最优的接地线组数，按选定的接地线ID编号，用语音向管理员推荐；管理员也可以人工方式，按需自行选择；一旦选择“确定”，系统将向选中的接地线传感器发出启动指令，接地线传感器即进入工作状态，此时系统的RFID射频读写器即以每1次/1分钟的频率主动与接地线传感器互连；直到读写器接连3次接收不到接地线传感器发出的信息，则确认为接地线已出库；同时记录选择方式、选中接地线及出库时间；一旦有接地线出库，RFID射频读写器的“查询”指令一直处在每1次/1分钟的频率，直到全部接地线入库后，“查询”指令恢复到每1次/30分钟；当确定有接地线出库后，NB-IoT模块启动，为与现场工作的接地线传感器通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力线路作业现场接地线的管理系统，包括微处理器单元和与微处理器单元连接的RFID射频读写器、NB-IoT通信模块、局域网(LAN)端口、语音合成电路模块、温湿度数据采集模块、触摸显示屏和电源电路，其特征在于，RFID射频读写器可与存放在库房的电力接地线上的传感器进行数据传输与交换，NB-IoT通信单元可接收进入现场的电力接地线上的传感器传回的使用状态数据，并可向(云)上位机发送相关信息，红外传感器可以探测库房内有无管理人员，局域网(LAN)端口为上传信息的备份网络接口。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力线路作业现场接地线的管理系统，包括微处理器单元和与微处理器单元连接的RFID射频读写器、NB-IoT通信模块、局域网(LAN)端口、语音合成电路模块、温湿度数据采集模块、触摸显示屏和电源电路，其特征在于，RFID射频读写器可与存放在库房的电力接地线上的传感器进行数据传输与交换，NB-IoT通信单元可接收进入现场的电力接地线上的传感器传回的使用状态数据，并可向(云)上位机发送相关信息，红外传感器可以探测库房内有无管理人员，局域网(LAN)端口为上传信息的备份网络接口。


2.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的微处理器单元包括主MCU电路和存储器电路，其可按程序设计的功能负责各模块的功能配置；对接地线初始化与工程数据进行管理；将采集信息通过数学分析与计算得出相应结论，并根据判断结果发出控制指令；计算接地线运行寿命与试验周期。


3.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的RFID射频读写器，与库存内待命的接地线传感器进行通信，搜集接地线的出入库时间、次数、其传感器模块的工作状态；向已入库的接地线传感器发送休眠指令，保存其电池电量；向出库的接地线传感器发出启动指令，进入工作状态。


4.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的NB-IoT通信模块，接收进入工作现场的接地线传感器发回的运行状态(挂接/拆除)、装设地点(经/纬度)、挂/拆日期时间等工作信息；并在不具备局域网的条件下，可向(云)上位机发送相关信息。


5.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的存储器电路用以存储接地线的初始化ID编号、型号、投运起始时间点；现场工作信息；保养与试验周期。


6.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的语音合成模块可按工作程序将需要进行人——机交互的分析判断结果，以合成语音的形式，与管理人员进行智能交流沟通；所述的温湿度传感器用于探测储存环境的温度与湿度数据，上传到MCU，一旦超过程序设置临界阈值，及时向管理人员发出语音通报。


7.根据权利要求1所述的一种电力线路作业现场接地线的管理系统，其特征在于，所述的红外传感器用于探测接地线存放环境内是否有人员存在，确认有管理人员在场后，将启动语音交互功能和显示屏。


8.根据权利要求1所述的一种电力接地线的管理系统，其特征在于，所述的触摸显示屏，可显示所管理的接地线组编号、数量、备用状态、出入库标志，出入库时间点、检测周期等；同时可以通过屏幕的触摸键盘，进行接地线初始化数据输入或变更，对现场拟使用的接地线编号、数量进行针对选择，对执行结果进行确认。


9.根据权利要求1所述的一种电力接地线的管理系统，其特征在于，所述的局域网(LAN)端口为上传信息备份的网络接口，对于现场具备电力专用局域网的环境，可以优先采用LAN端口与上位机链接，不需使用NB-IoT通道。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张健，王伟利，谢浩，国大勇，李和平，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21