【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于网络故障检测，特别涉及基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统及方法。
技术介绍
1、接地网是油气系统的重要组成部分，良好的接地是人与设备安全、电气与电子系统正常运行重要保障。随着长时间运行，其真实状态难以及时获知，一旦雷击发生或系统短路故障，将会由于接地电阻过大而产生过高的接地反击电压和跨步电压，对人和设备造成危害。近些年来，随着石油化工领域的快速发展，对接地网的安全性和可靠性提出了更高的要求，一旦发生由于接地故障引起的雷电灾害，所造成的社会不良影响往往难以在短时间内消解。
2、有关接地网监测与故障诊断技术研究起于上世纪八十年代。国外研究较少，是因为国外大多采用铜材作为接地材料。我国多采用钢材作接地网，相同土壤中，钢的腐蚀率大约是铜的7倍。但国外学者在接地网分析理论研究中作出了主要贡献，f.dawalibi1984等提出了采用矩量法对接地网接地性能进行分析，并开发了cdegs接地系统分析软件。
3、基于电网络理论建立故障诊断方程从而求解得到支路导体的腐蚀情况。张晓玲等在2000年建立了反映支路电阻变化对可及节点电压影响的微分灵敏度矩阵的故障诊断方程，利用能量最低原理将能量损耗最小设为目标函数，使用优化算法求解故障方程组从而完成接地网故障的诊断。刘健在2005年充分利用了可及节点的电压信息，采用在可及节点中轮换电流源激励位置和每处激励时多处测量节点电压的方法，降低了故障方程组的欠定度。许磊建立了可测量节点的端口电阻变化量与支路导体电阻变化量之间关系的诊断方程组来求解支路导体电阻的变化量，进
4、以上方法虽然解决了因开挖接地网进行故障排查造成工程量大的问题，但仍需大量人工，并且在停工停电的情况下进行测试与分析，不能实现实时监测，也不能通过监测数据，实时判断。
5、为了解决上述问题，需要设计一种基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统及方法。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，所述系统包括系统控制模块和诊断模块，
2、所述系统控制模块上集成有信号采集处理模块；其中，信号采集处理模块用于采集电路的电流和电压并测量得到测量数据；
3、所述诊断模块用于对比测量数据和设定数据，并根据对比结果进行故障诊断；
4、所述信号采集处理模块向诊断模块传递数据。
5、优选地，所述系统控制模块上还集成有电流控制模块和频率调节模块；
6、电流控制模块用于对采集的电流进行调节，使电流逐步稳定；
7、频率调节模块用于对采集的电压的频率和幅值进行调节。
8、优选地，所述系统控制模块上连接有通道切换模块，所述通道切换模块用于实现多路通道的切换；
9、所述通道切换模块接收电流控制模块和系统控制模块发来的数据信息；
10、所述通道切换模块发送数据给信号采集处理模块和系统控制模块。
11、优选地，所述系统还包括通信模块，所述系统控制模块和信号采集处理模块均与通信模块相连接，所述通信模块用于将测量的数据发送至外接终端；
12、所述通信模块接收系统控制模块和信号采集处理模块发送的数据。
13、优选地，所述系统控制模块包括arm控制器。
14、优选地，所述信号采集处理模块包括两片电能芯片，其中一片所述电能芯片用于在电流通道测量电路的电流值，另一片所述电能芯片用于测量电路的电压值。
15、优选地，所述通信模块采用4g或5g无线通信技术。
16、本专利技术还提供一种基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，所述诊断方法包括：
17、采集电路的电流和电压；
18、测量电路的电流和电压得到测量数据；
19、对比测量数据和设定数据并根据对比结果进行故障诊断。
20、优选地，采集电路的电流和电压之后还包括：
21、对采集的电流进行调节，使电流逐步稳定；
22、对采集的电压的频率和幅值进行调节。
23、优选地，在执行所述诊断方法之前，需要选取接地网中间可及节点作为测试极，并与所述诊断系统的电流极和电压极构成接地电阻测量电路。
24、优选地，调节所述逆变电路输出电压的频率和幅值包括：
25、用spwm波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与输出正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值来调节逆变电路输出电压的频率和幅值。
26、优选地，调节所述电路的电流包括使用数字pid的增量式控制增大电流。
27、优选地，所述诊断方法还包括对多路通道进行切换，测量不同通道的数据。
28、优选地，对所述多路通道进行切换包括不同电流通道之间的切换；
29、还包括电流通道与电压通道之间的切换。
30、优选地，所述诊断方法还包括将测量的数据发送至外接终端。
31、优选地，所述设定数据的依据是接地网长时间检测数据集和接地网的接地参数年、月变化特征。
32、优选地，对所述测量的数据和设定数据进行比对，如果测量的数据发生非容许偏移，则表示接地网的接地性能下降；
33、如果测量的数据没有发生非容许偏移，则表示接地网的接地性能正常。
34、优选地，检测出接地网的接地性能下降后，需要进行高频测量阻抗及电路分析，从而进行故障判别。
35、优选地，检测出接地网的接地性能下降后，还需要判断是否达到告警值：
36、若没有达到告警值，则对接地网持续监控；
37、若达到告警值，则显示告警信息。
38、本专利技术具有以下有益效果：
39、(1)本专利技术通过系统控制模块、信号采集处理模块、电流控制模块和频率调节模块、诊断模块、通道切换模块和通信模块之间的相互配合，再通过诊断模块对信息的诊断分析，能够实现对接地系统的故障的智能诊断，通过研发接地系统故障监测装置，获取长期连续测量数据，从而实现对接地系统的运行状态、老化程度与故障的分析与诊断，并且，不需要在停电停工的情况下对接地网系统进行测试与分析，实现了实时检测与判断；
40、(2)本专利技术通过通道切换模块对电频进行更改，利用高-低频测量技术，来实现对接地网故障的诊断，根据接地导体在腐蚀或断裂情况下截面积及导电支路数量的变化，分析接地体的导电特性，进一步实现对接地系统的运行状态、老化程度与故障的分析与诊断；
41、(3)本专利技术利用长时间序列接地参数值，再将参数值与现时数据作比对，能够对接地网的状态进行监视，并及时对接地网进行告警，从而确保接地网系统的安全运转，配合对接地网的分析与诊断，减小了工作人员对接地网故障排查的工作量，也减少了工作人员的数量。
42、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，所述系统包括系统控制模块和诊断模块，
2.根据权利要求1所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
4.根据权利要求1或3所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
8.基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，所述诊断方法包括：
9.根据权利要求8所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
11.根据权利要求8所述的基于高低
12.根据权利要求8所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
13.根据权利要求8所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
14.根据权利要求11所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
15.根据权利要求8所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
16.根据权利要求8所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
17.根据权利要求8所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
18.根据权利要求17所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
19.根据权利要求17所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，所述系统包括系统控制模块和诊断模块，
2.根据权利要求1所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
4.根据权利要求1或3所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断系统，其特征在于，
8.基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，所述诊断方法包括：
9.根据权利要求8所述的基于高低频测量技术的在线接地网故障诊断方法，其特征在于，
10.根据权利要求8所述的基于高低频测量技术...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈思学，郭在华，王大伟，董彬彬，张诗博，刘欣雨，戴丽平，邹宜颖，侯春燕，赵文治，陈伟章，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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