CN202815094U

CN202815094U - 一种接地电阻分析装置

Info

Publication number: CN202815094U
Application number: CN201220475754.9U
Authority: CN
Inventors: 牛会甫; 陈海龙; 冉先发; 杨昊黾; 刘倩; 张庭炎
Original assignee: Shenzhen Launch Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Launch Technology Co Ltd
Priority date: 2012-09-18
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-09-18

Abstract

本实用新型公开了一种接地电阻分析装置，包括处理器以及与分别所述处理器相连的接地电阻检测电路、温湿度检测电路和显示电路，本实用新型不仅实现了对周围环境的检测，还实现了对接地电阻的智能化分析，大大提高了接地电阻分析装置的安全性。并且该接地电阻分析装置具有较高的雷电防护效果。

Description

一种接地电阻分析装置

技术领域

本实用新型涉及一种接地电阻分析装置，尤其涉及的是一种具有环境监测功能的接地电阻分析装置。

背景技术

各种设备及构筑物的接地电阻值是电力、铁路、石化、通信等行业防雷需求的一个重要技术指标，各行业对接地电阻值也都有非常明确的要求，接地电阻值对设备及构筑物的防雷效果影响很大，所以目前对接地电阻的测试技术研究很多，接地电阻的测试方法、测试设备也各种各样，如有摇表式接地电阻测试仪、数字式接地电阻测试仪、钳口式接地电阻测试等，也有在线和非在线接地电阻测试仪等。

但是，目前的接地电阻测试仪对接地电阻的测试仅仅是对接地电阻值的测试，在实际应用中固定点接地电阻受土壤电阻率影响，土壤电阻率又受土壤湿度、温度等的影响。众所周知，下雨时土壤的湿度增加，接地电阻会变小，长时间的高温无雨天气，土壤的湿度减小、温度升高接地电阻会明显变大。并且，现有测试方法中对接地电阻阻值的智能分析少。对接地电阻变化引起的防雷效果分析不便，对各行业根据周围环境变化引起的接地电阻值变化而采取应对措施及减少雷害损失的作用不大。

另外，现有的接地电阻测试装置自身对雷电的防护不足，作为在线式接地电阻测试时，容易遭受雷电损坏。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有环境监测功能的接地电阻分析装置及接地电阻的分析方法。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其中，所述接地电阻分析装置包括：

一用于检测接地电阻的电压信号和电流信号，并将检测到的电压信号和电流信号进行滤波和放大处理，以及计算接地电阻的电阻值，并将所述电阻值发送至处理器进行分析处理的接地电阻检测电路；

一用于实时对接地电阻周围土壤的温湿度进行检测，并将检测到的温度值和湿度值发送至处理器分析处理的温湿度检测电路；

一用于分别对所述接地电阻检测电路发送的接地电阻的电阻值和所述温湿度检测电路发送的接地电阻周围土壤的温度值和湿度值进行分析处理，绘制阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线，并将阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线发送至显示电路进行显示，同时根据阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线的变化关系，给出相应的处理策略的处理器；

一用于显示所述处理器发送的阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线的显示电路；

其中，所述处理器分别与所述接地电阻检测电路、温湿度检测电路和显示电路相连。

所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其中，所述接地电阻检测电路还包括：

所述接地电阻检测电路还包括：

用于采集接地电阻的电压信号和电流信号，并将所述电压信号和电流信号发送给接地电阻信号滤波电路的接地电阻信号采集电路；

用于对所述接地电阻信号采集电路发送的接地电阻的电压信号和电流信号进行滤波处理，过滤掉所述电压信号和电流信号中的杂波的接地电阻滤波电路；

用于对接地电阻滤波电路滤波处理后的所述电压信号和电流信号进行A/D转换和放大处理的接地电阻放大电路。

所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其中，所述处理器还包括用于对所述接地电阻的电阻值、所述接地电阻周围土壤的温度值和湿度值进行偏差修正的调节单元。

所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其中，所述接地电阻分析装置还包括用于与监控***进行通信，向所述监控***发送异常指令，给出提醒信息的通信电路。

所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其中，述接地电阻分析装置还包括用于在接地电阻的电阻值超过预设阻值范围时，发出报警信号的报警电路。

所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其中，所述接地电阻分析装置还包括用于在雷电发生时，隔断雷电从电源和所述接地电阻检测电路进入所述接地电阻分析装置的雷电隔离电路。

本实用新型所提供的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，不仅实现了对周围环境的检测，还实现了对接地电阻的智能化分析，大大提高了接地电阻分析装置的安全性。并且该接地电阻分析装置具有较高的雷电防护效果。。

附图说明

图1是本实用新型提供的具有环境监测功能的接地电阻分析装置的结构示意图。

图2是本实用新型提供的具有环境监测功能的接地电阻分析装置的一优选实施例的结构示意图。

图3是本实用新型提供的具有环境监测功能的接地电阻分析装置的又一优选实施例的结构示意图。

图4是通过图1所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置进行接地电阻分析的方法流程图。

具体实施方式

本实用新型提供一种具有环境监测功能的接地电阻分析装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1，图1是本实用新型提供的具有环境监测功能的接地电阻分析装置的结构示意图，所述接地电阻分析装置包括：处理器10以及与分别与所述处理器10相连的接地电阻检测电路20、温湿度检测电路30和显示电路40。

具体地，所述处理器10优选为单片机或者DSP，主要用于对日期、时间、接地电阻测试偏差修正值的初始化设置，以及控制所述接地电阻检测电路20、温湿度检测电路30和显示电路40，并对接地电阻检测电路20、温湿度检测电路30发送的数据进行分析处理。

所述接地电阻检测电路20用于接收处理器10的控制指令，检测接地电阻的电压信号和电流信号，并将检测到的电压信号和电流信号进行滤波和放大处理，以及计算接地电阻的电阻值，并将所述电阻值发送至处理器10进行分析处理。

进一步地，如图2所示，接地电阻检测电路20还包括接地电阻信号采集电路21、接地电阻滤波电路22和接地电阻放大电路23，其中，接地电阻检测电路21通过接收处理器10发送的控制指令，该控制指令为接地电阻测试激励信号。接地电阻测试激励信号包括电压激励信号和电流激励信号，在接收到接地电阻测试激励信号后，接地电阻测试电路20启动，采集接地电阻的电压信号和电流信号，将采集的接地电阻的电压信号和电流信号发送给接地电阻滤波电路22，通过接地电阻滤波电路22进行滤波处理，有效滤除其中的干扰杂波。之后再经过接地电阻放大电路23对电压信号和电流信号进行A/D转换和放大处理。

所述温湿度检测电路30实时对接地电阻周围土壤的温湿度进行检测，同时对检测出的温湿度信号进行A/D转换和放大处理，得到具体的温度值和湿度值，并将检测到的温度值和湿度值发送至处理器10分析处理。

处理器10在对接地电阻检测电路20、温湿度检测电路30发送的数据进行分析处理时，会根据他们分别发送的接地电阻的电阻值，绘制接地电阻的阻值变化曲线，以及所述温湿度检测电路30发送的接地电阻周围土壤的温度值和湿度值，绘制温度变化曲线和湿度变化曲线。为了提高电阻值、温度值和湿度值的准确性，处理器10内还设置有对这些数据进行偏差修正的调节单元（图中为示出），以便减少检测误差，提高分析的准确性。

处理器10还会根据绘制的阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线,并分析阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线的变化关系，并根据他们的变化关系给出相应的处理策略，提高了接地电阻分析的智能化。同时处理器10还会将处理策略发送给显示电路40进行显示，使显示更加直观。

显示电路40用于显示所述处理器10发送的阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线，也可以显示处理器10根据阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线的变化关系得出的处理策略。

如图3所示，本实用新型提供的接地电阻分析装置还包括电源60、数据存储电路80、通信电路90、报警电路110、按键电路70以及雷电隔离电路100，其中，电源60主要为接地电阻分析装置提供电力供应；数据存储电路80用于存储采集到的接地电阻的电阻值，周围土壤的温湿度值，以及根据采集到的接地电阻的电阻值，周围土壤的温湿度值绘制的阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线等；通信电路90用于与监控***进行通信，通信方式为有线或者无线，便于从数据存储电路中导出存储的数据记录，以便进一步分析判断；报警电路110用于当接地电阻的电阻值超出预先设定的预设阻值范围时，通过通信电路90向监控***发出异常指令，给出报警信号，以提醒本地或者远程工作人员及时处理，防止发生雷电时损坏设备、造成损失。按键电路70主要用于通过接收用户的按键操作，向处理器10发送进入接地电阻的分析程序的指令。雷电隔离电路100还用于在雷电发生时，阻断雷电从电源、测试极、辅助极。接地电阻检测电路等通道进入接地电阻分析装置，防止雷电对装置造成损害，提高装置的雷电防护能力。

本实用新型通过上述具有环境监测功能的接地电阻分析装置进行接地电阻分析的方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S100、接地电阻检测电路接收处理器的指令，开始检测接地电阻的电压信号和电流信号，将检测到的电压信号和电流信号进行滤波和放大处理，计算接地电阻的电阻值，并将将所述电阻值发送至处理器进行分析处理；

步骤S200、所述温湿度检测电路对接地电阻周围土壤的温湿度进行检测，并将检测到的温度值和湿度值发送至处理器分析处理；

步骤S300、处理器分析处理接地电阻的电阻值，绘制接地电阻的阻值变化曲线；以及分析接地电阻周围土壤的温度值和湿度值，绘制温度变化曲线和湿度变化曲线；

步骤S400、处理器根据所述阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线的关系给出给出相应的处理策略，并将所述阻值变化曲线、温度变化曲线和湿度变化曲线及处理策略发送至显示电路显示。

其中，在第一次使用时，处理器对日期、时间、接地电阻测试偏差修正值的初始化设置，并且设定测试周期以及测试时间。当测试时间到时开启对接地电阻的分析程序，处理器发送接地电阻测试激励信号，接地电阻采集电路启动，采集接地电阻的电压信号和电流信号，并经接地电阻滤波电路有效滤除干扰杂波，接地电阻放大电路进行信号的A/D转换和信号放大，同时，温湿度检测电路工作，采集接地电阻周围土壤的温湿度，并进行信号A/D转换和放大，这些信号进入处理器再次进行信号处理，例如：对接地电阻值、温度值和湿度值进行偏差修正等。

在步骤S300中，处理器对数据处理完成后，会启动数据存储电路，将检测日期、时间、接地电阻值、温度值、湿度值以及它们的曲线图存储在数据存储电路中，方便后续查询和分析。

而当接地电阻值异常时，处理器会启动报警电路，进行声光报警，提醒本地工作人员及时处置，防止雷电发生时对设备造成损坏，当然也可以通过通信电路连接监控***，通过向监控***发送异常指令，通知工作人员及时处理。

当需要从数据存储电路调取数据进行分析时，可以通过通信电路的通信接口将数据存储电路中的数据导出到外部存储设备。工作人员还可以对数据存储电路中的数据进行查询，输入查询条件，如日期、时间、接地电阻值范围等，接地电阻分析装置会按条件进行查询并在显示电路中显示查询结果。提升装置的交互性。

优选地，在接地电阻分析装置长时间未***作时，装置会自动进入休眠模式，以减少电量消耗。当然在测试时间到达或者有工作人员操作时停止休眠。

综上所述，本实用新型提供的具有环境监测功能的接地电阻分析装置及接地电阻的分析方法，通过对接地电阻的电阻值及周围环境温度值和湿度值的采集，并绘制和分析阻值分析曲线、温度分析曲线和湿度分析曲线，有效的反映出阻值与温湿度的变化关系，并能够根据这种变化关系给出相应的处理策略，不仅实现了对周围环境的检测，还实现了对接地电阻的智能化分析，大大提高了装置的安全性。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其特征在于，所述接地电阻分析装置包括：

2.根据权利要求1所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其特征在于，所述接地电阻检测电路还包括：

3.根据权利要求1所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其特征在于，所述处理器还包括用于对所述接地电阻的电阻值、所述接地电阻周围土壤的温度值和湿度值进行偏差修正的调节单元。

4.根据权利要求1所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其特征在于，所述接地电阻分析装置还包括用于与监控***进行通信，向所述监控***发送异常指令，给出提醒信息的通信电路。

5.根据权利要求1所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其特征在于，所述接地电阻分析装置还包括用于在接地电阻的电阻值超过预设阻值范围时，发出报警信号的报警电路。

6.根据权利要求5所述的具有环境监测功能的接地电阻分析装置，其特征在于，所述接地电阻分析装置还包括用于在雷电发生时，隔断雷电从电源和所述接地电阻检测电路进入所述接地电阻分析装置的雷电隔离电路。