專利名稱：一種接地電阻分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種接地電阻分析裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種接地電阻分析裝置，尤其涉及的是一種具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置。
背景技術(shù)：
[0002]各種設(shè)備及構(gòu)筑物的接地電阻值是電力、鐵路、石化、通信等行業(yè)防雷需求的一個重要技術(shù)指標(biāo)，各行業(yè)對接地電阻值也都有非常明確的要求，接地電阻值對設(shè)備及構(gòu)筑物的防雷效果影響很大，所以目前對接地電阻的測試技術(shù)研究很多，接地電阻的測試方法、測試設(shè)備也各種各樣，如有搖表式接地電阻測試儀、數(shù)字式接地電阻測試儀、鉗口式接地電阻測試等，也有在線和非在線接地電阻測試儀等。[0003]但是，目前的接地電阻測試儀對接地電阻的測試僅僅是對接地電阻值的測試，在實際應(yīng)用中固定點接地電阻受土壤電阻率影響，土壤電阻率又受土壤濕度、溫度等的影響。 眾所周知，下雨時土壤的濕度增加，接地電阻會變小，長時間的高溫?zé)o雨天氣，土壤的濕度減小、溫度升高接地電阻會明顯變大。并且，現(xiàn)有測試方法中對接地電阻阻值的智能分析少。對接地電阻變化引起的防雷效果分析不便，對各行業(yè)根據(jù)周圍環(huán)境變化引起的接地電阻值變化而采取應(yīng)對措施及減少雷害損失的作用不大。[0004]另外，現(xiàn)有的接地電阻測試裝置自身對雷電的防護(hù)不足，作為在線式接地電阻測試時，容易遭受雷電損壞。[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。實用新型內(nèi)容[0006]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置及接地電阻的分析方法。[0007]本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下[0008]一種具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其中，所述接地電阻分析裝置包括[0009]一用于檢測接地電阻的電壓信號和電流信號，并將檢測到的電壓信號和電流信號進(jìn)行濾波和放大處理，以及計算接地電阻的電阻值，并將所述電阻值發(fā)送至處理器進(jìn)行分析處理的接地電阻檢測電路；[0010]一用于實時對接地電阻周圍土壤的溫濕度進(jìn)行檢測，并將檢測到的溫度值和濕度值發(fā)送至處理器分析處理的溫濕度檢測電路；[0011]一用于分別對所述接地電阻檢測電路發(fā)送的接地電阻的電阻值和所述溫濕度檢測電路發(fā)送的接地電阻周圍土壤的溫度值和濕度值進(jìn)行分析處理，繪制阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線，并將阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線發(fā)送至顯示電路進(jìn)行顯示，同時根據(jù)阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的變化關(guān)系，給出相應(yīng)的處理策略的處理器；[0012]一用于顯示所述處理器發(fā)送的阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的顯示電路；[0013]其中，所述處理器分別與所述接地電阻檢測電路、溫濕度檢測電路和顯示電路相連。[0014]所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其中，所述接地電阻檢測電路還包括[0015]所述接地電阻檢測電路還包括[0016]用于采集接地電阻的電壓信號和電流信號，并將所述電壓信號和電流信號發(fā)送給接地電阻信號濾波電路的接地電阻信號采集電路；[0017]用于對所述接地電阻信號采集電路發(fā)送的接地電阻的電壓信號和電流信號進(jìn)行濾波處理，過濾掉所述電壓信號和電流信號中的雜波的接地電阻濾波電路；[0018]用于對接地電阻濾波電路濾波處理后的所述電壓信號和電流信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和放大處理的接地電阻放大電路。[0019]所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其中，所述處理器還包括用于對所述接地電阻的電阻值、所述接地電阻周圍土壤的溫度值和濕度值進(jìn)行偏差修正的調(diào)節(jié)單J Li ο[0020]所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其中，所述接地電阻分析裝置還包括用于與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信，向所述監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送異常指令，給出提醒信息的通信電路。[0021]所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其中，述接地電阻分析裝置還包括用于在接地電阻的電阻值超過預(yù)設(shè)阻值范圍時，發(fā)出報警信號的報警電路。[0022]所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其中，所述接地電阻分析裝置還包括用于在雷電發(fā)生時，隔斷雷電從電源和所述接地電阻檢測電路進(jìn)入所述接地電阻分析裝置的雷電隔離電路。[0023]本實用新型所提供的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，不僅實現(xiàn)了對周圍環(huán)境的檢測，還實現(xiàn)了對接地電阻的智能化分析，大大提高了接地電阻分析裝置的安全性。 并且該接地電阻分析裝置具有較高的雷電防護(hù)效果。。


[0024]圖I是本實用新型提供的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]圖2是本實用新型提供的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置的一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0026]圖3是本實用新型提供的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置的又一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0027]圖4是通過圖I所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置進(jìn)行接地電阻分析的方法流程圖。
具體實施方式
[0028]本實用新型提供一種具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0029]參見圖1，圖I是本實用新型提供的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述接地電阻分析裝置包括處理器10以及與分別與所述處理器10相連的接地電阻檢測電路20、溫濕度檢測電路30和顯示電路40。[0030]具體地，所述處理器10優(yōu)選為單片機或者DSP，主要用于對日期、時間、接地電阻測試偏差修正值的初始化設(shè)置，以及控制所述接地電阻檢測電路20、溫濕度檢測電路30和顯示電路40，并對接地電阻檢測電路20、溫濕度檢測電路30發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。[0031]所述接地電阻檢測電路20用于接收處理器10的控制指令，檢測接地電阻的電壓信號和電流信號，并將檢測到的電壓信號和電流信號進(jìn)行濾波和放大處理，以及計算接地電阻的電阻值，并將所述電阻值發(fā)送至處理器10進(jìn)行分析處理。[0032]進(jìn)一步地，如圖2所示，接地電阻檢測電路20還包括接地電阻信號采集電路21、接地電阻濾波電路22和接地電阻放大電路23，其中，接地電阻檢測電路21通過接收處理器 10發(fā)送的控制指令，該控制指令為接地電阻測試激勵信號。接地電阻測試激勵信號包括電壓激勵信號和電流激勵信號，在接收到接地電阻測試激勵信號后，接地電阻測試電路20啟動，采集接地電阻的電壓信號和電流信號，將采集的接地電阻的電壓信號和電流信號發(fā)送給接地電阻濾波電路22，通過接地電阻濾波電路22進(jìn)行濾波處理，有效濾除其中的干擾雜波。之后再經(jīng)過接地電阻放大電路23對電壓信號和電流信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和放大處理。[0033]所述溫濕度檢測電路30實時對接地電阻周圍土壤的溫濕度進(jìn)行檢測，同時對檢測出的溫濕度信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和放大處理，得到具體的溫度值和濕度值，并將檢測到的溫度值和濕度值發(fā)送至處理器10分析處理。[0034]處理器10在對接地電阻檢測電路20、溫濕度檢測電路30發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理時，會根據(jù)他們分別發(fā)送的接地電阻的電阻值，繪制接地電阻的阻值變化曲線，以及所述溫濕度檢測電路30發(fā)送的接地電阻周圍土壤的溫度值和濕度值，繪制溫度變化曲線和濕度變化曲線。為了提高電阻值、溫度值和濕度值的準(zhǔn)確性，處理器10內(nèi)還設(shè)置有對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行偏差修正的調(diào)節(jié)單元(圖中為示出)，以便減少檢測誤差，提高分析的準(zhǔn)確性。[0035]處理器10還會根據(jù)繪制的阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線，并分析阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的變化關(guān)系，并根據(jù)他們的變化關(guān)系給出相應(yīng)的處理策略，提高了接地電阻分析的智能化。同時處理器10還會將處理策略發(fā)送給顯示電路40進(jìn)行顯示，使顯示更加直觀。[0036]顯示電路40用于顯示所述處理器10發(fā)送的阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線，也可以顯示處理器10根據(jù)阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的變化關(guān)系得出的處理策略。[0037]如圖3所示，本實用新型提供的接地電阻分析裝置還包括電源60、數(shù)據(jù)存儲電路 80、通信電路90、報警電路110、按鍵電路70以及雷電隔離電路100，其中，電源60主要為接地電阻分析裝置提供電力供應(yīng)；數(shù)據(jù)存儲電路80用于存儲采集到的接地電阻的電阻值，周圍土壤的溫濕度值，以及根據(jù)采集到的接地電阻的電阻值，周圍土壤的溫濕度值繪制的阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線等；通信電路90用于與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信，通信方式為有線或者無線，便于從數(shù)據(jù)存儲電路中導(dǎo)出存儲的數(shù)據(jù)記錄，以便進(jìn)一步分析判斷；報警電路110用于當(dāng)接地電阻的電阻值超出預(yù)先設(shè)定的預(yù)設(shè)阻值范圍時，通過通信電路90向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出異常指令，給出報警信號，以提醒本地或者遠(yuǎn)程工作人員及時處理， 防止發(fā)生雷電時損壞設(shè)備、造成損失。按鍵電路70主要用于通過接收用戶的按鍵操作，向處理器10發(fā)送進(jìn)入接地電阻的分析程序的指令。雷電隔離電路100還用于在雷電發(fā)生時， 阻斷雷電從電源、測試極、輔助極。接地電阻檢測電路等通道進(jìn)入接地電阻分析裝置，防止雷電對裝置造成損害，提高裝置的雷電防護(hù)能力。[0038]本實用新型通過上述具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置進(jìn)行接地電阻分析的方法，如圖4所示，包括以下步驟[0039]步驟S100、接地電阻檢測電路接收處理器的指令，開始檢測接地電阻的電壓信號和電流信號，將檢測到的電壓信號和電流信號進(jìn)行濾波和放大處理，計算接地電阻的電阻值，并將將所述電阻值發(fā)送至處理器進(jìn)行分析處理；[0040]步驟S200、所述溫濕度檢測電路對接地電阻周圍土壤的溫濕度進(jìn)行檢測，并將檢測到的溫度值和濕度值發(fā)送至處理器分析處理；[0041]步驟S300、處理器分析處理接地電阻的電阻值，繪制接地電阻的阻值變化曲線； 以及分析接地電阻周圍土壤的溫度值和濕度值，繪制溫度變化曲線和濕度變化曲線；[0042]步驟S400、處理器根據(jù)所述阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的關(guān)系給出給出相應(yīng)的處理策略，并將所述阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線及處理策略發(fā)送至顯示電路顯示。[0043]其中，在第一次使用時，處理器對日期、時間、接地電阻測試偏差修正值的初始化設(shè)置，并且設(shè)定測試周期以及測試時間。當(dāng)測試時間到時開啟對接地電阻的分析程序，處理器發(fā)送接地電阻測試激勵信號，接地電阻采集電路啟動，采集接地電阻的電壓信號和電流信號，并經(jīng)接地電阻濾波電路有效濾除干擾雜波，接地電阻放大電路進(jìn)行信號的A/D轉(zhuǎn)換和信號放大，同時，溫濕度檢測電路工作，采集接地電阻周圍土壤的溫濕度，并進(jìn)行信號A/D 轉(zhuǎn)換和放大，這些信號進(jìn)入處理器再次進(jìn)行信號處理，例如對接地電阻值、溫度值和濕度值進(jìn)行偏差修正等。[0044]在步驟S300中，處理器對數(shù)據(jù)處理完成后，會啟動數(shù)據(jù)存儲電路，將檢測日期、時間、接地電阻值、溫度值、濕度值以及它們的曲線圖存儲在數(shù)據(jù)存儲電路中，方便后續(xù)查詢和分析。[0045]而當(dāng)接地電阻值異常時，處理器會啟動報警電路，進(jìn)行聲光報警，提醒本地工作人員及時處置，防止雷電發(fā)生時對設(shè)備造成損壞，當(dāng)然也可以通過通信電路連接監(jiān)控系統(tǒng)，通過向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送異常指令，通知工作人員及時處理。[0046]當(dāng)需要從數(shù)據(jù)存儲電路調(diào)取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時，可以通過通信電路的通信接口將數(shù)據(jù)存儲電路中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到外部存儲設(shè)備。工作人員還可以對數(shù)據(jù)存儲電路中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，輸入查詢條件，如日期、時間、接地電阻值范圍等，接地電阻分析裝置會按條件進(jìn)行查詢并在顯示電路中顯示查詢結(jié)果。提升裝置的交互性。[0047]優(yōu)選地，在接地電阻分析裝置長時間未被操作時，裝置會自動進(jìn)入休眠模式，以減少電量消耗。當(dāng)然在測試時間到達(dá)或者有工作人員操作時停止休眠。[0048]綜上所述，本實用新型提供的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置及接地電阻的分析方法，通過對接地電阻的電阻值及周圍環(huán)境溫度值和濕度值的采集，并繪制和分析阻值分析曲線、溫度分析曲線和濕度分析曲線，有效的反映出阻值與溫濕度的變化關(guān)系，并能夠根據(jù)這種變化關(guān)系給出相應(yīng)的處理策略，不僅實現(xiàn)了對周圍環(huán)境的檢測，還實現(xiàn)了對接地電阻的智能化分析，大大提高了裝置的安全性。[0049]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其特征在于，所述接地電阻分析裝置包括 一用于檢測接地電阻的電壓信號和電流信號，并將檢測到的電壓信號和電流信號進(jìn)行濾波和放大處理，以及計算接地電阻的電阻值，并將所述電阻值發(fā)送至處理器進(jìn)行分析處理的接地電阻檢測電路； ー用于實時對接地電阻周圍土壤的溫濕度進(jìn)行檢測，并將檢測到的溫度值和濕度值發(fā)送至處理器分析處理的溫濕度檢測電路； 一用于分別對所述接地電阻檢測電路發(fā)送的接地電阻的電阻值和所述溫濕度檢測電路發(fā)送的接地電阻周圍土壤的溫度值和濕度值進(jìn)行分析處理，繪制阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線，并將阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線發(fā)送至顯示電路進(jìn)行顯示，同時根據(jù)阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的變化關(guān)系，給出相應(yīng)的處理策略的處理器； 一用于顯示所述處理器發(fā)送的阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的顯示電路； 其中，所述處理器分別與所述接地電阻檢測電路、溫濕度檢測電路和顯示電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其特征在于，所述接地電阻檢測電路還包括 用于采集接地電阻的電壓信號和電流信號，并將所述電壓信號和電流信號發(fā)送給接地電阻信號濾波電路的接地電阻信號采集電路； 用于對所述接地電阻信號采集電路發(fā)送的接地電阻的電壓信號和電流信號進(jìn)行濾波處理，過濾掉所述電壓信號和電流信號中的雜波的接地電阻濾波電路； 用于對接地電阻濾波電路濾波處理后的所述電壓信號和電流信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和放大處理的接地電阻放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其特征在于，所述處理器還包括用于對所述接地電阻的電阻值、所述接地電阻周圍土壤的溫度值和濕度值進(jìn)行偏差修正的調(diào)節(jié)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其特征在于，所述接地電阻分析裝置還包括用干與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信，向所述監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送異常指令，給出提醒信息的通信電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其特征在于，所述接地電阻分析裝置還包括用于在接地電阻的電阻值超過預(yù)設(shè)阻值范圍時，發(fā)出報警信號的報警電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有環(huán)境監(jiān)測功能的接地電阻分析裝置，其特征在于，所述接地電阻分析裝置還包括用于在雷電發(fā)生時，隔斷雷電從電源和所述接地電阻檢測電路進(jìn)入所述接地電阻分析裝置的雷電隔離電路。
專利摘要本實用新型公開了一種接地電阻分析裝置，包括處理器以及與分別所述處理器相連的接地電阻檢測電路、溫濕度檢測電路和顯示電路，本實用新型不僅實現(xiàn)了對周圍環(huán)境的檢測，還實現(xiàn)了對接地電阻的智能化分析，大大提高了接地電阻分析裝置的安全性。并且該接地電阻分析裝置具有較高的雷電防護(hù)效果。
文檔編號G01D21/02GK202815094SQ20122047575
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者牛會甫, 陳海龍, 冉先發(fā), 楊昊黽, 劉倩, 張庭炎 申請人:深圳遠(yuǎn)征技術(shù)有限公司