專利名稱：一種接地電阻分析裝置的制作方法
技術領域：
一種接地電阻分析裝置技術領域[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境監測功能的接地電阻分析裝置。
背景技術：
[0002]各種設備及構筑物的接地電阻值是電力、鐵路、石化、通信等行業防雷需求的一個重要技術指標，各行業對接地電阻值也都有非常明確的要求，接地電阻值對設備及構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研究很多，接地電阻的測試方法、測試設備也各種各樣，如有搖表式接地電阻測試儀、數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，長時間的高溫無雨天氣，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，對各行業根據周圍環境變化引起的接地電阻值變化而采取應對措施及減少雷害損失的作用不大。[0004]另外，現有的接地電阻測試裝置自身對雷電的防護不足，作為在線式接地電阻測試時，容易遭受雷電損壞。[0005]因此，現有技術還有待于改進和發展。實用新型內容[0006]鑒于上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種具有環境監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問題所采用的技術方案如下[0008]一種具有環境監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，并將所述電阻值發送至處理器進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行檢測，并將檢測到的溫度值和濕度值發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送的接地電阻的電阻值和所述溫濕度檢測電路發送的接地電阻周圍土壤的溫度值和濕度值進行分析處理，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送至顯示電路進行顯示，同時根據阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的變化關系，給出相應的處理策略的處理器；[0012]一用于顯示所述處理器發送的阻值變化曲線、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]所述的具有環境監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送的接地電阻的電壓信號和電流信號進行濾波處理，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行A/D轉換和放大處理的接地電阻放大電路。[0019]所述的具有環境監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行偏差修正的調節單J Li ο[0020]所述的具有環境監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控系統進行通信，向所述監控系統發送異常指令，給出提醒信息的通信電路。[0021]所述的具有環境監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設阻值范圍時，發出報警信號的報警電路。[0022]所述的具有環境監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生時，隔斷雷電從電源和所述接地電阻檢測電路進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境監測功能的接地電阻分析裝置，不僅實現了對周圍環境的檢測，還實現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效果。。
[0024]圖I是本實用新型提供的具有環境監測功能的接地電阻分析裝置的結構示意圖。[0025]圖2是本實用新型提供的具有環境監測功能的接地電阻分析裝置的一優選實施例的結構示意圖。[0026]圖3是本實用新型提供的具有環境監測功能的接地電阻分析裝置的又一優選實施例的結構示意圖。[0027]圖4是通過圖I所述的具有環境監測功能的接地電阻分析裝置進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境監測功能的接地電阻分析裝置，為使本實用新型的目的、技術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一步詳細說明。應當理解，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境監測功能的接地電阻分析裝置的結構示意圖，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發送的數據進行分析處理。[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，并將所述電阻值發送至處理器10進行分析處理。[0032]進一步地，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送給接地電阻濾波電路22，通過接地電阻濾波電路22進行濾波處理，有效濾除其中的干擾雜波。之后再經過接地電阻放大電路23對電壓信號和電流信號進行A/D轉換和放大處理。[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行檢測，同時對檢測出的溫濕度信號進行A/D轉換和放大處理，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發送的數據進行分析處理時，會根據他們分別發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確性，處理器10內還設置有對這些數據進行偏差修正的調節單元(圖中為示出)，以便減少檢測誤差，提高分析的準確性。[0035]處理器10還會根據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系，并根據他們的變化關系給出相應的處理策略，提高了接地電阻分析的智能化。同時處理器10還會將處理策略發送給顯示電路40進行顯示，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根據阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的變化關系得出的處理策略。[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、數據存儲電路 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；數據存儲電路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用于與監控系統進行通信，通信方式為有線或者無線，便于從數據存儲電路中導出存儲的數據記錄，以便進一步分析判斷；報警電路110用于當接地電阻的電阻值超出預先設定的預設阻值范圍時，通過通信電路90向監控系統發出異常指令，給出報警信號，以提醒本地或者遠程工作人員及時處理， 防止發生雷電時損壞設備、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發送進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能力。[0038]本實用新型通過上述具有環境監測功能的接地電阻分析裝置進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送至處理器進行分析處理；[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行檢測，并將檢測到的溫度值和濕度值發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、處理器根據所述阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的關系給出給出相應的處理策略，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置，并且設定測試周期以及測試時間。當測試時間到時開啟對接地電阻的分析程序，處理器發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行信號的A/D轉換和信號放大，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，并進行信號A/D 轉換和放大，這些信號進入處理器再次進行信號處理，例如對接地電阻值、溫度值和濕度值進行偏差修正等。[0044]在步驟S300中，處理器對數據處理完成后，會啟動數據存儲電路，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據存儲電路中，方便后續查詢和分析。[0045]而當接地電阻值異常時，處理器會啟動報警電路，進行聲光報警，提醒本地工作人員及時處置，防止雷電發生時對設備造成損壞，當然也可以通過通信電路連接監控系統，通過向監控系統發送異常指令，通知工作人員及時處理。[0046]當需要從數據存儲電路調取數據進行分析時，可以通過通信電路的通信接口將數據存儲電路中的數據導出到外部存儲設備。工作人員還可以對數據存儲電路中的數據進行查詢，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行查詢并在顯示電路中顯示查詢結果。提升裝置的交互性。[0047]優選地，在接地電阻分析裝置長時間未被操作時，裝置會自動進入休眠模式，以減少電量消耗。當然在測試時間到達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境監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系，并能夠根據這種變化關系給出相應的處理策略，不僅實現了對周圍環境的檢測，還實現了對接地電阻的智能化分析，大大提高了裝置的安全性。[0049]應當理解的是，本實用新型的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
權利要求1.ー種具有環境監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，并將所述電阻值發送至處理器進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行檢測，并將檢測到的溫度值和濕度值發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送的接地電阻的電阻值和所述溫濕度檢測電路發送的接地電阻周圍土壤的溫度值和濕度值進行分析處理，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送至顯示電路進行顯示，同時根據阻值變化曲線、溫度變化曲線和濕度變化曲線的變化關系，給出相應的處理策略的處理器； 一用于顯示所述處理器發送的阻值變化曲線、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.根據權利要求I所述的具有環境監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送的接地電阻的電壓信號和電流信號進行濾波處理，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行A/D轉換和放大處理的接地電阻放大電路。
3.根據權利要求I所述的具有環境監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行偏差修正的調節單元。
4.根據權利要求I所述的具有環境監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控系統進行通信，向所述監控系統發送異常指令，給出提醒信息的通信電路。
5.根據權利要求I所述的具有環境監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設阻值范圍時，發出報警信號的報警電路。
6.根據權利要求5所述的具有環境監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生時，隔斷雷電從電源和所述接地電阻檢測電路進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了對周圍環境的檢測，還實現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 優先權日2012年9月18日
發明者牛會甫, 陳海龍, 冉先發, 楊昊黽, 劉倩, 張庭炎 申請人:深圳遠征技術有限公司