一种基于GSM的接地线信息检测装置的制作方法

本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种基于GSM的接地线信息检测装置。

背景技术：

接地线是在输电线路检修时保护现场工作人员和设备安全的重要工具。目前国内架空输电线路各种电压等级的接地线的使用一般是现场实施监控。但是工作现场不正确使用接地线的现象时有发生。比如部分工作人员麻痹大意误挂接地线，或是挂接地线时存在依赖相邻地段的工作人员的接地线挂接实现自身保护的依赖心理；在检修结束后接地线的拆除不及时，或在未拆除接地线的情况下就汇报送电等。不能准确监测接地线是否接触良好和有无脱离，这样的监控管理并不完善，不能实现有效监督。这样的现象极易造成工作人员和设备的重大安全事故发生。

随着列车的提速对接触网可靠性的要求也越来越高，在接触网检修作业中接地线的使用显得尤其重要。可见研究一种可靠的技术手段来保证正确、科学、高效使用接地线，实现对接地线的智能化管理是亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了实现接地线的智能化管理，设计了一种基于GSM的接地线信息检测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于GSM的接地线信息检测装置由信息采集模块、信息处理模块、GSM通信模块等组成。采集装置安装在接地线绝缘杆上，检测地线的挂接与拆除的状态变化，并将挂接与拆除状态及本装置的编号经过信息处理后以短消息的形式，通过GSM网络发送到信息接收装置。该装置是基于全球移动通信系统GSM、ARMCortex-M3的32位处理器STM32与PC机相结合的接触网检修作业接地线信息检测装置，利用拉压传感器通过GSM网络以短信通信形式收集各检修作业点的接地线挂接状态信息，可取代现有的人工管理方式，能够实时准确地监控到接地线挂接时间、挂接是否可靠、接触是否良好、拆除时间等各种不同状况，并且可以及时预警。

所述的信息采集模块使用了无偏心受力的平面圆形膜片光纤光栅压力传感器作为采集模块的核心，利用其膜片边缘厚，结构采用整体加工成型，避免了焊接对膜片的影响；抗电磁干扰能力强；外壳的密封性好，进出光纤口处设计成阶梯缩小的细小的口，便于密封。能够在暴风雨的环境下使用的特点。实验数据表明该结构灵敏度达86 nm/MPa(0.869 pm/mm水柱)，该灵敏度在国内同类型压力传感器中达到领先水平。该装置利用光纤光栅传感器采集地线杆挂接和拆除过程中接地杆所承受力的变化来判断接地线的挂接和拆除状态。

所述的通信模块主要由基带处理器、GSM 射频模块、A-SIC供电模块、40芯ZIF插座、FLASH存储器、天线等部分组成。

本发明的有益效果是：本装置利用光纤光栅拉压传感器采集接地线挂接状态信息，使用了GSM传输方式。为供电调度人员提供准确的作业信息，是实现地线实时监控的基础，结合电力调度形成合闸闭锁，提高了供电调度的自动化和智能化；杜绝了因操作不当带来的人身伤害和经济损失，有效地保障接触网检修作业的安全，推动了铁道电气智能化的进程。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是装置结构示意图。

图2是通信模块功能图。

具体实施方式

如图1所示，基于GSM的接地线信息检测装置由信息采集模块、信息处理模块、GSM通信模块等组成。采集装置安装在接地线绝缘杆上，检测地线的挂接与拆除的状态变化，并将挂接与拆除状态及本装置的编号经过信息处理后以短消息的形式，通过GSM网络发送到信息接收装置。该装置是基于全球移动通信系统GSM、ARMCortex-M3的32位处理器STM32与PC机相结合的接触网检修作业接地线信息检测装置，利用拉压传感器通过GSM网络以短信通信形式收集各检修作业点的接地线挂接状态信息，可取代现有的人工管理方式，能够实时准确地监控到接地线挂接时间、挂接是否可靠、接触是否良好、拆除时间等各种不同状况，并且可以及时预警。

如图2所示，考虑到配电网进行线路检修时常常多组接地线同时进行，而且接地线的悬挂地点一般很分散，没有固定的工作时间。工作时间的不固定要求系统的通信方式能够灵活地组网，快速进入工作状态，在地域上的分散性要求通信系统的覆盖面要很广，GSM传播方式满足了上述要求。从近几年的研究来看，GSM传输方式已在电力系统实时监测方面广泛应用。通信模块主要由基带处理器、GSM 射频模块A-SIC供电模块、40芯ZIF插座、FLASH存储器、天线等部分组成。①基带处理器在这里主要负责处理GSM终端数据的信号；②GSM射频模块负责完成外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换，实现信号的调制和解调功能；③A-SIC供电模块是负责为其他部分提供所需要的电源；④40芯ZIF插座为各部分的连接纽带；⑤FLASH存储器用于存储必要信息。

为方便采集接地线的状态，根据现场作业的实际情况，采集模块附挂在接地线的绝缘杆上。由于挂接和拆除地线时线路上可能有残余电压，所以一般的传感器会受到电磁干扰的影响很难准确地采集信息。该装置使用了无偏心受力的平面圆形膜片光纤光栅压力传感器作为采集模块的核心，利用其膜片边缘厚，结构采用整体加工成型，避免了焊接对膜片的影响；抗电磁干扰能力强；外壳的密封性好，进出光纤口处设计成阶梯缩小的细小的口，便于密封。能够在暴风雨的环境下使用的特点。实验数据表明该结构灵敏度达86 nm/MPa(0.869 pm/mm水柱)，该灵敏度在国内同类型压力传感器中达到领先水平。该装置利用光纤光栅传感器采集地线杆挂接和拆除过程中接地杆所承受力的变化来判断接地线的挂接和拆除状态。工作人员在挂接地杆时有一个向下拉的动作，使用传感器采集这种力的变化，当传感器所承受的拉力超过某个设定值时，传感器发出一个高电平信号，即表示接地线已挂接。同理，在接地杆拆除的时候，接地杆会承受一个向上的推力，当传感器承受的推力达到某个设定值时，传感器发出一个低电平信号，即表示接地线已拆除。