一种接地监测方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

1.本发明涉及电力设备检测技术领域，特别涉及一种接地监测方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术：

2.在电网工作运行过程中，每个电力设备在运行的过程中，因为电源回路的需要，或者防止过电压冲击，或者防止静电感应的需要，都必须可靠接地，以保证设备安全运行。按照电力规范，每个电力设备的接地电阻必须小于一定的数值，如果超过规定的数值，必须更换接地线，必须检查并排除接地连接点可能存在的问题。同时，电力设备的接地电阻必须周期性的进行检测，以确保接地的可靠稳定。在电网实际运行过程中，大量的设备因为接地线长期裸露在外，很容易受到周边环境，比如温度、湿度、腐蚀的长期影响，必然会造成接地电阻的增大变化。很多设备在安装时，由于不规范，忘记了连接接地线，或者接地线安装连接不稳固，给接地造成了极不可靠的隐患。并且，由于很多周边施工的影响，造成了接地线被破坏断裂，甚至被盗窃的现象，给接地造成了极大的危害，但不能及时发现。
3.目前市面有电力设备接地电阻测试仪，因为比较昂贵，同时也是一种实验设备，它只是在用户刚安装好设备时，对接地电阻进行测试，测试出接地电阻后就完成任务并撤离。同样，目前用户对电力设备的接地也进行周期性的现场检测，一般半年一次，同样要携带比较贵重的检测设备，测试完成后就撤离设备。这种接地电阻的测量方法和原理是：在需要测试的位置设置2个辅助接地点，通过摇表产生高压，对测试点测量其电流，通过辅助接地点的对比，从而测量出接地电阻。以上描述，最大的缺陷，就是不能及时发现接地电阻的实时变化，更不能实时发现接地线的断裂情况，最长周期长达半年，此时若发生雷击、静电等需要泄放大电流的紧急情况时，则不能进行，那么必然给电力设备造成极大的破坏，影响电网运行。
4.综合来看，当前电力设备在运行时，无论在变电站内还是变电站外，对于设备的接地电阻变化并不知晓，且无法及时发现接地线是否发生断裂，常规的接地电阻值也无法获取，以及接地电阻随周边温湿度环境的变化而变化的情况也无法及时知晓，还有接地线对设备的连接是否可靠，是否还需要增加接地线，并没有参考依据。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种接地监测方法、装置、计算机设备及存储介质，旨在提高对电力设备接地线连接是否可靠的监测效率及监测精度。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种接地监测方法，包括：
7.实时采集电力设备接地线的接地漏电流值；
8.计算所述接地漏电流值与预设基准电流值之间的电流差值；
9.当所述电流差值大于预设差值阈值时，获取电流差值大于预设差值阈值对应的连续时间长度；
10.若所述连续时间长度超过预设第一参考时长，则判定电力设备接地不可靠并告警；
11.若所述电流差值小于或者等于预设差值阈值，或者所述连续时间长度未超过预设第一参考时长，则判断接地漏电流值是否为0；
12.当判定接地漏电流值不为0时，则判定电力设备接地可靠。
13.第二方面，本发明实施例提供了一种接地监测装置，包括：
14.第一采集单元，用于实时采集电力设备接地线的接地漏电流值；
15.差值计算单元，用于计算所述接地漏电流值与预设基准电流值之间的电流差值；
16.获取单元，用于当所述电流差值大于预设差值阈值时，获取电流差值大于预设差值阈值对应的连续时间长度；
17.第一判定单元，用于若所述连续时间长度超过预设第一参考时长，则判定电力设备接地不可靠并告警；
18.电流值判断单元，用于若所述电流差值小于或者等于预设差值阈值，或者所述连续时间长度未超过预设第一参考时长，则判断接地漏电流值是否为0；
19.第二判定单元，用于当判定接地漏电流值不为0时，则判定电力设备接地可靠。
20.第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的接地监测方法。
21.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的接地监测方法。
22.本发明实施例提供了一种接地监测方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法包括：实时采集电力设备接地线的接地漏电流值；计算所述接地漏电流值与预设基准电流值之间的电流差值；当所述电流差值大于预设差值阈值时，获取电流差值大于预设差值阈值对应的连续时间长度；若所述连续时间长度超过预设第一参考时长，则判定电力设备接地不可靠并告警；若所述电流差值小于或者等于预设差值阈值，或者所述连续时间长度未超过预设第一参考时长，则判断接地漏电流值是否为0；当判定接地漏电流值不为0时，则判定电力设备接地可靠。本发明实施例通过将实时采集的接地漏电流值和预设基准电流值进行比较，并结合采集的时间长度以及接地漏电流值的具体数值，对电力设备接地是否可靠进行判断，从而可以提高对电力设备接地线连接是否可靠的监测效率及监测精度。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例提供的一种接地监测方法的流程示意图；
25.图2为本发明实施例提供的一种接地监测方法的子流程示意图；
26.图3为本发明实施例提供的一种接地监测装置的示意性框图；
27.图4为本发明实施例提供的一种接地监测装置的子示意性框图；
28.图5为本发明实施例提供的一种接地监测方法的另一流程示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
31.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
32.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
33.下面请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种接地监测方法的流程示意图，具体包括：步骤s101～s106。
34.s101、实时采集电力设备接地线的接地漏电流值；
35.s102、计算所述接地漏电流值与预设基准电流值之间的电流差值；
36.s103、当所述电流差值大于预设差值阈值时，获取电流差值大于预设差值阈值对应的连续时间长度；
37.s104、若所述连续时间长度超过预设第一参考时长，则判定电力设备接地不可靠并告警；
38.s105、若所述电流差值小于或者等于预设差值阈值，或者所述连续时间长度未超过预设第一参考时长，则判断接地漏电流值是否为0；
39.s106、当判定接地漏电流值不为0时，则判定电力设备接地可靠。
40.本实施例中，将实时采集的接地漏电流值与预设基准电流值相比，如果二者之间的差值未超过预设差值阈值，则认为接地可靠。如果二者之间的电流差值超过了预设差值阈值，则继续获取电流差值大于预设差值阈值对应的连续时间长度。并将连续时间长度与预设第一参考时长进行比较，如果连续时间长度超过了预设第一参考时长，则可以以此判定电力设备接地不可靠，由此可以发出接地不可靠的告警信号。如果连续时间长度未超过预设第一参考时长，则还需要进一步确定接地漏电流值是否为0。即只有在接地漏电流值与预设基准电流值之间的电流差值小于预设差值阈值，或者接地漏电流值与预设基准电流值之间的电流差值大于预设差值阈值且电流差值大于预设差值阈值的连续时间长度未超过预设第一参考时长，同时接地漏电流值不为0的时候，可以判定接地可靠。
41.在电力系统中，无论是变电站内还是变电站外，各个电力设备必须可靠地接地。因为只有电力设备可靠地接地，才能遇到雷击或者其他过电压冲击时，这些瞬态能量能及时泄放到大地，而不至于对电力设备造成损坏。同时，有些供电模式需要设备可靠接地，和供电电源形成供电回路，如果这个回路不能形成，那么将造成停止供电的情况。
42.本实施例采用一个漏电流基础值并记录该值作为参考基准(即所述预设基准电流值)，随着时间的推移，如果漏电流发生了变化，则说明接地电阻在变化，当接地漏电流值的变化超过预定的阀值并且在一段时间内不再恢复到基准值时，就可以认为接地可靠性变差。进一步的，如果漏电流值长时间为0，则可以说明接地线已经断裂，因为任何电力设备接地线上都有漏电流存在。
43.还需说明的是，本发明实施例不仅适合于电力部门变电站内外线路和设备，包括对于建筑、化工、交通等领域都有非常实际的意义。
44.在一实施例中，所述实时采集电力设备接地线的接地漏电流值之前，包括：
45.连续采集一段时间内的接地漏电流值；
46.将一段时间内的接地漏电流值的平均值作为预设基准电流值。
47.本实施例中，将预先采集的一段时间内的接地漏电流值得平均值设置为所述预设基准电流值。例如连续采集5分钟的接地漏电流值，然后将这5分钟内的接地漏电流值得平均值作为预设基准电流值。当然，可以理解的是，本实施例是在电力设备接地线接地可靠的情况下采集接地漏电流值的。进一步的，在其他实施例中，为了保证预设基准电流值准确可靠，可以在不同的时间点，连续采集一段时间内的接地漏电流值，然后将各个时间点采集的接地漏电流值计算平均值，得到各个时间点对应的平均值，然后对这些平均值再次计算平均值，并将此时的计算结果作为预设基准电流值。
48.在一实施例中，所述实时采集电力设备接地线的接地漏电流值，包括：
49.通过运算放大技术对所述接地漏电流值进行模拟放大；
50.利用ad转换技术将放大的接地漏电流值转换为数字信号。
51.本实施例中，采集到的接地漏电流值为模拟信号，故需要将模拟信号转换为数字信号，而为了保证转换效果，因此先对模拟信号进行放大处理。本实施例采用的运算放大技术即是采用运算放大器，运算放大器是一个内含多级放大电路的电子集成电路，其输入级是差分放大电路，具有高输入电阻和抑制零点漂移能力；中间级主要进行电压放大，具有高电压放大倍数，一般由共射极放大电路构成；输出极与负载相连，具有带载能力强、低输出电阻特点。
52.模拟信号只有通过a/d转化为数字信号后才能用软件进行处理，这一切都是通过a/d转换器(adc)来实现的。模数变换主要是对模拟信号进行采样，然后量化编码为二进制数字信号；数模变换是模数变换的逆过程，主要是将当前数字信号重建为模拟信号。
53.在一实施例中，所述实时采集电力设备接地线的接地漏电流值还包括：
54.通过罗氏线圈传感原理实时采集电力设备接地线的接地漏电流值。
55.罗氏线圈是一种空心环形的线圈，可以直接套在电力设备接地线上。电力设备接地线流过的交流电流会在电力设备接地线周围产生一个交替变化的磁场，从而在线圈中感应出一个与电流变比成比例的交流电压信号。线圈的输出电压uout＝mdi/dt，这里的m为线圈的互感系数，而di/dt则为电流对时间的变化率。罗氏线圈通过积分器将线圈输出的电压信号进行积分后得到一个交流电压信号，这个电压信号可以准确地再现被测量电流信号的波形。
56.罗氏线圈电流测量系统一个突出的特点就是线性度好。线圈不含磁饱和元件，在量程范闱内，系统的输出信号与待测电流信号一直是线性的。而系统的量程大小不是由线
性度决定的，而是取决于最大击穿电压。积分器也是线性的，量程取决于本身的电气特性。线性度好使得罗氏线圈非常容易标定，因为系统可以使用常见的基准信号进行标定，标定后的系统在整个量程范围内都是线性的，测量结果都是准确的。同时由于线性度好，系统的量程可以随意确定，瞬态反应能力突出。
57.在一实施例中，所述接地监测方法还包括：
58.采用嵌入式技术对采集的接地漏电流值进行记录并存储。
59.相对于片外存储器，嵌入式存储器是指集成在片内与系统中各个逻辑、混合信号等ip共同组成单一芯片中的存储器。现已经成为soc芯片的基本组成部分。按照掉电后数据是否会丢失，可将嵌入式存储器分为两大类，一类是挥发性存储器，另一类则是非挥发性存储器。挥发性存储器是指掉电后数据会丢失，主要包括速度快、功耗低的sram(静态随机存取存储器)和高密度的dram(动态随机存储器)。而非挥发性存储器则刚好相反，其在实际应用中主要包括eflash(嵌入式闪存)、eeprom(带电可擦可编程只读存储器)以及emram(嵌入式、磁阻型非易失性存储器)、erram(嵌入式存储器)、epram(可擦写可编程只读存储器)等次世代存储器。
60.在一实施例中，如图2所示，所述接地监测方法还包括：步骤s201～s203。
61.s201、若所述接地漏电流值为0，则判断接地漏电流值为0的连续时间长度是否超过预设第二参考时长；
62.s202、当接地漏电流值为0的连续时间长度超过所述预设第二参考时长时，则判定接地线损坏并告警；
63.s203、当接地漏电流值为0的连续时间长度未超过所述预设第二参考时长时，则判定电力设备接地可靠，并继续对接地漏电流值进行感知获取。
64.本实施例中，若所述连续时间长度未超过预设第一参考时长，则判断接地漏电流值是否为0。当接地漏电流值不为0时，则可以判定接地可靠，当接地漏电流值为0，则可以进一步判断接地漏电流值为0的持续时长是否超过了预设第二参考时长。如果持续时长未超过预设第二参考时长，则可以判定接地漏电流值的瞬时值为0，接地可靠。如果持续时长超过了预设第二参考时长，则可以判定接地线持续漏电，接地不可靠。当然，在其他实施例中，所述预设第一参考时长和预设第二参考时长可以为同一时长，也可以为不同时长，例如预设第一参考时长为24h，预设第二参考时长为24h，又例如预设第一参考时长为24h，预设第二参考时长为12h。
65.在一具体实施例中，如果接地漏电流值为0的连续时间长度未超过所述预设第二参考时长，但超过预设第三参考时长时，则判定接地线接地不可靠并告警；其中，所述预设第三参考时长小于预设第二参考时长。也就是说，当接地漏电流值为0的连续时间长度达到预设第三参考时长时，则说明接地漏电流值为0已经持续一段时间，即便此时无法判定接地线损坏，也可以判定接地线接地不可靠，由此同样可以发出告警信号，以提醒工作人员调整接地线，使接地线接地可靠。当然，接地线接地不可靠的告警信号可以和接地线损坏的告警信号属于同一等级，也可以属于不同等级(例如接地线接地不可靠的告警信号为二级信号，接地线损坏的告警信号为一级信号，其中一级信号等级高于二级信号等级)。
66.在一实施例中，所述接地监测方法还包括：
67.当判定接地不可靠时，对对应的接地线安装合理性进行判断；
68.若判定接地线安装不合理，则发出更换接地线的告警信号。
69.本实施例，根据接地可靠性的判断结果，可以进一步确定接地线安装是否合理，从而确认是否需要更换接地线。即如果判定接地线安装不合理，则可以进一步认为接地线需要更换，从而可以发出更换接地线的告警信号，提醒工作人员及时更换接地线。
70.在一具体实施例中，如果判定接地线安装不合理，则获取电力设备接地线所述的外在环境因素，并进一步判断接地线安装不合理是由于外在环境因素导致还是人为安装方式不当而导致，例如判断是否是由于外在环境因素改变而影响接地线的安装方式。并通过嵌入式技术记录本次接地线安装不合理的原因以及本次接电线安装方式，同时在发出告警信号时一并发出接地线安装不合理的原因。工作人员可以在接收到告警信号时，根据接地线安装不合理的原因适当调整下一次接地线的安装方式，从而确保电力设备接地可靠。
71.在另一具体实施例中，当所述电流差值小于或者等于预设差值阈值但大于预设监视差值时，同样对接地线安装合理性进行判断，在这里，预设监视差值小于预设差值阈值，但是如果电流差值达到预设监视差值时，则说明此时接地漏电流值已经达到一个较大的数值范围，因此即便接地漏电流值与预设基准电流值之间的电流差值没有得到预设差值阈值，也需要对此时的接地漏电流值进行监视，确保其处于稳定可靠的范围。并且，还需要对接地线的安装合理性进行判断，以确定是否是由于接地线安装不合理而导致接地漏电流值较大，避免后续由于接地线安装不合理而导致接地漏电流值越来越大，起到预警防范的作用。
72.进一步的，结合具体的接地漏电流值和接地线安装合理性的判断结果来确定告警信号的等级。例如当接地漏电流值大于预设监视差值且小于预设差值阈值，同时判定接地线安装不合理时，发出等级为二级的告警信号，以提醒工作人员及时调整接地安装方式，确保接地漏电流值不会进一步增大而使所述电流差值超过预设差值阈值。当接地漏电流值大于预设差值阈值，且判定接地线安装不合理时，发出等级为一级的告警信号，对工作人员发出更为严重的告警提醒。
73.在一具体实施例中，如图5所示，首先确认当前电力设备接地可靠，然后启动接地检测仪，并通过接地检测仪连续采集接地电流(即所述接地漏电流值)5分钟，并将5分钟内的接地电流平均值作为接地点了参考基准d0(即所述预设基准电流值)。随后开始监测接地电流(即所述接地漏电流值)，即将每一分钟内的接地电流平均值作为接地电流实际值dn，并计算d0和d
n之间
的绝对差值δd，如果δd大于阈值dr，则进一步判断δd大于阈值dr的持续时间是否大于参考时间24h(即所述预设第一参考时长)，如果判定δd大于阈值dr的持续时间大于参考时间24h，则进一步判定接地不可靠，并发出告警信号。当δd大于阈值dr或者δd大于阈值dr的持续时间小于或者参考时间24h，则进一步判断接地电流dn是否为0。当接地电流dn不为0时，则可以确认接地可靠，并继续监测接地电流。当接地电流dn为0时，进一步判断接地电流dn为0的持续时间是否大于参考时间24h(即所述预设第二参考时长)，如果判定接地电流dn为0的持续时间大于参考时间24h，则可以确认接地线断裂，从而引发告警。如果判定接地电流dn为0的持续时间小于或者参考时间24h，则可以确认接地可靠，并继续监测接地电流。
74.图3为本发明实施例提供的一种接地监测装置300的示意性框图，该装置300包括：
75.第一采集单元301，用于实时采集电力设备接地线的接地漏电流值；
76.差值计算单元302，用于计算所述接地漏电流值与预设基准电流值之间的电流差值；
77.获取单元303，用于当所述电流差值大于预设差值阈值时，获取电流差值大于预设差值阈值对应的连续时间长度；
78.第一判定单元304，用于若所述连续时间长度超过预设第一参考时长，则判定电力设备接地不可靠并告警；
79.电流值判断单元305，用于若所述电流差值小于或者等于预设差值阈值，或者所述连续时间长度未超过预设第一参考时长，则判断接地漏电流值是否为0；
80.第二判定单元306，用于当判定接地漏电流值不为0时，则判定电力设备接地可靠。
81.在一实施例中，所述差值计算单元302之前，包括：
82.第二采集单元，用于连续采集一段时间内的接地漏电流值；
83.基准设置单元，用于将一段时间内的接地漏电流值的平均值作为预设基准电流值。
84.在一实施例中，所述差值计算单元302包括：
85.模拟放大单元，用于通过运算放大技术对所述接地漏电流值进行模拟放大；
86.信号转换单元，用于利用ad转换技术将放大的接地漏电流值转换为数字信号。
87.在一实施例中，所述差值计算单元302还包括：
88.第三采集单元，用于通过罗氏线圈传感原理实时采集电力设备接地线的接地漏电流值。
89.在一实施例中，所述接地监测装置300还包括：
90.记录存储单元，用于采用嵌入式技术对采集的接地漏电流值进行记录并存储。
91.在一实施例中，如图4所示，所述接地监测装置300包括：
92.时长判断单元401，用于若所述接地漏电流值为0，则判断接地漏电流值为0的连续时间长度是否超过预设第二参考时长；
93.第三判定单元402，用于当接地漏电流值为0的连续时间长度超过所述预设第二参考时长时，则判定接地线损坏并告警；
94.第四判定单元403，用于当接地漏电流值为0的连续时间长度未超过所述预设第二参考时长时，则判定电力设备接地可靠，并继续对接地漏电流值进行感知获取。
95.在一实施例中，所述接地监测装置300还包括：
96.合理性判断单元，用于当判定接地不可靠时，对对应的接地线安装合理性进行判断；
97.告警发出单元，用于若判定接地线安装不合理，则发出更换接地线的告警信号。
98.由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
99.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
100.本发明实施例还提供了一种计算机设备，可以包括存储器和处理器，存储器中存
有计算机程序，处理器调用存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的步骤。当然计算机设备还可以包括各种网络接口，电源等组件。
101.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
102.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。