一种杆塔冲击接地电阻测量系统及其方法与流程

本发明涉及电力系统监测，具体为一种杆塔冲击接地电阻测量系统及其方法。

背景技术：

1、目前，杆塔冲击接地电阻测量是电力行业中常见的一项工作，用于评估杆塔接地系统的性能和安全性。传统的直流电阻测量方法已被广泛采用，已有的相关技术中，一种常见的方法是使用电流注入装置施加直流电流到地中，通过测量地电位降与电流之间的关系来计算接地电阻。然而，这种方法需要较长时间来达到稳态，并且对地质特性的影响难以准确考虑，从而影响了测量结果的准确性。

2、另外，还有一些技术利用冲击电流来测量接地电阻。这种方法通过施加短脉冲电流到地中，测量电流与电压之间的关系来计算接地电阻。这种方法具有测量速度快、准确性高的优势，但仍然存在地质特性对测量结果的影响未被充分考虑的问题，且温度的变化对接地电阻值有明显的影响，而现有系统对温度变化的适应性较差，导致测量结果的准确性不高，为此本领域技术人员提出一种杆塔冲击接地电阻测量系统及其方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种杆塔冲击接地电阻测量系统及其方法，解决了现有技术中杆塔冲击接地电阻测量方法测量准确性较低的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种杆塔冲击接地电阻测量系统，包括：

3、冲击发生器模块，用于产生高能量的冲击脉冲信号，用于测试接地电阻，其中可以是电子设备或机械装置；

4、电流感应模块，用于检测冲击脉冲信号通过接地电阻时的电流变化；

5、电压测量模块，用于测量冲击脉冲信号通过接地电阻时的电压变化；

6、数据采集模块，用于采集和记录电流和电压的变化数据；

7、地质特性识别模块，用于分析地质特征和环境条件，这些因素可能影响接地电阻的测量结果

8、数据处理模块，用于对的数据进行处理和分析，计算接地电阻值；

9、温度补偿模块，用于温度对接地电阻测量的影响，进行相应的温度补偿和校正；

10、定期维护模块，用于提供系统维护和保养的指导和提示，确保系统长期稳定运行；

11、校准与校验模块，用于校准测量系统和验证测量结果的准确性；

12、外部接口模块，用于与其他设备或系统进行数据交互或控制，其中包括通信接口、网络接口等。

13、优选的，所述冲击能量储存单元，用于储存并释放高能量的冲击脉冲信号，其中包括电容器、蓄电池或其他能量储存装置；

14、冲击脉冲生成单元，用于将储存的能量转换为冲击脉冲信号，其中包括电子电路、放电装置或其他冲击信号发生器；

15、冲击控制单元，用于控制冲击脉冲的参数，如幅度、宽度和频率等；

16、触发单元，用于触发冲击脉冲的释放，其中可以是手动按钮、定时器、外部触发信号或自动化控制系统；

17、保护单元，用于保护冲击发生器模块免受过电流、过压、短路等异常情况的影响。

18、优选的，所述温度补偿模块包括：

19、温度传感器单元，用于实时监测环境温度，其中可以是热敏电阻、热电偶或其他温度传感器；

20、温度补偿算法单元，用于根据温度传感器单元采集到的温度数据，进行温度补偿计算的算法单元；

21、温度补偿参数设置单元，用于设置和调整温度补偿算法所需的参数，其中温度补偿曲线、温度系数等；

22、数据处理单元，将温度补偿算法应用于测量数据，对接地电阻测量结果进行温度补偿处理；

23、校准与校验单元，用于校准温度传感器单元和验证温度补偿算法的准确性。

24、优选的，所述数据采集模块包括：

25、传感器接口单元，用于连接各种传感器，如接地电阻传感器、温度传感器等，且该单元提供适当的接口和信号调理电路，以便接收和处理传感器产生的信号；

26、模数转换器单元，用于将模拟信号从传感器接口单元转换为数字信号，其中模数转换器单元可以将模拟电压或电流等物理量转换为数字形式，以便于后续数字处理和存储；

27、时钟和触发单元，提供系统时钟和触发信号，用于同步数据采集和测量过程；

28、数据缓存和存储单元，用于暂时存储采集到的数据，以便后续处理和分析；

29、数据总线和通信接口单元，用于数据传输和与其他系统模块进行通信，并通过数据总线将采集到的数据传输到其他系统组件；

30、控制单元，用于控制数据采集过程和与其他模块的交互。

31、优选的，所述地质特性识别模块包括：

32、数据采集单元，用于采集地质特性相关的数据，其中包括地质勘探数据、土壤电阻率数据、地下水位数据等；

33、数据处理单元，用于对采集到的数据进行处理和分析，其中可以包括数据滤波、数据校正、数据插值等；

34、特征提取单元，用于从处理后的数据中提取地质特性的相关特征，这可以包括电阻率特征、地下水位变化特征、土壤结构特征等，其中特征提取单元会统计分析、频域分析、时域分析等技术方法；

35、地质特性识别算法单元：用于根据提取到的特征，运用地质特性识别算法进行地质特性的识别和分类。

36、优选的，所述校准与校验模块包括：

37、校准单元，用于对测量系统的各个组件进行校准，以确保其测量结果的准确性和可靠性，其中包括校准标准、校准仪器和校准程序等，通过与已知准确值进行比较，校准单元可以调整测量系统的参数或修正测量结果，使其与真实值一致；

38、校验单元，用于验证测量系统的性能和正确性，校验单元可以通过模拟测量场景或使用已知的标准样本进行校验，该单元可以检查测量系统是否满足规定的精度、灵敏度和线性度要求，并提供校验结果；

39、校准数据存储单元，用于存储校准数据和校验结果，其中这可以是一个数据库、存储器或文件系统等；

40、校准控制单元，用于控制校准过程和管理校准数据，校准控制单元可以提供校准参数设置、校准计划制定和校准数据管理等功能，使其可以与校准单元和数据存储单元进行交互，确保校准过程的顺利进行；

41、校准报告生成单元，用于生成校准报告，记录校准过程和结果，该单元可以将校准数据和校验结果整理成易于理解和查阅的报告形式，包括校准日期、校准人员、校准方法和校准结论等信息。

42、优选地，所述外部接口模块包括：

43、通信接口单元，用于与外部设备或系统进行数据通信，其中可以包括串口、以太网口、无线通信模块等，该单元可以实现与计算机、数据采集系统、监控系统等设备的连接，以便进行数据传输和远程控制；

44、数据输入单元，用于接收外部输入的数据，其中可以包括传感器信号、外部触发信号等；

45、数据输出单元，用于向外部设备或系统输出数据，其中包括测量结果、状态信息等；

46、控制接口单元，用于接收外部的控制指令，并控制测量系统的运行。

47、优选的，还包括报告生成模块：用于生成测量结果的报告，可以是打印机、数据导出功能等。

48、优选的，还包括显示与控制模块，用于显示测量结果和控制测量系统的操作。

49、一种杆塔冲击接地电阻测量其方法，包括以下步骤：

50、s1、确定测量的杆塔位置和接地点，确保测量系统和设备处于正常工作状态，包括校准和校验，并测量所需的外部接口和通信方式；

51、s2、通过冲击发生器模块产生高能量的冲击脉冲信号，通过电流感应模块和电压测量模块分别检测冲击脉冲信号通过接地电阻时的电流变化和电压变化，并通过数据采集模块采集和记录电流和电压的变化数据，其中通过测量过程中通过温度补偿模块对接地电阻测量的影响，进行相应的温度补偿和校正；

52、s3、对采集到的数据进行处理和分析，包括滤波、去噪和校正等，并计算并确定接地电阻的测量结果，最后进行数据可视化和报告生成，以便后续分析和参考；

53、s4、通过校准与校验模块校准测量系统和验证测量结果的准确性，最后通过定期维护模块提供系统维护和保养的指导和提示，确保系统长期稳定运行。

54、本发明提供了一种杆塔冲击接地电阻测量系统及其方法。具备以下有益效果：

55、1、本发明通过增设温度补偿模块可以对温度变化的实时监测和补偿，减小温度引起的误差，提高了测量的准确性，确保获得更真实、可靠的接地电阻值，且通过数据处理模块可以收集的数据可用于系统运行状况的评估和分析，为电力工程师和系统管理员提供有力的数据支持，以作出更明智的决策。

56、2、本发明通过增设地质特性识别模块可以分析地质数据和地形特征，确定杆塔接地点周围的地质特性，这有助于准确了解地质环境，包括土壤类型、含水层情况、地下岩石等信息，并根据分析这些地质特性，可以确定合适的接地方式、接地材料和接地深度，从而提高接地系统的性能和可靠性。