基于ZigBee技术的物联网接地监测器的制作方法

本发明涉及接地状态监测领域，尤其涉及基于zigbee技术的物联网接地监测器。

背景技术：

电气设备的某部分与大地之间的良好电气连接称为接地。与大地土壤直接接触的为金属导体称为接地体。连接电气设备应接地部分与接地体的金属导体称为接地线，接地体与接地线称为接地装置，应接地的电气设备通过接地装置和大地之间的电阻称为接地电阻。根据《gb50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》规定独立的安全保护接地电阻应小于等于4欧，独立的交流/直流工作接地电阻应小于等于4欧，共用接地体（联合接地）应不大于接地电阻1欧。

在国内市场上现有接地监测器包括斯莱德sl-038a，其监测接地电阻分辨率为1欧，不带通信接口，无法系统组网与远程监控。联合净界u100-e，其带有433m无线通信可联网监控，不带现场显示屏无法现场查询数据。

现有的接地监测设备无法实现大范围组网监测、远程监控。例如斯莱德sl-038a主要侧重于设备现场的监测与报警，测量得到的数据在设备终端显示，并控制报警器报警。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于zigbee技术的物联网接地监测器。

本发明是基于zigbee的物联网接地监测器，采用zigbee无线数据传输，具有低功耗、低成本、延时短、网络容量大、数据传输可靠等优势。zigbee响应速度较快，从睡眠转入工作状态时间小于15ms，节点连接入网时间小于50ms，一个zigbee的网络节点数量最多可包括255个zigbee网络节点，整个网络支持超过64000个zigbee网络节点，通过各个网络网关相互连接；通过zigbee组网，可实现远程监控设备接地状态，实时记录设备对地阻值，同时基于zigbee的物联网接地监测器可通过tft触控显示屏在现场实时获取监测数据并设置报警阈值，实现产线端声光报警提示。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于zigbee技术的物联网接地监测器，包括接地监测器本体，所述接地监测器本体包括数据监测模块、数据处理模块、液晶显示模块、电源模块、报警模块和无线zigbee模块，其中：所述数据监测模块用于监测设备接地线与大地接地体之间的接地电阻数据信号；所述数据处理模块用于接收数据监测模块传输的数据信号，并将接收到的数据信号进行处理分析，将处理后的数据信息发送给液晶显示模块和无线zigbee模块，当处理分析后的数据信息异常，并发送信号给报警模块；所述液晶显示模块用于实时显示所述数据监测模块监测的接地电阻值；所述电源模块用于给各个模块供电；

所述报警模块用于设备监测异常时通过声光报警；所述无线zigbee模块用于将获取的数据信息预处理成zigbee协议格式的数据信号，并将处理后的数据信号远程传输至后台终端。

优选的，所述数据监测模块包括电阻测量仪以及连接设备和大地的接地线，所述接地线与电阻测量仪上的接线端子连接。

优选的，所述无线zigbee模块采用zigbee无线通信，最大传输距离2km，采用2.4gdsss扩频技术，采用星型网络组网，网络具有16信道，大于64000个网络节点，其mcu采用cc2530f256。

优选的，所述无线zigbee模块设置有无线zigbee胶棒天线用以将zigbee协议格式的数据信号发送至后台控制终端。

优选的，所述液晶显示模块采用tft触摸液晶屏，其液晶屏的尺寸设置在3.2寸。

本发明针对电子工业环境中设备接地监测的应用，提供一种能够实时在线远程监测设备接地状态，接地阻值的监测仪器。是一种结合传感器、电子、嵌入式软硬件等诸多技术于一体的电气系统。

本发明采用回路法测量对地阻值并通过阻值判断设备接地状态，通过声光报警器实现报警提示。通过tft触控显示屏可实时显示当前设备对地阻值并设置每台设备的地址。采用zigbee无线数据传输，实时将监测数据远程传输，实现对整个区域内设备的联网监控。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明实现了对设备接地状态24h不间断监测，同时将监测数据通过zigbee无线传输至控制中心，可实现设备接地数据的追溯。实现了集中化、智能化的工业管理模式，极大减少了人员的投入。

2.本发明适合电子工业环境中，内部装置简单、稳定性高、成本低廉。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明：

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明涉及的架构示意图；

图2是本发明涉及的结构示意图；

图3是本发明涉及的软件流程示意图；

图4是本发明涉及的设备测量接线示意图。

具体实施方式：

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述：

参照图1至图4所示，一一种基于zigbee技术的物联网接地监测器，包括接地监测器本体，所述接地监测器本体包括数据监测模块、数据处理模块、液晶显示模块、电源模块、报警模块和无线zigbee模块，其中：所述数据监测模块用于监测设备接地线与大地接地体之间的接地电阻数据信号；所述数据处理模块用于接收数据监测模块传输的数据信号，并将接收到的数据信号进行处理分析，将处理后的数据信息发送给液晶显示模块和无线zigbee模块，当处理分析后的数据信息异常，并发送信号给报警模块；所述液晶显示模块用于实时显示所述数据监测模块监测的接地电阻值；所述电源模块用于给各个模块供电；

所述报警模块用于设备监测异常时通过声光报警；所述无线zigbee模块用于将获取的数据信息预处理成zigbee协议格式的数据信号，并将处理后的数据信号远程传输至后台终端。

优选的，所述数据监测模块包括电阻测量仪以及连接设备和大地的接地线，所述接地线与电阻测量仪上的接线端子连接。

优选的，所述无线zigbee模块采用zigbee无线通信，最大传输距离2km，采用2.4gdsss扩频技术，采用星型网络组网，网络具有16信道，大于64000个网络节点，其mcu采用cc2530f256。

优选的，所述无线zigbee模块设置有无线zigbee胶棒天线用以将zigbee协议格式的数据信号发送至后台控制终端。

优选的，所述液晶显示模块采用tft触摸液晶屏，其液晶屏的尺寸设置在3.2寸。

本发明针对电子工业环境中设备接地监测的应用，提供一种能够实时在线远程监测设备接地状态，接地阻值的监测仪器，是一种结合传感器、电子、嵌入式软硬件等诸多技术于一体的电气系统。

本发明采用回路法测量对地阻值并通过阻值判断设备接地状态，通过声光报警器实现报警提示，通过tft触控显示屏可实时显示当前设备对地阻值并设置每台设备的地址，采用zigbee无线数据传输，实时将监测数据远程传输，实现对整个区域内设备的联网监控。

接地监测器包括数据采集与显示、zigbee无线数据传输。数据在本地tft屏幕显示同时通过zigbee远程传输，当设备接地异常时，接地监测器即可声光报警提示，同时将监测对地阻值无线发送。当设备接地恢复正常时，声光报警自动复位。

本发明接地检测器主要包括：电源模块、mcu处理模块、显示与报警模块、zigbee无线传输模块、数据监测模块，整体组成结构如图1所示。

本发明设备前面板嵌入一块3.2寸tft触摸液晶屏以及带灯船型开关，后面板包括ac220v三孔电源插座，接地线接入端子、报警器输出端子，以及侧面无线胶棒天线，各个组成部件设置如图2所示。

系统检测设备对地阻值通过12位ad采样实现，通过ttl接口实现与液晶显示屏的数据通信，通过uart与zigbee通信部分对接，软件流程如图3所示。

采用回路法测量对地阻值，设备接线如图4所示。

本发明实时监测电子工厂环境中的设备接地信息，包括设备接地状态、设备对地阻值。并将获取到的数据通过zigbee发送至后台控制终端。本发明主要包括液晶显示模块、监测模块、电源模块、无线zigbee模块、数据处理模块、报警模块。本发明主要用于电子工业设备现场监测，实现24小时不间断监测，当设备接地异常时，监测设备现场进行声光报警并将异常信息在设备液晶界面上显示，同时通过zigbee将数据无线传输至后台终端，本发明能够及时发现设备接地的异常，实时保障生产安全，另一方面随着人力成本的增加，本发明免去人员每天维护，能够节省大量劳动力。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。