[发明专利]基于物联网的实时接地防雷监测系统与监测方法

权利要求书

1.一种基于物联网的实时接地防雷监测系统，其特征在于：包括防雷接地监测装置和避雷器监测单元；

所述的防雷接地监测装置，包括第一微处理器模块，大功率变频电流发生器、电流检测模块、电压检测模块、电压极、电流极、4G通讯模块、第一HMI显示及设置模块、Zigbee通讯模块以及485通讯模块；第一微处理器模块与大功率变频电流发生器连接，所述大功率变频电流发生器包括电池、逆变桥、RC滤波电路、隔离变压器，所述电池连接逆变桥，逆变桥连接RC滤波电路，RC滤波电路连接隔离变压器，隔离变压器与接地网和电流极连接；在电流极返回端设置电流检测模块，电流检测模块的信号输出端经过滤波及调理电路连接至第一微处理器模块的A/D转换接口；所述电压检测模块与所述电压极连接，电压检测模块的信号输出端经过滤波及调理电路连接至第一微处理器模块的A/D转换接口；所述第一HMI显示及设置模块与第一微处理器模块相连，用于设置参数及显示信息；所述Zigbee通讯模块与第一微处理器模块相连，用于与避雷器监测单元之间的Zigbee通讯；所述485通讯模块与第一微处理器模块相连，第一微处理器模块通过485通讯模块与综保后台连接；所述4G通讯模块与第一微处理器模块相连，防雷接地监测装置通过4G通讯模块与云服务平台连接；

所述避雷器监测单元，包括检测器、第二微处理器模块以及Zigbee通讯模块，所述检测器安装于避雷器下口与接地母排之间用于采集避雷器泄漏电流数据，检测器通过滤波及调理电路连接至第二微处理器模块的A/D转换接口；

避雷器监测单元的Zigbee通讯模块与防雷接地监测装置的Zigbee通讯模块通过Zigbee网络连接，实现避雷器监测单元和防雷接地监测装置之间通讯。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的实时接地防雷监测系统，其特征在于：防雷接地监测装置与多套避雷器监测单元通过Zigbee网络组网连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的实时接地防雷监测系统，其特征在于：所述避雷器监测单元的第二微处理器模块还连接有第二HMI显示及设置模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的实时接地防雷监测系统，其特征在于：避雷器监测单元的检测器采用穿心式电流互感器。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的实时接地防雷监测系统，其特征在于：电压极布置于0.618倍电流极与接地网距离附近位置。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的实时接地防雷监测系统的接地电阻测定方法，其特征在于：

防雷接地监测装置的第一微处理器模块给定大功率变频电流发生器的频率值及电流值，电池直流电经逆变桥PWM脉宽调制生成固定频率的交流电流，经过RC滤波电路调理成正弦波，再经隔离变压器生成注入接地网的异频大电流，电流注入接地网并通过电流极返回，电流检测模块的检测电流经过滤波及调理后，输入至第一微处理器模块的A/D转换接口，经第一微处理器运算得出电流检测值，第一微处理器模块将给定值与该电流检测值进行比较，将差值作为逆变桥的电流负反馈输入值，通过电流负反馈控制将频率与电流值钳定为固定值I_E；

电压检测模块检测的电压极的电压信号经过滤波及调理电路后，输入至第一微处理器模块的A/D转换接口，由第一微处理器模块运算出电压值U；计算出未校正的接地电阻值R_测＝U/I_E；

通过第三方接地电阻测量机构所检测的实际接地电阻值对本发明装置所测量的接地电阻进行第一次校正，校正值为ΔR₁，将其通过第一HMI显示及设置模块输入到第一微处理器模块中，用于修正接地电阻阻值，经过校正值ΔR₁修正后的接地电阻值为R′＝R_测-ΔR₁。