一、什么是接地電阻在線監(jiān)測系統(tǒng)

接地電阻在線監(jiān)測系統(tǒng)（Grounding Resistance Online Monitoring System，簡稱GERMS），是一種利用電流注入法、變頻檢測法或阻抗分析法實時測量接地裝置電阻值的智能化監(jiān)測設(shè)備。

其主要目的在于實時、連續(xù)監(jiān)測建筑物、電力系統(tǒng)、通信基站、軌道交通、石化、數(shù)據(jù)中心等場所的接地電阻變化，判斷接地系統(tǒng)是否可靠，是否符合國家標準（如《GB 50057-2010 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》《GB/T 50065 工業(yè)與民用電力裝置接地設(shè)計規(guī)范》）的要求。

傳統(tǒng)的接地電阻檢測多為人工定期檢測（例如每年或半年一次），存在檢測間隔長、實時性差、隱患發(fā)現(xiàn)不及時等缺點。而接地電阻在線監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器+主機+后臺監(jiān)控平臺的組合，能夠做到實時在線檢測、自動報警和數(shù)據(jù)遠程傳輸，極大提升了防雷安全水平。

二、接地電阻在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理

常見的在線監(jiān)測系統(tǒng)采用以下幾種原理：

工頻注入法

在接地系統(tǒng)注入低頻交流電（如50Hz或變頻電流，1A以下），通過電壓采樣和電流采樣計算出接地電阻值。

公式：Rg=U/I

其中 ：U為電壓降，I為注入電流。

特點：準確性高，適合電力、石化、鐵路等場合。

變頻法

采用不同頻率的檢測電流，排除工頻干擾。

優(yōu)點：抗干擾能力強，可在強電磁環(huán)境下工作。

阻抗法

通過測量接地系統(tǒng)的復(fù)阻抗，分析接地電阻和電感分量。

優(yōu)點：可以同時判斷接地性能和接地系統(tǒng)的老化情況。

多點測量與冗余監(jiān)測

系統(tǒng)可以對一個接地網(wǎng)多個接地點同時監(jiān)測，結(jié)合數(shù)據(jù)采集單元（DAU）和后臺分析平臺，進行大數(shù)據(jù)趨勢分析。

三、接地電阻在線監(jiān)測系統(tǒng)的作用

實時監(jiān)測與報警

當接地電阻超出標準值（如≤4Ω、≤10Ω，不同行業(yè)標準不同），系統(tǒng)會自動報警，通知值班人員。

防止接地失效

長時間運行中，接地電阻會因土壤干燥、腐蝕、接地體斷裂而升高，系統(tǒng)可提前發(fā)現(xiàn)隱患。

提高運維效率

代替人工巡檢，減少人力成本，提升檢測頻率。

保障防雷與電氣安全

電力、石化、通信等行業(yè)對接地要求嚴格，監(jiān)測系統(tǒng)能避免因接地不良造成的設(shè)備損壞、雷擊風險或人身觸電事故。

四、接地電阻在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案

1. 系統(tǒng)組成

監(jiān)測主機：內(nèi)置電流源、數(shù)據(jù)采集、信號處理單元。

電流/電壓傳感器：安裝在接地引下線與接地體之間。

數(shù)據(jù)采集單元（DAU）：對多個接地點進行同步測量。

后臺監(jiān)控平臺：支持 Modbus、RS485、以太網(wǎng)、4G/5G/NB-IoT 等通訊方式。

2. 技術(shù)參數(shù)參考

測量范圍：0.01Ω ～ 500Ω

測量精度：±2%（典型）

抗工頻干擾：＞120dB

數(shù)據(jù)刷新率：1次/1分鐘～1次/24小時可調(diào)

通訊方式：RS485/Modbus、4G、NB-IoT

工作電源：AC 220V 或 DC 48V，部分型號支持太陽能供電

報警功能：接地電阻超限、通訊中斷、設(shè)備故障自動報警

防護等級：IP65 以上，適合戶外安裝

3. 施工與安裝方法

（1）安裝位置

主機宜安裝在配電房、基站機柜、控制室內(nèi)，環(huán)境干燥、防塵防水。

電流傳感器夾裝在接地引下線或母排上，保持接觸緊密。

（2）接線方式

電流注入端接接地體與輔助電極之間。

電壓采集端接在線路的電位差。

數(shù)據(jù)線采用屏蔽雙絞線，接地端單點接地，防止干擾。

（3）施工注意事項

接地測試輔助電極需埋設(shè)在距接地體≥20m 處，保證檢測精度。

傳感器安裝前需打磨引下線，保證接觸良好。

戶外布線必須穿鋼管或阻燃管，防止雷擊耦合干擾。

（4）調(diào)試步驟

通電后校準零點，設(shè)置報警閾值（如電力行業(yè)一般≤4Ω，通信基站≤10Ω）。

進行試運行，對比人工檢測結(jié)果，確保誤差在±5%以內(nèi)。

五、接地電阻監(jiān)測系統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用方案

1. 電力行業(yè)

標準要求：《DL/T 621-1997》規(guī)定 220kV 及以上變電站接地電阻一般應(yīng)≤0.5Ω。

應(yīng)用：監(jiān)測變電站接地網(wǎng)、輸電線路桿塔接地。

方案：在變電站每個出線柜安裝接地監(jiān)測裝置，統(tǒng)一接入調(diào)度中心 SCADA 系統(tǒng)。

2. 通信行業(yè)（基站、數(shù)據(jù)中心）

標準要求：通信基站接地電阻應(yīng)≤10Ω，IDC 數(shù)據(jù)中心一般≤1Ω。

應(yīng)用：監(jiān)測基站塔體接地、IDC 機房接地銅排。

方案：采用 NB-IoT 無線傳輸，將接地阻值上傳至運營商監(jiān)控平臺。

3. 石化與化工行業(yè)

標準要求：《GB 50057-2010》要求油庫、化工廠接地電阻一般≤4Ω。

應(yīng)用：監(jiān)測油罐區(qū)、加氫站接地情況，防止火災(zāi)爆炸。

方案：采用防爆型監(jiān)測主機，安裝在 Zone 2 防爆區(qū)。

4. 軌道交通與地鐵

標準要求：軌道交通信號系統(tǒng)接地電阻≤1Ω。

應(yīng)用：監(jiān)測通信信號接地、電力電纜屏蔽層接地。

方案：將監(jiān)測系統(tǒng)接入地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）。

5. 建筑與工業(yè)廠房

標準要求：一般建筑物接地電阻≤4Ω。

應(yīng)用：辦公樓、醫(yī)院、學校等防雷接地監(jiān)測。

方案：集中監(jiān)控多個接地點，通過樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）進行報警管理。

六、發(fā)展趨勢

智能化：結(jié)合 AI 算法，對接地電阻趨勢進行預(yù)測性維護。

物聯(lián)網(wǎng)化：采用 NB-IoT、5G，實現(xiàn)云端集中管理。

一體化：與防雷在線監(jiān)測、SPD狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)集成，形成全生命周期防雷安全平臺。