一、什么是接地電阻在線監測系統

接地電阻在線監測系統（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測設備。

其主要目的在于實時、連續監測建筑物、電力系統、通信基站、軌道交通、石化、數據中心等場所的接地電阻變化，判斷接地系統是否可靠，是否符合國家標準（如《GB 50057-2010 建筑物防雷設計規范》《GB/T 50065 工業與民用電力裝置接地設計規范》）的要求。

傳統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、隱患發現不及時等缺點。而接地電阻在線監測系統通過傳感器+主機+后臺監控平臺的組合，能夠做到實時在線檢測、自動報警和數據遠程傳輸，極大提升了防雷安全水平。

二、接地電阻在線監測系統的工作原理

常見的在線監測系統采用以下幾種原理：

工頻注入法

在接地系統注入低頻交流電（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。

優點：抗干擾能力強，可在強電磁環境下工作。

阻抗法

通過測量接地系統的復阻抗，分析接地電阻和電感分量。

優點：可以同時判斷接地性能和接地系統的老化情況。

多點測量與冗余監測

系統可以對一個接地網多個接地點同時監測，結合數據采集單元（DAU）和后臺分析平臺，進行大數據趨勢分析。

三、接地電阻在線監測系統的作用

實時監測與報警

當接地電阻超出標準值（如≤4Ω、≤10Ω，不同行業標準不同），系統會自動報警，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，系統可提前發現隱患。

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、通信等行業對接地要求嚴格，監測系統能避免因接地不良造成的設備損壞、雷擊風險或人身觸電事故。

四、接地電阻在線監測系統技術方案

1. 系統組成

監測主機：內置電流源、數據采集、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。

數據采集單元（DAU）：對多個接地點進行同步測量。

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

2. 技術參數參考

測量范圍：0.01Ω ～ 500Ω

測量精度：±2%（典型）

抗工頻干擾：＞120dB

數據刷新率：1次/1分鐘～1次/24小時可調

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，環境干燥、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。

數據線采用屏蔽雙絞線，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）調試步驟

通電后校準零點，設置報警閾值（如電力行業一般≤4Ω，通信基站≤10Ω）。

進行試運行，對比人工檢測結果，確保誤差在±5%以內。

五、接地電阻監測系統行業應用方案

1. 電力行業

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

應用：監測變電站接地網、輸電線路桿塔接地。

方案：在變電站每個出線柜安裝接地監測裝置，統一接入調度中心 SCADA 系統。

2. 通信行業（基站、數據中心）

標準要求：通信基站接地電阻應≤10Ω，IDC 數據中心一般≤1Ω。

應用：監測基站塔體接地、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控平臺。

3. 石化與化工行業

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

應用：監測油罐區、加氫站接地情況，防止火災爆炸。

方案：采用防爆型監測主機，安裝在 Zone 2 防爆區。

4. 軌道交通與地鐵

標準要求：軌道交通信號系統接地電阻≤1Ω。

應用：監測通信信號接地、電力電纜屏蔽層接地。

方案：將監測系統接入地鐵綜合監控系統（ISCS）。

5. 建筑與工業廠房

標準要求：一般建筑物接地電阻≤4Ω。

應用：辦公樓、醫院、學校等防雷接地監測。

方案：集中監控多個接地點，通過樓宇自動化系統（BAS）進行報警管理。

六、發展趨勢

智能化：結合 AI 算法，對接地電阻趨勢進行預測性維護。

物聯網化：采用 NB-IoT、5G，實現云端集中管理。

一體化：與防雷在線監測、SPD狀態監測系統集成，形成全生命周期防雷安全平臺。