CN105259443A - 一种智能防雷在线实时监测*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能防雷在线实时监测***，包括：接地电阻在线监测仪、接地阻抗监测分析仪、浪涌保护器信息采集仪、浪涌保护器采集分析仪、在线监测预警站、服务器和用户终端，接地电阻在线监测仪用于在线监测接地引下线的连接状况；地阻抗监测分析仪用于将电阻在线监测仪的监测数据传输给在线监测预警站进行监控；浪涌保护器信息采集仪用于在线监测浪涌保护器劣化情况、空气开关状态、以及浪涌保护器动作次数；浪涌保护器采集分析仪用于将浪涌保护器信息采集仪所监测的数据传输给在线监测预警站；在线监测预警站与服务器；用户终端用于访问服务器。本发明实现了用户对防雷环境状态实时的监测。
Description
技术领域
本发明涉及监测预警技术领域，尤其涉及一种智能防雷在线实时监测***。
背景技术
迄今尚无设备和方法能够改变自然界的天气现象以阻止雷电的发生，雷电击中建筑物或建筑物附近对人、建筑物本身、其内部物体、设备以及服务设施都是危险的，因此必须考虑采取防雷措施。完整的防雷措施包括直击雷防护和雷电电磁脉冲防护，直击雷防护措施包括安装接闪器、安装引下线、布设接地装置、设置间隔距离、等电位连接，雷电电磁脉冲防护措施包括安装浪涌保护器(SPD)、空间及线缆屏蔽、合理布线、等电位连接等。综合考虑以上综合防雷措施，需安装的具体装置包括接地***以及浪涌保护器，其他均为一种措施。
在整个防雷装置中，安全可靠的接地***，对信息***、电力等***的安全运行和防止事故的发生具有十分重要的意义，接地***的好坏直接关系到电气设备正常工作和人身的安全。但由于接地***受各种因素影响较大，如电化腐蚀、机械外伤、接地体环境变化等，可能造成接地电阻值变化较大。如果接地电阻值过大，对设备和人身安全、设备正常运行带来安全隐患。因此实时对接地***进行测量是十分必要的。
而浪涌保护器是雷电以及过电压防护***的关键器件，但它是一种“牺牲自己，保护别人”的器件，当浪涌保护器遭受雷击浪涌电流或长期使用，必然出现老化、劣化及损坏等状态，其状态的好坏则直接影响其防护效果。但是由浪涌保护器的用途及工作原理本身的特点，浪涌保护器的老化、劣化状态监测一直是个世界性难题，所以无论是国内还是国外的浪涌保护器都只能进行失效报警。这就产生了一个问题，只有解决了浪涌保护器的各种状态监测的难题，才能真正地提高用户设备的使用安全。目前的浪涌保护器只能依靠人工到现场检查设备的失效显示，从而判断设备是否需要更换维护，但是对于像电力、通信、铁路、民航等单位，其需要雷电浪涌及过电压保护的设备具有要求高、分布广、站点多、位置偏的特点，要做到让维护人员到达每台浪涌保护器的现场进行检查，十分困难，成本极高。
因此需要提供一种智能防雷在线实时监测***，一实现对防雷装置中的接地***和浪涌保护器进行实时监测，以确保接地***和浪涌保护器始终处于正常工作状态。
发明内容
基于上述背景技术存在的技术问题，本发明提出一种智能防雷在线实时监测***，该***可对防雷装置中的接地***和浪涌保护器进行实时监测，以确保接地***和浪涌保护器始终处于正常工作状态。
本发明提出了一种智能防雷在线实时监测***，包括：接地电阻在线监测仪、接地阻抗监测分析仪、浪涌保护器信息采集仪、浪涌保护器采集分析仪、在线监测预警站、服务器和用户终端，其中：
所述接地电阻在线监测仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与接地阻抗监测分析仪连接；接地电阻在线监测仪用于在线监测接地引下线的连接状况并将监测的数据传输给接地阻抗监测分析仪连接；
所述接地阻抗监测分析仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与在线监测预警站连接；地阻抗监测分析仪用于对电阻在线监测仪的监测数据进行采集并将采集的数据传输给在线监测预警站进行监控；
所述浪涌保护器信息采集仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与浪涌保护器采集分析仪连接，浪涌保护器信息采集仪用于在线监测浪涌保护器劣化情况、空气开关状态、以及浪涌保护器动作次数并将监测数据传输给浪涌保护器采集分析仪；
所述浪涌保护器采集分析仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与在线监测预警站连接，浪涌保护器采集分析仪用于对浪涌保护器信息采集仪所监测的数据进行采集并将采集的数据传输给在线监测预警站；
所述在线监测预警站用于对接地电阻在线监测仪、接地阻抗监测分析仪、浪涌保护器信息采集仪、以及浪涌保护器采集分析仪进行监控管理，当其中任意一台仪器发生故障时，立刻发出警示，并将故障状态及发生时间以短信方式发到维护人员手机上；
在线监测预警站通过GPRS/GSM模块或局域网络与服务器连接并将接收到的数据传到服务器；用户终端通过访问服务器可对接地电阻在线监测仪、接地阻抗监测分析仪、浪涌保护器信息采集仪、浪涌保护器采集分析仪以及在线监测预警站进行监控。
优选地，接地电阻在线监测仪包括电路板和传感器，传感器与电路板连接，传感器用于测量被测回路的电阻值，并根据测量所得的被测回路电阻值的大小判断接地引下线的连接状况。
优选地，接地电阻在线监测仪还包括屏蔽壳体，传感器和电路板均安装在屏蔽壳体内。
优选地，浪涌保护器信息采集仪包括浪涌保护器遥信监测单元、空气开关状态监测单元和浪涌保护器动作次数监测单元；
所述浪涌保护器遥信监测单元包括报警模块，浪涌保护器遥信监测单元用于不间断的采集浪涌保护器遥信端口信号，当信号断开时，浪涌保护器遥信监测单元中的报警模块以秒级的速度发出警报；
所述空气开关状态监测单元包括报警模块，空气开关状态监测单元用于实时监测空气开关断开闭合状态，当空气开关出现断开时，空气开关状态监测单元中的报警模块以秒级的速度发出警报；
所述浪涌保护器动作次数监测单元包括电流感应器、信号处理电路和电磁计数器，电流感应器紧靠浪涌保护器入地线用于感应的电流信号并将感应到的电流信号传输给信号处理电路，信号处理电路用于对接收到的电流信号进行限幅、整流、滤波处理并用处理后的电流信号驱动电磁计数器，电磁计数器记录动作次数。
优选地，在线监测预警站包括数据分析处理、数据传输单元和显示单元，数据分析处理单元用于对采集的数据进行分析处理；数据传输单元用于对数据进行传输；显示单元可直接显示采集数据。
本发明通过接地电阻在线监测仪对接地***中的接地引下线的连接状况进行实时监测，并通过接地阻抗监测分析仪将监测到的数据传输给在线监测预警站，一旦接地电阻在线监测仪监测到接地引下线的连接发生异常，在线监测预警站立刻发出警示并将故障状态及发生时间以短信方式发到维护人员手机上，使得接地***可以得到及时的维护，以确保接地引下线连接正常。同时，本发明通过浪涌保护器信息采集仪对浪涌保护器的劣化情况、空气开关状态、以及浪涌保护器动作次数进行实时监测，并通过浪涌保护器采集分析仪将监测的数据传输给在线监测预警站，一旦浪涌保护器信息采集仪监测到浪涌保护器发生故障，在线监测预警站立刻发出警示并将故障状态及发生时间以短信方式发到维护人员手机上，使得浪涌保护器可以得到及时的维护，以确保浪涌保护器处于正常工作状态。此外，本发明中的在线监测预警站还与服务器连接并将所得数据全部上传至服务器，用户通过用户终端直接访问服务器即可对整个***中的任意一台仪器的工作状况进行监管。
本发明所提供的智能防雷在线实时监测***可将各个防雷装置进行统一监控管理，用户只需要一个用户终端即可实时掌握整个***中各个防雷装置的工作状态，为建筑物可靠防雷、人员有效维护、高效管理提供有力保障。本发明可广泛适用于电力行业、铁路行业、石油石化行业、新能源行业、通信行业、环保水利行业、机场码头等配电***中，实现了用户对防雷环境状态实时的监测。
附图说明
图1为本发明提出的一种智能防雷在线实时监测***的结构示意图；
图2为本发明提出的一种智能防雷在线实时监测***在石油石化行业中的应用框架图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，图1为本发明提出的一种智能防雷在线实时监测***的结构示意图；图2为本发明提出的一种智能防雷在线实时监测***在石油石化行业中的应用框架图。
参照图1，本发明实施例提出的一种智能防雷在线实时监测***，包括：接地电阻在线监测仪、接地阻抗监测分析仪、浪涌保护器信息采集仪、浪涌保护器采集分析仪、在线监测预警站、服务器和用户终端，其中：
所述接地电阻在线监测仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与接地阻抗监测分析仪连接；接地电阻在线监测仪用于在线监测接地引下线的连接状况并将监测的数据传输给接地阻抗监测分析仪连接；接地电阻在线监测仪包括电路板、传感器和屏蔽壳体，传感器和电路板均安装在屏蔽壳体内，且传感器与电路板连接，传感器用于测量被测回路的电阻值，并根据测量所得的被测回路电阻值的大小判断接地引下线的连接状况；在工作时，传感器先给被测回路一个激励脉冲信号，在被测回路上感应一个脉冲电势E，在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。传感器对E及I进行测量，并通过公式：R＝E/I即可得到被测回路电阻；接地电阻在线监测仪根据传感器所监测到的被测回路电阻值的大小变化判断接地引下线的连接状况。
所述接地阻抗监测分析仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与在线监测预警站连接；地阻抗监测分析仪用于对电阻在线监测仪的监测数据进行采集并将采集的数据传输给在线监测预警站进行监控。
所述浪涌保护器信息采集仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与浪涌保护器采集分析仪连接，浪涌保护器信息采集仪用于在线监测浪涌保护器劣化情况、空气开关状态、以及浪涌保护器动作次数并将监测数据传输给浪涌保护器采集分析仪；浪涌保护器信息采集仪包括浪涌保护器遥信监测单元、空气开关状态监测单元和浪涌保护器动作次数监测单元；
所述浪涌保护器遥信监测单元包括报警模块，浪涌保护器遥信监测单元用于不间断的采集浪涌保护器遥信端口信号，当信号断开时，浪涌保护器遥信监测单元中的报警模块以秒级的速度发出警报；
所述空气开关状态监测单元包括报警模块，空气开关状态监测单元用于实时监测空气开关断开闭合状态，当空气开关出现断开时，空气开关状态监测单元中的报警模块以秒级的速度发出警报；
所述浪涌保护器动作次数监测单元包括电流感应器、信号处理电路和电磁计数器，电流感应器紧靠浪涌保护器入地线用于感应的电流信号并将感应到的电流信号传输给信号处理电路，信号处理电路用于对接收到的电流信号进行限幅、整流、滤波处理并用处理后的电流信号驱动电磁计数器，电磁计数器记录动作次数。
所述浪涌保护器采集分析仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与在线监测预警站连接，浪涌保护器采集分析仪用于对浪涌保护器信息采集仪所监测的数据进行采集并将采集的数据传输给在线监测预警站。
所述在线监测预警站用于对接地电阻在线监测仪、接地阻抗监测分析仪、浪涌保护器信息采集仪、以及浪涌保护器采集分析仪进行监控管理，当其中任意一台仪器发生故障时，立刻发出警报，并将故障状态及发生时间以短信方式发到维护人员手机上。
在线监测预警站通过GPRS/GSM模块或局域网络与服务器连接并将接收到的数据传到服务器；用户终端通过访问服务器可对接地电阻在线监测仪、接地阻抗监测分析仪、浪涌保护器信息采集仪、浪涌保护器采集分析仪以及在线监测预警站进行监控。
参照图2，一种智能防雷在线实时监测***在石油石化行业中的应用框架图，在该框架中，一种智能防雷在线实时监测***，包括：四个接地电阻在线监测仪、两个接地阻抗监测分析仪、两个浪涌保护器信息采集仪、两个浪涌保护器采集分析仪、两个在线监测预警站、一台服务器，
四个接地电阻在线监测仪中，一个接地电阻在线监测仪的采集端与整个厂区的接地***连接；一个接地电阻在线监测仪的采集端与油罐的接地***连接；一个接地电阻在线监测仪的采集端与输油管道的接地***连接，还有一个接地电阻在线监测仪的采集端与高低压配电室的接地***连接；四个接地电阻在线监测仪中的输出端通过RS485有线通信或ZigBee无线通信分别与两个接地阻抗监测分析仪的采集端连接；两个接地阻抗监测分析仪的输出端通过RS485有线通信或ZigBee无线通信分别与两个在线监测预警站的采集端连接；两个在线监测预警站的输出端通过GPRS/GSM模块或局域网络与服务器连接。
四个接地电阻在线监测仪分别对整个厂区的接地***、油罐的接地***、输油管道的接地***、以及高低压配电室的接地***中的接地引下线的连接状况进行实时监测，并通过接地阻抗监测分析仪将监测到的数据传输给在线监测预警站，四个接地电阻在线监测仪一旦监测到位于该监测范围内的接地引下线的连接发生异常，异常信号会立刻被传输给在线监测预警站，在线监测预警站立刻发出警示并将故障状态及发生时间以短信方式发到维护人员手机上，使得该故障的接地***可以得到及时的维护。
两个浪涌保护器信息采集仪分别与各低压室的浪涌保护器连接；两个浪涌保护器信息采集仪的输出端通过RS485有线通信或ZigBee无线通信分别与两个浪涌保护器采集分析仪的采集端连接；两个浪涌保护器采集分析仪的输出端通过RS485有线通信或ZigBee无线通信分别与两个在线监测预警站的采集端连接；两个在线监测预警站的输出端通过GPRS/GSM模块或局域网络与服务器连接。
两个浪涌保护器信息采集仪分别对各低压室内浪涌保护器的劣化情况、空气开关状态、以及浪涌保护器动作次数进行实时监测，并通过浪涌保护器采集分析仪将监测的数据传输给在线监测预警站，浪涌保护器信息采集仪一旦监测到低压室内的浪涌保护器发生故障，故障信号会立刻被传输给在线监测预警站，在线监测预警站立刻发出警示并将故障状态及发生时间以短信方式发到维护人员手机上，使得浪涌保护器可以得到及时的维护。
在线监测预警站还与服务器连接并将所得数据全部上传至服务器，用户通过用户终端访问该服务器即可对该***中任意一台仪器进行远程监控。
由上可知，本发明所提供的智能防雷在线实时监测***可将各个防雷装置进行统一监控管理，用户只需要一个用户终端即可实时掌握整个***中各个防雷装置的工作状态，为建筑物可靠防雷、人员有效维护、高效管理提供有力保障。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种智能防雷在线实时监测***，其特征在于，包括：接地电阻在线监测仪、接地阻抗监测分析仪、浪涌保护器信息采集仪、浪涌保护器采集分析仪、在线监测预警站、服务器和用户终端，其中：
所述接地电阻在线监测仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与接地阻抗监测分析仪连接；接地电阻在线监测仪用于在线监测接地引下线的连接状况并将监测的数据传输给接地阻抗监测分析仪连接；
所述接地阻抗监测分析仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与在线监测预警站连接；地阻抗监测分析仪用于对电阻在线监测仪的监测数据进行采集并将采集的数据传输给在线监测预警站进行监控；
所述浪涌保护器信息采集仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与浪涌保护器采集分析仪连接，浪涌保护器信息采集仪用于在线监测浪涌保护器劣化情况、空气开关状态、以及浪涌保护器动作次数并将监测数据传输给浪涌保护器采集分析仪；
所述浪涌保护器采集分析仪通过RS485有线通信或ZigBee无线通信与在线监测预警站连接，浪涌保护器采集分析仪用于对浪涌保护器信息采集仪所监测的数据进行采集并将采集的数据传输给在线监测预警站；
所述在线监测预警站用于对接地电阻在线监测仪、接地阻抗监测分析仪、浪涌保护器信息采集仪、以及浪涌保护器采集分析仪进行监控管理，当其中任意一台仪器发生故障时，立刻发出警示，并将故障状态及发生时间以短信方式发到维护人员手机上；
在线监测预警站通过GPRS/GSM模块或局域网络与服务器连接并将接收到的数据传到服务器；用户终端通过访问服务器可对接地电阻在线监测仪、接地阻抗监测分析仪、浪涌保护器信息采集仪、浪涌保护器采集分析仪以及在线监测预警站进行监控。
2.根据权利要求1所述的智能防雷在线实时监测***，其特征在于，接地电阻在线监测仪包括电路板和传感器，传感器与电路板连接，传感器用于测量被测回路的电阻值，并根据测量所得的被测回路电阻值的大小判断接地引下线的连接状况。
3.根据权利要求2所述的智能防雷在线实时监测***，其特征在于，接地电阻在线监测仪还包括屏蔽壳体，传感器和电路板均安装在屏蔽壳体内。
4.根据权利要求1所述的智能防雷在线实时监测***，其特征在于，浪涌保护器信息采集仪包括浪涌保护器遥信监测单元、空气开关状态监测单元和浪涌保护器动作次数监测单元；
所述浪涌保护器遥信监测单元包括报警模块，浪涌保护器遥信监测单元用于不间断的采集浪涌保护器遥信端口信号，当信号断开时，浪涌保护器遥信监测单元中的报警模块以秒级的速度发出警报；
所述空气开关状态监测单元包括报警模块，空气开关状态监测单元用于实时监测空气开关断开闭合状态，当空气开关出现断开时，空气开关状态监测单元中的报警模块以秒级的速度发出警报；
所述浪涌保护器动作次数监测单元包括电流感应器、信号处理电路和电磁计数器，电流感应器紧靠浪涌保护器入地线用于感应的电流信号并将感应到的电流信号传输给信号处理电路，信号处理电路用于对接收到的电流信号进行限幅、整流、滤波处理并用处理后的电流信号驱动电磁计数器，电磁计数器记录动作次数。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的智能防雷在线实时监测***，其特征在于，在线监测预警站包括数据分析处理、数据传输单元和显示单元，数据分析处理单元用于对采集的数据进行分析处理；数据传输单元用于对数据进行传输；显示单元可直接显示采集数据。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160120 |