专利名称：传感器防雷及人工比测模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可同时具有防雷和人工比测功能的传感器防雷及人工比测 模块，用于自动化测量系统，属于自动化测量技术领域。
背景技术：
在自动化测量技术领域，尤其是涉及各种工程安全监测现场的时候，自动化测量 系统中的各种传感器常常分散布设在无任何防雷措施的工程现场，这些传感器一般都带有 200米左右的多芯金属电缆，这些传感器及金属电缆在工程现场无形中对因感受雷电等外 界原因而引起的干扰电场起到一种感应接受器的作用，当这些传感器被接入自动化测量系 统后，不同的传感器实际上已经在物理上构成了一个更大范围的雷电感受网络，从而可以 感受到更大范围、更大强度的瞬变电势，这些感应电势的幅值常常高达数千伏，有的甚至更 高，这种感应电势不但严重影响自动化测量装置的正常运行，甚至还常常造成各传感器本 身以及测量装置的严重损坏，所以在这种存在雷击隐患的工程现场增加专门的防雷装置显 得非常重要。自动化测量技术领域的常规防雷设计一般只针对单一传感器或测量装置分别进 行，传感器方面一般是选用市场上的、针对单支仪器的防雷器件，其体积较大，在传感器接 入密集的自动化装置中，一般只能对少数传感器选用，难以全面使用，且多支传感器同时使 用时接线复杂，针对传感器比较集中的使用场合，无法在数据采集箱中进行密集集成；而在 自动化测量装置方面，则是通过在装置内的电路板上的测量通道上加设专用防雷元器件以 对装置本身进行保护，其防雷保护电路与测量装置本身混为一体，无论具体现场是否需要 都必须包含于其中，因此在很多场合使得装置具有体积较大、设备浪费、器件损坏时维护困 难等缺点。因此，常规防雷模块在使用时只能对传感器或测量装置进行保护，无法同时对传 感器及测量装置进行有效保护；另外，常规自动化测量系统中没有可以提供有效人工比测 方式的、结构独立的功能模块，工程安全监测现场现有的集线箱只能够提供人工测量一种 方式，无法直接接入自动化系统，且其体积较大，仪器只能通过焊接接入到集线箱中，一旦 接入便无法移动，维护困难，用户无法根据需要进行功能模块的自有选择，因而在许多场合 也带来了不必要的浪费。
实用新型内容为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够同时对多个传感 器以及自动化测量装置进行有效的防雷保护，且可进行人工比测操作的传感器防雷及人工 比测模块。本实用新型是通过以下技术方案来实现的—种传感器防雷及人工比测模块，其特征在于，包括模块本体、传感器输入标准插 座、传感器输出标准插座、自动化测量地标准插座、保护地标准插座、人工比测标准插座和
3多通道选择开关，其中，传感器输入标准插座和传感器输出标准插座分别位于模块本体的 前后两侧，人工比测标准插座、自动化测量地标准插座和保护地标准插座则位于模块本体 的左侧或者右侧，而多通道选择开关则设置在模块本体的顶端，传感器输入标准插座通过 模块本体内部的防雷电路与传感器输出标准插座、自动化测量地标准插座和保护地标准插 座分别连通，传感器输入标准插座同时通过模块本体内部的连线电路与多通道选择开关连 接，而多通道选择开关则与人工比测标准插座连接。进一步，在所述的模块本体内，设置有防雷电路及连线电路的电路板一层或多层， 一般为1 4层。本实用新型的有益效果是1、本实用新型同时适用于非自动化及自动化测量现场，可有效保护用户前期投 入；2、本实用新型采用多传感器统一集成保护设计，传感器进、出连接采用标准的接 线端子进行插拔连接，结构紧凑，占用空间较小，外部接线简洁、方便，易于维护；3、本实用新型同时对传感器及自动化测量装置进行保护，提高自动化系统整体可 靠性；4、本实用新型将防雷保护及人工比测进行统一设计，在实现防雷保护的同时为系 统保留了方便、有效的人工测量措施；5、本实用新型还可通过增、减内部核心电路板的层数，或为电路板配置不同数量 的输入输出接线端子，即可衍生出不同配置的类似功能模块。
图1为本实用新型一实施例的结构示意图；图2为本实用新型的内部结构原理图；图3为本实用新型的使用状态示意图。图中主要附图标记含义为1、模块本体2、传感器输入标准插座3、传感器输出标准插座4、自动化测量地标准插座5、保护地标准插座6、人工比测标准插座 7、多通道波段选择开关8、防雷电路11、传感器12、自动化测量装置
具体实施方式
下面将结合附图，详细说明本实用新型的具体实施方式
图1为本实用新型一实施例的结构示意图；图2为本实用新型的内部结构原理图。如图1和图2所示传感器防雷及人工比测模块，包括模块本体1、传感器输入标 准插座2、传感器输出标准插座3、自动化测量地标准插座4、保护地标准插座5、人工比测标 准插座6和多通道选择开关7，其中，传感器输入标准插座2和传感器输出标准插座3分别 位于模块本体1的前后两侧，人工比测标准插座6、自动化测量地标准插座4和保护地标准 插座5则位于模块本体1的左侧或者右侧，而多通道选择开关7则设置在模块本体1的顶 端，传感器输入标准插2座通过模块本体1内部的防雷电路8与传感器输出标准插座3、自动化测量地标准插座4和保护地标准插座5分别连通，传感器输入标准插座2同时通过模 块本体1内部的连线电路与多通道选择开关7连接，而多通道选择开关7则与人工比测标 准插座6连接。现场使用时，先将来自不同部位的多支传感器11的金属电缆(最多可以包括80 根芯线)依次接到统一的标准接线端子上，然后将这些标准接线端子直接插入本实用新型 所述的传感器输入标准插座2中，传感器11的芯线在接入后，被同时引往内部防雷电路8 及多通道选择开关7，再利用标准的接线端子将本实用新型的传感器输出标准插座3与自 动化测量装置12的测量通道进行对插连结，同时将自动化测量装置12的工作电源地线 (一根)及保护地线(一根)分别通过标准接线端子插到自动化测量地标准插座4和保护 地标准插座5中即完成了现场的安装，如果现场暂时不需要接入自动化系统，则可以不对 传感器输出标准插座3进行连接。当现场需要进行人工比测时，直接将来自人工测量仪表的测量信号线插入上述的 人工比测标准插座6，然后通过旋转多通道选择开关7，多通道选择开关7可以将来自不同 传感器11的连线分别与其上的公共的输出引线逐一连通，从而实现了人工比测测量，当正 常使用时，人工比测测量接口上不连接仪表，该部分设计对自动化测量部分毫无影响。通过 本模块进行人工比测测量时，一般要求选择在自动化不进行测量的时间段内进行，人工比 测完成后应断开本实用新型与人工测量仪表之间的连接，以防止彼此之间产生相互影响。当按自动化测量方式进行连接工作时，如果传感器11感应到了来自现场沿途的 雷击瞬态感应电势，则当该感应电势传到模块本体1内部的防雷电路8时，该防雷电路8可 以将该感应电势牵制在安全的范围之类，超过设计阀值的电势能量被自动引导到测量保护 地及现场保护大地之中，从而对传感器11及自动化测量装置同时起到了有效的保护作用， 同时通过适当地调整内部传感器连线与自动化测量装置的地线之间的防雷电路8的保护 等级，可以方便地实现对传感器11之间、传感器11内部、以及传感器连线与测量通道之间 的钳位保护。此外，在生产使用时，本实用新型可以根据现场需要，通过在模块本体1内增加 (层叠)核心电路板的方式进行通道扩展，典型的结构有1 4层，一般根据层数的不同，其 内部配置的多通道选择开关7的层数也会做相应的增减，以做到内外结构的有机统一。以上已以较佳实施例公开了本实用新型，然其并非用以限制本实用新型，凡采用 等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种传感器防雷及人工比测模块，其特征在于，包括模块本体(1)、传感器输入标准插座(2)、传感器输出标准插座(3)、自动化测量地标准插座(4)、保护地标准插座(5)、人工比测标准插座(6)和多通道选择开关(7)，其中，传感器输入标准插座(2)和传感器输出标准插座(3)分别位于模块本体(1)的前后两侧，人工比测标准插座(6)、自动化测量地标准插座(4)和保护地标准插座(5)则位于模块本体(1)的左侧或者右侧，而多通道选择开关(7)则设置在模块本体(1)的顶端，传感器输入标准插座(2)通过模块本体(1)内部的防雷电路(8)与传感器输出标准插座(3)、自动化测量地标准插座(4)和保护地标准插座(5)分别连通，传感器输入标准插座(2)同时通过模块本体(1)内部的连线电路与多通道选择开关(7)连接，而多通道选择开关(7)则与人工比测标准插座(6)连接。
2.根据权利要求1所述的传感器防雷及人工比测模块，其特征在于，在所述的模块本 体(1)内，设置有防雷电路(8)及连线电路的电路板一层或多层。
3.根据权利要求2所述的传感器防雷及人工比测模块，其特征在于，所述的模块本体 ⑴内的电路板为1 4层。
专利摘要本实用新型公开了一种传感器防雷及人工比测模块，包括模块本体、传感器输入、输出，自动化测量地，保护地，和人工比测的标准插座和多通道选择开关，传感器输入、输出标准插座位于模块本体的前后两侧，人工比测标准插座、自动化测量地标准插座和保护地标准插座则位于模块本体的左侧或者右侧，多通道选择开关位于模块本体的顶端，传感器输入标准插座通过防雷电路与传感器输出标准插座、自动化测量地标准插座和保护地标准插座分别连通，其同时通过连线电路与多通道选择开关和人工比测标准插座顺序连接。本实用新型将防雷保护及人工比测进行统一设计，在实现防雷保护的同时为系统保留了方便、有效的人工测量措施。
文档编号G01R1/36GK201654086SQ20102014097
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月24日 优先权日2010年3月24日
发明者刘果, 李 杰, 蓝彦, 邓检华 申请人:国网电力科学研究院;南京南瑞集团公司