防雷设施智能在线监测系统的制作方法

本实用新型涉及工业电气技术领域，具体涉及一种防雷设施智能在线监测系统。

背景技术：

雷击灾害是极具破坏力的自然灾害，给人类的生产生活带来了极大的影响，其破环性强的特点容易造成极大的安全事故和经济财产损失。

在大型建筑、电力、通讯、航空、铁路、轨道交通、石油化工、煤矿等行业，防雷设施已是一种必配设备设施，常见的防雷设施主要有接闪器、引下线、接地网和避雷器。

接闪器主要用来将直击雷引向自身，使雷击主放电都集中在它的上面来保护附近比它低的物体免受雷击，接闪器又包括有避雷针、避雷线、避雷带等。

引下线是用来连接接闪器与接地网，将雷电流引入到地下，一般通过接地引下线的阻值来判断运行情况。

接地网主要用来将雷击电流通过它泄放到大地，一般通过接地网阻值来进行判断运行情况。

目前对于这些防雷设施常规的维护措施是定期进行巡检，巡检一次耗费大量人力和物力，，还不能做到对这些防雷设施的运行状态进行实时在线监测，同时，对于某些区域内涉及到人身防护的跨步电压、接触电压也没有进行实时在线监测，存在很大的安全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种防雷设施综合在线监测系统。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案是：一种防雷设施智能在线监测系统，其特征在于：包括远程智能监控终端、防雷设施智能在线检测主机、避雷针监测模块和避雷器监测模块；所述的防雷设施智能在线检测主机包括接地网电阻监测模块、接地引下线监测模块、跨步电压监测模块、接触电压监测模块、CPU和告警模块；

所述的接地网电阻监测模块、接地引下线监测模块、跨步电压监测模块、接触电压监测模块和告警模块分别与CPU连接；

所述的防雷设施智能在线检测主机中的CPU通过2.4G频段的无线与避雷针监测模块连接，通过线缆与避雷器监测模块连接，通过运营商通讯网络与远程智能监控终端连接。

所述的CPU型号为EM9170。

所述的运营商通讯网络为GPRS、3G、4G或WIFI。

所述的避雷针监测模块的型号为XHBJD-900。

所述的避雷器监测模块的型号为XHBLQ-900。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

1、本实用新型综合系统内所有防雷设施，将原来单一的、离线的防雷设施检测，统一由一个系统进行实时在线监测，当系统监测到某个参数或运行状态异常时，系统及时报警及信息提示，同时也可以将报警信息通过运营商提供的无线网络传递到远程智能监控终端，以方便运行维护人员及时处理，提升防雷设施的安全可靠运行与运维人员的人身安全；

2、本实用新型可对外提供通信接口，方便第三方设备的接入，有利于老站改造和新站升级完善，节省设备投入；

3、本实用新型通过移动运营商提供的通信网络，可在网络覆盖的任意地方通过智能监控终端对系统进行实时在线监测。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型跨步电压监测模块原理图；

图3为本实用新型接触电压监测模块原理图；

图4为本实用新型接地引下线监测模块原理框图；

图5为本实用新型接地网电阻监测模块原理框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1：一种防雷设施智能在线监测系统，包括远程智能监控终端4、防雷设施智能在线检测主机1、避雷针监测模块2和避雷器监测模块3；所述的避雷针监测模块2的型号为XHBJD-900；所述的避雷器监测模块3的型号为XHBLQ-900；所述的防雷设施智能在线检测主机1包括接地电阻监测模块101、接地引下线监测模块102、跨步电压监测模块103、接触电压监测模块104、CPU105和告警模块106，所述的CPU型号为EM9170。

所述的接地网电阻监测模块101、接地引下线监测模块102、跨步电压监测模块103、接触电压监测模块104和告警模块106分别与CPU105连接；

接地网电阻监测模块101将接地电阻采集值通过有线传送给CPU 105；

接地引下线监测模块102将接地引下线电阻采集值通过有线传送给CPU 105；

跨步电压监测模块103将测量点的采集值通过有线传送给CPU 105；

接触电压监测模块104将测量点的采集通过有线传送到给CPU 105；

告警模块106根据CPU 105的计算结果在监测主机上进行告警提醒，可以是画面提醒，也可以是声音告警。

所述的防雷设施智能在线检测主机1中的CPU105通过2.4G频段的无线与避雷针监测模块2连接，通过线缆与避雷器监测模块3连接，通过运营商网络GPRS、3G、4G或WIFI与远程智能监控终端4连接。

远程智能监控终端4可为手机、电脑等设备。

避雷针监测模块2将利用现有模块XHBJD-900，将避雷针监测的数据（接地网阻值、雷击次数）通过2.4G无线传送到防雷设施智能在线监测主机1内的CPU 105；

避雷器监测模块3将利用现有模块XHBLQ-900，将避雷器监测的数据（泄漏电流、阻性电流、容性电流、雷击次数）通过线缆传送到防雷设施智能在线监测主机1内的CPU 105。

系统对上传的数据在防雷设施智能在线监测主机1上进行分析处理，同时还可通过移动运营商网络（如GPRS/3G/4G/WIFI）将信息随时传递到运维人员的远程智能监控终端4上，从而做到对整个防雷设施运行状态实时在线监测。

本实用新型根据对各模块采集的数据在主机CPU内进行分析运算，从而计算出各个模块运行情况。如果某模块监测值超过系统内部初始设定值，将通过告警模块进行告警提醒，同时还通过移动运营商网络（如GPRS/3G/4G/WIFI）将信息随时传递到运维人员的远程智能监控终端4上，从而做到对整个防雷设施运行状态实时在线监测。

参见图2：其中，5为信号采集电路，601与602为埋入地下的接地极，且2根接地极之间相距1m，603处采集的电压为 U₆₀₃ 。CPU105 通过信号采集电路5采集603处的电压并返回CPU105处进行计算，从而得出跨步电压值。现场也可根据需求在多处位置进行埋电极并测量跨步电压。

参见图3：其中，7为信号采集电路，702为埋入地下的接地极，8为电力设备，在距地面高1.8m的801处与信号采集电路相连接，701处采集的电压为 U₇₀₁。CPU105 通过信号采集电路7采集701处的电压并返回CPU105处进行计算，从而得出电力设备8的接触电压值。现场也可根据需求在多处位置进行埋电极并测量接触电压。

参加图4：其中，C为接地引下线，U_A05表示A05处的电压，I_A02表示A02处的电流。CPU105发出PWM信号，经过信号发生电路9驱动升压电路A，从A01输出测试电流到接地引下线C， CPU105控制型号采集电路采集B采集A02处的输出电流与A05处的输出电压，如果A02处无电流则测试回路开路，如果有电流则采集A05处的电压，根据R=U/I,则可以计算出接地引下线电阻R=U_A05/I_A02 。

CPU 105模块通过发送PWM信号，经过信号发生电路9模块后驱动升压电路A模块，升压电路A模块输出测试电流A01经测试点A02到接地引下线C处的A03, 接地引下线经地网通过A04处流向A05并流回升压电路A模块。同时信号采集电路B通过B01流向A05处采集数据，通过B02流向A02处采集数据，信号采集电路将采集的数据返回CPU模块105，进行运算。

参加图5 ：其中，E03与F06为接地极，U_F03表示F03处的电压，U_F05表示F05处的电压，I_E02表示E02处的电流。CPU 105发出PWM信号，经过信号发生电路D驱动升压电路E，从E01输出测试电流到接地极E03，CPU 105控制信号采集电路F采集E02处的输出电流I_E02与F03处的输出电压U_F03 ，如果E02处无电流则测试回路开路，如果有电流则采集F05处的电压U_F05，根据R=U/I,则可以计算出接地网电阻R=U_F05/I_E02 。

CPU 105模块通过发送PWM信号，经过信号发生电路D模块后驱动升压电路E模块，升压电路E模块输出测试电流E01经测试点E02到接地极E03, 接地极E03经过地网E05流回E04处。同时信号采集电路F通过F01流向E02处采集数据，通过F02流向F03处采集数据，通过F04流向地网F06处并采集F05处数据，信号采集电路将采集的数据返回CPU模块105，进行运算。

本实用新型能全面完整的实时在线监测避雷针、避雷器、接地网电阻、接地引下线、跨步电压、接触电压的运行状态，起到实时在线监测早预防、早发现、早处理的目的。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，本领域技术人员通过阅读本实用新型技术方案所作出的任何等效变换，均为本实用新型权利要求所涵盖。