专利名称：防雷设施集中监控监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防雷设施集中监控监测系统。
技术背景
随着微电子技术的快速发展和广泛运用，铁路、民航、交通 运输、厂矿、军事设施、通信、信息传输网络等对雷电灾害的防 护要求越来越高，很多电子设备机房的维护管理正向着免维、集 中监控远程监测(有的已实现无人值守)的方向迈进，但雷电防 护这一块还尚未实现集中监控远程监测。在雷电防护管理日常工 作中，地网接地电阻值状况变化、防雷模块是否失效、该机房遭 受雷击主要来自哪个途径及频数如何都是需要及时掌握并及时 采取相应措施予以解决的。但在这些实际工作中，确实存在较大 的盲区。比如地网接地电阻值，按规定每年要进行两次测试，然 而在这些测试数据中有相当 一 部分是不准确的(有的仪表不准 确、有的测试方法不对、有的地方甚至仪表坏了或没有仪表根本 就没做测试)，就算准确测了 ，这中间也有半年的时间盲区，如 果在这盲区中间地网出了问题而又遭遇雷击，设备安全就得不到 保障了；又比如防雷模块状况观察，现在基本上都是根据模块颜 色变化来判断确定是否失效(失效脱扣显示红色)，然而一个大 的机房各类防雷模块总数达数百上千个，分布好几处地方，责任 心强的值班人员可能会定期仔细检査防雷模块状况，但更多的值 班人员可能难于做到这一点，更何况有的模块失效脱扣显示不太 明显，因此，很多机房都有一些失效的模块未得到及时更换。当 失效的防雷模块遭遇雷击时起不到保护作用，设备安全也就得不 到保障了；再就是对雷害来自途径、时间、频数的掌握。对雷害 来自途径、时间、频数的掌握是采取相应措施进行有效防护的必 要手段，也是分析设备故障是否因雷害所致的重要依据。而目前 对这一手段的掌握普遍比较欠缺，以致于有些需要重点加强防护
的地方未能加强防护而依然遭遇雷害，有的地方没有雷害却又浪 费了不少财力物力；更有一些设备故障为了免于责任追究，把原 因就往雷害上一推，这对设备的安全质量保证是有危害的。 实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足， 提供一种能及时有效地对雷电防护设施进行监测和监控，及时发 现问题并及时提醒维护管理人员采取相应措施予以解决并同时 提供对历史数据记录分析的防雷设施集中监控监测系统。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一 种防雷设施集中监控监测系统，包括前端信号采集板1，
所述前
端信号采集板1连接中央控制板2，控制面板3通过RS485接口 也与中央控制板2连接，中央控制板2通过RS232接口与上位 PC机9连接。
所述前端信号采集板1为防雷器信号采集板11或地网电阻 监测信号采集板12或雷击次数前端信号采集板13。
所述中央控制板2包括中央微处理器21，该中央微处理器21 分别与电子切换开关5、 RS232通信接口 、 RS485通信接口 、复 位控制电路8、编码控制器6连接。 本实用新型前端信号采集原理为 l.地网接地电阻监测。
地网监测信号采集板12包括时间控制开关、接地电阻值模 拟量运算分析、放大整形、模数转换、储存。地网接地电阻监测 可任意采用四线制接地测试和钳形接地测试原理，将特制接地电 阻检测仪集成于系统中，通过I/0口与中央微处理器21连接，并 将测试棒预埋于标准的测试位置或是将钳形检测头预置于相应 的地网中，系统可根据实际需要设定定期监测时间，控制检测仪 定期开展工作检测接地电阻值，其检测数据送入中央微处理器21 后，存储下来，可通过控制面板3上的液晶显示屏读取，又因上 位PC机9通过RS232接口与中央控制板2连接，从而可通过上
位PC机9的监测界面读取检测数据；若出现地网损坏或是接地 电阻值升高超标，中央微处理器21即送出声光报警信号。
2. 防雷模块状态监测。
信号防雷采用集中防雷分线柜方式，电源防雷仍采用三级防
雷箱方式，利用防雷器信号采集板11可接收(1-32) *32路防雷 器信号输入，输入信号经光电隔离后，送入电子切换开关5，再 由编码控制器6控制电子切换开关5，将(1-32) *32路防雷器信 号切换成4路输出信号，送入中央控制板2。防雷器信号采集板 11输入信号为干接点方式，当输入信号短接(告警状态)时，光 电藕合器导通，输出低电平。当输入信号未短接(无告警状态) 时，光电藕合器截止，输出高电平。输出的高、低电平信号经电 子开关5切换输出，送至中央控制板2上。若出现某个模块损坏 失效，系统即发出声光报警，同时将失效模块的地址信息存储， 可通过控制面板3的液晶显示屏监测，又因上位PC机9通过 RS232接口与中央控制板2连接，从而可通过上位PC机9的监 测界面读取失效模块的地址信息。
3. 遭遇雷击监测。
遭遇雷击监测是为了 了解雷害从何种途径入侵的记录， 一般 是在电源引入、信号线引入处地线上安装绕线磁环互感器，当遭 遇雷击时，取自互感器上的信息经整流、滤波，并经雷击次数信 号放大器14放大后输出至中央微处理器21。当待测导线上的电 流大于50A时，则做为一次雷击信号。中央微处理器21将收到 的监测信息及时予以储存，其数据记录可通过控制面板3的液晶 显示屏监测，又上述监测信号经RS232接口输入上位PC机9， 从而可通过上位PC机9的监测界面读取。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是 l.可根据需要设定时间周期、数据标准限值。通过RS485接 口与接地电阻测量仪连接，自动控制接地电阻测量仪工作，完成 对地线、地网电阻在线定期测试、数据采集储存、超标报警；
2. 可对不同数量的防雷模块进行状态监测、失效报警、信息
采集储存，根据地址编码可在众多模块中快速准确地找到失效报
警模块的具体位置；
3. 可对不同路径入侵的雷害予以准确的时间、频数记录，信 息采集储存；
4. 对上述信息历史资料可通过系统设置的液晶显示屏予以査
询；
5. 系统通过RS232接口与上位PC机连接，利用微机网络， 可实现远程监测。
图l为本实用新型的结构方框示意图。 图2为本实用新型的中央控制板方框示意图。
具体实施方式
如图l-图2所示，本实用新型包括前端信号采集板1，该前 端信号采集板1连接中央控制板2，控制面板3通过RS485接口 也与中央控制板2连接，中央控制板2通过RS232接口与上位 PC机9连接。该前端信号采集板1包括防雷器信号采集板11、 地网电阻监测信号采集板12、雷击次数前端信号采集板13。该 防雷器信号采集板ll设有(1-32) *32路防雷器信号输入接口 。
中央控制板2由中央微处理器(CPU) 21、电子切换开关5、 RS232接口 、 RS485接口 、复位控制电路8、编码控制器6、雷击 次数信号放大控制器14等部分组成。该板设有32组IDC输入插 座，能够接入32块防雷器信号采集板11。该电子切换开关5将 32块防雷器信号采集板11所输出的128路防雷器信号，经电子 切换开关切换为16路信号，送至中央微处理器21。该RS232接 口负责与上位PC机9通信，将防雷监测模块的运行情况及所有 告警上报给上位PC机9。同时，也接收上位PC机9下发的各种 控制命令，交给中央微处理器21去处理。RS232接口采用全隔 离电路与上位PC机9连接，以保证通信的可靠性及安全性。RS485接口负责与控制面板3、地网电阻监测信号采集板12通信，将控 制面板3发出的控制命令及地网电阻监测信号采集板12传送给 中央微处理器21去处理。同时，也接收中央微处理器21下发的 各种显示信息，使其显示在控制面板3的液晶显示屏及信号指示 灯上。该复位控制电路8用于解决由于现场工作环境的影响所造 成的中央微处理器死机或程序进入死循环。该复位控制电路8由 自带振荡回路的二进制计数器及驱动电路组成，在复位控制电路 8正常工作时，复位控制指示灯闪烁(若复位控制指示灯不闪烁 或不亮，则有可能是复位控制电路出现了故障，需要检修。否则, 复位控制电路不能起到复位作用)。当中央微处理器21死机或程 序进入死循环时，计数器开始工作，约80秒发出复位信号，经驱 动电路使中央微处理器复位，恢复剖正常工作状态。
控制面板3通过RS485接口与中央微处理器(CPU) 21电连 接，其上设有按键、信号指示灯、液晶显示屏。通过该按键，使 用者向中央处理器发出指令，控制防雷监测模块的工作状态。通 过信号指示灯指示"电源"、"告警"、"通信"、"电子切换开关5" 的工作状态。液晶显示屏用来显示当前时间(年、月、日、时、 分)、防雷监测模块所监测到的告警内容及告警时间、什么时间 检测的接地电阻及数据值、遭遇雷击记录。通过按键控制，在液 晶显示屏上面还可査看所存储告警信息。
DC/DC电源4由两组独立的DC/DC电源组成， 一组为24V 输入，12V输出，主要为前端信号采集板1的输入接口部分提供 工作电源。另一组为24V输入，5V输出，主要为前端信号采集 板1的输出部分及中央控制板2、控制面板3提供工作电源。所 有电源均为全隔离方式，能够有效的减少外界对本系统的电磁干 扰。
权利要求1.一种防雷设施集中监控监测系统，包括前端信号采集板(1)，其特征在于，所述前端信号采集板(1)连接中央控制板(2)，控制面板(3)通过RS485接口也与中央控制板(2)连接，中央控制板(2)通过RS232接口与上位PC机(9)连接。
2. 根据权利要求1所述的防雷设施集中监控监测系统，其特 征在于，所述前端信号采集板(1)为防雷器信号采集板(ll)或地 网电阻监测信号采集板(12)或雷击次数前端信号采集板(13)。
3. 根据权利要求1或2所述的防雷设施集中监控监测系统， 其特征在于，所述中央控制板(2)包括中央微处理器(21)，该 中央微处理器(21)分别与电子切换开关(5)、 RS232通信接口、 RS485通信接口、复位控制电路(8)、编码控制器(6)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种防雷设施集中监控监测系统，包括前端信号采集板(1)，所述前端信号采集板(1)连接中央控制板(2)，控制面板(3)通过RS485接口也与中央控制板(2)连接，中央控制板(2)通过RS232接口与上位PC机(9)连接。本实用新型能及时有效地对雷电防护设施进行监测和监控，及时发现问题并及时提醒维护管理人员采取相应措施予以解决并同时提供对历史数据记录分析。
文档编号G08C19/00GK201072596SQ20072006389
公开日2008年6月11日 申请日期2007年7月19日 优先权日2007年7月19日
发明者冬 夏, 罗望保 申请人:罗望保