水利监测设备防雷电源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水利监测设备防雷电源系统，包括控制回路（11）、配电电路（12）和充电电路。所述的控制回路（11）包括高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、定时电路、电源切换驱动电路；所述的配电电路（12）包括常用电源DC1、备用电源DC2、双电源切换开关；所述的充电电路的输入端与双电源切换开关的输出端电连接，充电电路的输出端与备用电源的输入端电连接。当检测到有雷电威胁时，切换到由设备金属屏蔽外壳内部的蓄电池组提供的直流电源供电，切断了雷电进入水利监测设备通道，当雷电威胁消失时，仍使用太阳能电池板提供的直流电源或市电经交流/直流电源变换获得直流电源供电，最大程度地降低了水利监测设备被雷击损坏的概率。
【专利说明】
水利监测设备防雷电源系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电源系统，尤其是涉及一种具有防雷功能的水利监测设备电源系统。
【背景技术】
[0002]目前，水利监测设备绝大多数应用在空旷野外的环境中，天气变化对水利监测设备的安全影响较大，特别是雷雨天气的环境中，对水利监测设备损坏更为严重。雷云表面分布着大量负电荷，可以通过静电感应使支架和电缆等感应出高电压。闪电电流在闪电通道周围的空间产生强大的电磁场，使周围的各类金属导体上产生感应电动势或感生电流，从而损坏水利监测设备。并且雷电感应高电压和雷电电磁脉冲的作用范围广，作用方式比较隐蔽，现有水利监测设备虽然采用了较为完备的防雷手段，但是，从实际效果来讲，雷电对水利监测设备危害可以说是防不胜防，检修实践统计，水利监测设备雷击损坏部位比例中电源部分损坏居于首位，究其原因，水利监测设备的外部电源接入通道是引入雷电感应电动势或感生电流主要通道。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，按照主动防护的思路，提供一种当雷电即将威胁水利监测设备时，切断外部电源(常用电源)接入通道，切换为水利监测设备屏蔽外壳内部的备用电源供电，当雷电威胁消失后，仍切换到外部电源(常用电源)供电。
[0004]本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题:
[0005]—种水利监测设备防雷电源系统，包括控制回路(11)、配电电路(12)和充电电路，其特征在于:所述的控制回路(11)包括高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、定时电路、电源切换驱动电路;所述的配电电路(12)包括常用电源DCl、备用电源DC2、双电源切换开关;所述的充电电路的输入端与双电源切换开关的输出端连接，充电电路的输出端与备用电源的输入端连接。
[0006]所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的高灵敏度微型电场传感器，可采用微型场磨式电场传感器、微型振膜式电场传感器或MEMS电场传感器;所述的高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、电源切换驱动电路、双电源切换开关依次连接；所述的定时电路与控制器连接。
[0007]所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的配电电路(12)中的常用电源DCI为太阳能电池提供的直流电源或市电经交流/直流变换获得直流电源，备用电源DC2为蓄电池组提供的直流电源，备用电源设置在水利监测设备金属屏蔽外壳的内部;所述的配电电路(12)中的双电源切换开关常用电源输入端和备用电源输入端分别与常用电源DCl输出端和备用电源DC2输出端连接，双电源切换开关的输出端与水利监测设备的电源输入端连接，为水利监测设备供电；所述的双电源切换开关的输出端还与高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、定时电路、电源切换驱动电路连接，为高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、定时电路、电源切换驱动电路供电。
[0008]所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的电压比较器的基准电压可调，电压阈值预设为2.5-6.5伏范围。
[0009]所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的定时电路从启用备用电源供电时起开始计时，启用常用电源时计时归零，定时电路为循环间歇可调定时电路，间歇时间阈值预设在30分钟-60分钟范围。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0011]切断了切断雷电引起的感应电动势或感生电流最有可能进入的通道，最大程度地降低了水利监测设备被雷击损坏的概率。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型整体结构框图。
[0013]图2为本实用新型的工作流程示意图。
[0014]图3为双电源切换开关电路结构示意图。
[0015]图中11为控制回路，12为配电电路。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细介绍，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0017]一种水利监测设备防雷电源系统，包括控制回路(11)、配电电路(12)和充电电路，其特征在于:所述的控制回路(11)包括高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、定时电路、电源切换驱动电路，所述的配电电路(12)包括常用电源DCl、备用电源DC2、双电源切换开关;所述的充电电路的输入端与双电源切换开关的输出端电连接，充电电路的输出端与备用电源的输入端电连接。
[0018]所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的高灵敏度微型电场传感器，可采用微型场磨式电场传感器、微型振膜式电场传感器或MEMS电场传感器;所述的高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、电源切换驱动电路、双电源切换开关依次连接；所述的定时电路与控制器连接。
[0019]所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的配电电路(12)中的常用电源DCI为太阳能电池提供的直流电源或市电经交流/直流变换获得直流电源，备用电源DC2为蓄电池组提供的直流电源，备用电源设置在水利监测设备金属屏蔽外壳的内部;所述的配电电路(12)中的双电源切换开关常用电源输入端和备用电源输入端分别与常用电源DCl输出端和备用电源DC2输出端电连接，双电源切换开关的输出端与水利监测设备的电源输入端电连接，为水利监测设备供电；所述的双电源切换开关的输出端还与高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、定时电路、电源切换驱动电路连接，为高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、定时电路、电源切换驱动电路供电。
[0020]所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的电压比较器的基准电压可调，电压阈值预设为2.5-6.5伏范围。[0021 ]优选的，所述的电压比较器的基准电压可调，电压阈值预设为3-6伏范围。
[0022]所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的定时电路从启用备用电源供电时起开始计时，启用常用电源时计时归零，定时电路为循环间歇可调定时电路，间歇时间阈值预设在30分钟-60分钟范围。
[0023]本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
【主权项】
1.水利监测设备防雷电源系统，包括控制回路(11)、配电电路(12)和充电电路，其特征在于:所述的控制回路(11)包括高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、定时电路、电源切换驱动电路;所述的配电电路(12)包括常用电源DC1、备用电源DC2、双电源切换开关;所述的充电电路的输入端与双电源切换开关的输出端连接，充电电路的输出端与备用电源的输入端连接。2.根据权利要求1所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的高灵敏度微型电场传感器，可采用微型场磨式电场传感器、微型振膜式电场传感器或MEMS电场传感器；所述的高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、电源切换驱动电路、双电源切换开关依次连接;所述的定时电路与控制器连接。3.根据权利要求1所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的配电电路(12 )中的常用电源DCl为太阳能电池提供的直流电源或市电经交流/直流变换获得直流电源，备用电源DC2为蓄电池组提供的直流电源;所述的备用电源设置在水利监测设备金属屏蔽外壳的内部;所述的配电电路(12)中的双电源切换开关常用电源输入端和备用电源输入端分别与常用电源DCl输出端和备用电源DC2输出端连接，双电源切换开关的输出端与水利监测设备的电源输入端连接，为水利监测设备供电；所述的双电源切换开关的输出端还与高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、定时电路、电源切换驱动电路连接，为高灵敏度微型电场传感器、电压比较器、控制器、定时电路、电源切换驱动电路供电。4.根据权利要求1所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的电压比较器的基准电压可调，电压阈值预设为2.5-6.5伏范围。5.根据权利要求1所述的水利监测设备防雷电源系统，其特征在于，所述的定时电路从启用备用电源供电时起开始计时，启用常用电源时计时归零，定时电路为循环间歇可调定时电路，间歇时间阈值预设在30分钟-60分钟范围。
【文档编号】H02H3/20GK205681096SQ201620637006
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月25日 公开号201620637006.4, CN 201620637006, CN 205681096 U, CN 205681096U, CN-U-205681096, CN201620637006, CN201620637006.4, CN205681096 U, CN205681096U
【发明人】赵国柱
【申请人】赵国柱