专利名称：一种带信号安全采集功能的电涌保护器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种雷电保护装置，特别是一种带有信号安全采集功能的电涌保护器 及系统。
背景技术：
电涌保护器是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，电涌的产生有两种，为 外部电涌和内部电涌，外部电涌，主要来源于雷电，另一个来源是电网中开关操作在线路 上产生的过电压，内部电涌，主要产生于建筑物内部的设备，如空调、电梯、电焊机、水泵、 开关电源等感应性负荷，现有的电涌保护器只有防雷功能，为了掌握雷击的具体情况，如雷 击的次数、时间和强度等，就需要增加一个信号采集器，信号采集器与电涌保护器之间通过 连接线连接，为了达到防雷与信号采集的目的，需要设置两套设备，这样不仅会增加使用成 本，并且两套设备放在一起体积大，使用不方便，安全性也不高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种带信号安全采集功能的电涌保护器，以解决 现有技术中电涌保护器和信号要集器为两套独立的设备，不仅成本高、而且存在体积大、安 全性不高的技术问题。带信号安全采集功能的电涌保护器包括电涌保护模块、雷击传感器和信号采集模 块，雷击传感器设在地线上，其信号输出端与信号采集模块连接。所述信号采集模块包括将雷击传感器传入的信号转换成所需信号的处理电路，处 理电路输入端与雷击传感器连接。所述信号采集模块包括记录雷击信息的微控制处理器，微控制处理器的输入端与 处理电路的输出端连接。所述信号采集模块还包括显示微控处理器信息的显示电路，显示电路与微控制处 理器的输出端连接。所述信号采集模块还包括一个给信号采集模块供电的电源。一种带信号安全采集功能的电涌保护系统，其特征在于，包括若干电涌保护器，该 些电涌保护器通过无线或有线信号连接至上位控制器，所述每一电涌保护器包括电涌保护 模块、雷击传感器和信号采集模块，雷击传感器包括设在地线上的电感，其信号输出端与信 号采集模块连接，该信号采集模块包括将雷击传感器传入的信号转换成所需信号的处理电 路和包括记录雷击信息的微控制处理器，处理电路输入端与雷击传感器连接，其输出端与 微控制处理器的一输入端连接，所述处理电路进一步包括
过压保护单元，并联至所述电感，用于对电路进行过压保护；
交流直流变换单元，连接所述过流保护单元，用于将接收到的交流信号转换成直流信
号；
限流稳压单元，连接所述交流直流变换单元，用于将交流直流变换单元的直流信号进行稳压处理，并降压至微控制处理器所需的电压范围；
隔离单元，连接限流稳压单元，用于将稳压限流处理后的信号进行光栅隔离，后输入至 所述微控制处理器的输入端；
所述微控制处理器进一步包括
计数控制单元用于记录并保存每一次处理电路发出信号的时间以及处理电路发出信 号的次数；
上位机连接单元用于将计数控制单元记录的内容触发式或按一定时间间隔的上传至 所述上位机.
在电涌保护器上增加一个信号采集模块，将雷击传感器上收集到的信号先通过处理电 路进行处理，再通过微控制处理器将被雷击的时间、次数和强度进行保存，然后在显示电路 上进行反映，使用者很方便的在电涌保护器上能读到雷击的相关信息，不需要另外再设一 个信号采集器来处理雷击信号。本发明是通过设置在地线上的电感作为信号采集模块，不需要额外增加信号采集 模块，当被雷击时，雷击电流经电涌保护器后最终通过地线泄放到大地，此时电感就能通过 电磁感应的原理感应新的电动势(即信号)，并且将电感感应到的信号进行交直转换、限流 稳压等处理成微处理器能接受的信号，非常安全，也克服了现有技术中体积大的技术问题。本发明将电涌保护模块和计时器合在一起，能在起到防雷的同时又能让使用者清 楚的知道电涌保护模块的使用时间，防止电涌保护器超时使用所带来的安全隐患。在电涌保护器上增加一个雷电计数模块，将雷电传感器上收集到的信号先通过处 理电路进行处理，再通过微控制处理器将被雷击的次数和强度进行保存，然后在显示电路 上进行反映，使用者很方便的在电涌保护器上能读到雷击的次数和时间等相关信息，不需 要在防雷模块以外再设一个雷击计数器来处理雷击信号。
图1为本发明带信号安全采集功能的电涌保护器的一原理结构示意图。图2为本发明带信号安全采集功能的电涌保护器的一实施结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图，具体说明本发明。一种带信号安全采集功能的电涌保护器，包括电涌保护模块1、雷击传感器2和信 号采集模块3，雷击传感器2设在地线上，其信号输出端与信号采集模块3连接，信号采集模 块3包括处理电路31、微控制处理器32、显示电路33和电源34，处理电路31与雷击传感 器2连接，微控制处理器32分别与处理电路31和显示电路33连接，显示电路33与微控制 处理器32连接。请参阅图2，雷击传感器包括设在地线上的电感41，其信号输出端与信号采集模 块3连接，该信号采集模块3包括将雷击传感器传入的信号转换成所需信号的处理电路31 和包括记录雷击信息的微控制处理器32，处理电路31输入端与雷击传感器2连接，其输出端与微控制处理器32的一输入端连接，所述处理电路31进一步包括 过压保护单元42，并联至所述电感41，用于对电路进行过压保护； 交流直流变换单元43，连接所述过流保护单元42，用于将接收到的交流信号转换成直 流信号；
限流稳压单元44，连接所述交流直流变换单元43，用于将交流直流变换单元的直流信 号进行稳压处理，并降压至微控制处理器32所需的电压范围；
隔离单元45，连接限流稳压单元44，用于将稳压限流处理后的信号进行光栅隔离，后 输入至所述微控制处理器的输入端。 在本实例中，所述过压保护单元42包括一压敏电阻。所述交流直流变换单元43 包括一桥式整流器。所述限流稳压单元44进一步包括滤波稳压、分压降压电阻电路组成， 将电压稳压至5V左右。而隔离单元45包括光电隔离器，将稳压至5V左右的电压隔离处理 后输入至微控制处理器。
微控制处理器可以进一步包括
计数控制单元用于记录并保存每一次处理电路发出信号的时间、强度以及处理电路 发出信号的次数。本发明还可以提供一种带信号安全采集功能的电涌保护系统，包括若干电涌保护 器，这些电涌保护器通过无线或有线信号连接至上位控制器，所述每一电涌保护器包括电 涌保护模块、雷击传感器和信号采集模块，雷击传感器包括设在地线上的电感，其信号输出 端与信号采集模块连接，该信号采集模块包括将雷击传感器传入的信号转换成所需信号的 处理电路和包括记录雷击信息的微控制处理器，处理电路输入端与雷击传感器连接，其输 出端与微控制处理器的一输入端连接，所述处理电路进一步包括
过压保护单元，并联至所述电感，用于对电路进行过压保护；
交流直流变换单元，连接所述过流保护单元，用于将接收到的交流信号转换成直流信
号；
限流稳压单元，连接所述交流直流变换单元，用于将交流直流变换单元的直流信号进 行稳压处理，并降压至微控制处理器所需的电压范围；
隔离单元，连接限流稳压单元，用于将稳压限流处理后的信号进行光栅隔离，后输入至 所述微控制处理器的输入端；
所述微控制处理器进一步包括
计数控制单元用于记录并保存每一次处理电路发出信号的时间以及处理电路发出信 号的次数。上位机连接单元用于将计数控制单元记录的内容触发式或按一定时间间隔的上 传至所述上位机。通过这种方式，可以通过上位机远程监控每一 SPD的雷击情况，做到不到现场，可 以实现科学记录的功效。以上公开的仅为本发明的具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技 术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种带信号安全采集功能的电涌保护器，包括电涌保护模块、雷击传感器和信号采 集模块，其特征在于，雷击传感器包括设在地线上的电感，其信号输出端与信号采集模块连 接，该信号采集模块包括将雷击传感器传入的信号转换成所需信号的处理电路和包括记录 雷击信息的微控制处理器，处理电路输入端与雷击传感器连接，其输出端与微控制处理器 的一输入端连接，所述处理电路进一步包括过压保护单元，并联至所述电感，用于对电路进行过压保护；交流直流变换单元，连接所述过流保护单元，用于将接收到的交流信号转换成直流信号；限流稳压单元，连接所述交流直流变换单元，用于将交流直流变换单元的直流信号进 行稳压处理，并降压至微控制处理器所需的电压范围；隔离单元，连接限流稳压单元，用于将稳压限流处理后的信号进行光栅隔离，后输入至 所述微控制处理器的输入端。
2.如权利要求1所述的带信号安全采集功能的电涌保护器，其特征在于，所述过压保 护单元包括一压敏电阻。
3.如权利要求1所述的带信号安全采集功能的电涌保护器，其特征在于，所述交流直 流变换单元包括一桥式整流器。
4.如权利要求1所述的带信号安全采集功能的电涌保护器，其特征在于，所述限流稳 压单元进一步包括滤波稳压、分压降压电阻电路组成。
5.如权利要求1所述的带信号安全采集功能的电涌保护器，其特征在于，所述微控制 处理器进一步包括计数控制单元用于记录并保存每一次处理电路发出信号的时间以及处理电路发出信 号的次数。
6.如权利要求1所述的带信号安全采集功能的电涌保护器，其特征在于，信号采集模 块还包括显示微控制处理器信息的显示电路，显示电路与微控制处理器的输出端连接。
7.一种带信号安全采集功能的电涌保护系统，其特征在于，包括若干电涌保护器，这些 电涌保护器通过无线或有线信号连接至上位控制器，所述每一电涌保护器包括电涌保护模 块、雷击传感器和信号采集模块，雷击传感器包括设在地线上的电感，其信号输出端与信号 采集模块连接，该信号采集模块包括将雷击传感器传入的信号转换成所需信号的处理电路 和包括记录雷击信息的微控制处理器，处理电路输入端与雷击传感器连接，其输出端与微 控制处理器的一输入端连接，所述处理电路进一步包括过压保护单元，并联至所述电感，用于对电路进行过压保护；交流直流变换单元，连接所述过流保护单元，用于将接收到的交流信号转换成直流信号；限流稳压单元，连接所述交流直流变换单元，用于将交流直流变换单元的直流信号进 行稳压处理，并降压至微控制处理器所需的电压范围；隔离单元，连接限流稳压单元，用于将稳压限流处理后的信号进行光栅隔离，后输入至 所述微控制处理器的输入端；所述微控制处理器进一步包括计数控制单元用于记录并保存每一次处理电路发出信号的时间以及处理电路发出信号的次数；上位机连接单元用于将计数控制单元记录的内容触发式或按一定时间间隔的上传至 所述上位机。
全文摘要
一种带信号安全采集功能的电涌保护器，包括电涌保护模块、雷击传感器和信号采集模块，雷击传感器设在地线上，其信号输出端与信号采集模块连接，所述信号采集模块包括处理电路、微控制处理器、显示电路和电源，处理电路、微控制处理器、显示电路通过电线依次连接，通过处理电路将雷击传感器上传出的信号先进行处理，然后将该信号输入微控制处理器进行保存，再通过显示电路反映出来，本发明将信号采集模块和电涌保护模块合二为一，避免了因设置两套模块所带来的体积大，安全性差，成本高的问题。
文档编号G01R31/00GK102082428SQ20101060261
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者倪国平, 黄松山 申请人:上海雷迅防雷技术有限公司