一种基于雷电检测预警电路的电力通信系统的制作方法

本实用新型属于本实用新型涉及电力通信技术领域，尤其涉及一种基于雷电检测预警电路的电力通信系统。

背景技术：

目前，用电信息的采集主要是依托用电信息采集网络来实现的。随着电力通信技术的发展，智能电表和终端电力采集设备逐步取代了原始的电力数据系统，原始系统中设置有若干个采集器，其中，采集器对电表的工作数据进行采集，工作人员通常需要现场采集用户的用电信息并进行设备维护。

现有的用户用电信息采集系统中采集设备随着技术的更新，为满足用电信息采集需要，设备需进行更新。目前对设备系统更新方法仍局限于前往设备所在台区，在现场进行升级，该方法对会消耗大量的人力与资金。根据现场的实际情况，各地有着数目众多的台区需要更新系统以满足新的抄读需要，若是所有台区皆安排人员进行升级，该工作量巨大；若是更换设备，则耗费大量的资金和人力。由于耗费较多的资金和人力，使得新的技术不能及时的应用到现场。

电力信息机房的安全性要求很高，一般而言，仪表或者电力供应企业要实现产品和网络的普及，就必须考虑到不同的安装和使用条件，例如环境较为恶劣的山区或雷电等恶劣的天气情况。一般研发人员并没有考虑到，在遇到极高电压的情况下，会对设备造成影响的可能性，但技术人员通常认为，这些问题可以通过其他设备来解决，与电力采集设备无关；或者，某些技术人员考虑到电力采集设备所可能承受的高压浪涌，却仍未采取一种有效措施来检测环境状态，导致电力采集受雷电影响大，数据可靠性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种基于雷电检测预警电路的电力通信系统，以解决终端电力采集设备运行时不能有效检测外部雷电并进行预警导致电力数据采集可靠性和稳定性差的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于雷电检测预警电路的电力通信系统，包括主站设备和通过数据总线与主站设备通信连接的负载，所述主站设备依次通信连接有无线数据控制模块、通信模块和终端电力采集设备，所述终端电力采集设备连接有用于雷电预警的雷电检测控制装置。

优选地，所述终端电力采集设备包括用于收集处理采集器采集的电表数据信息的集中器，集中器通过其集中器通信模块通信连接有用于采集电表数据信息的采集器。

优选地，所述雷电检测控制装置包括接收器，用于感应雷电放电时生成的磁场并获得相应的电信号；检测预警电路，用于检测电信号是否含有雷电信息并发出预警信号；处理器，用于根据预警信号触发调制器去除杂讯；调制器，用于接收处理器触发指令准备清除和滤除接收器中电信号的杂讯。

优选地，所述检测预警电路包括用于检测云中放电的天线TX1、用于根据检测信号进行振荡触发的振荡单元、与振荡单元连接且产生预警信号的预警单元以及为各单元供电的电源。

优选地，所述振荡单元包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻VR1和二极管D1；天线TX1连接电阻R1后接地，天线TX1还连接电容C1后连接至三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接地，三极管Q1发射极连接电阻R2后连接+9V，三极管Q1的基极还连接电阻VR1后连接并联连接的电容C3和电阻R4后接地，电阻VR1还连接电容C2后接地，电阻R4还连接三极管Q2发射极，三极管Q2基极连接电阻R2，三极管Q2集电极连接电阻R3后连接+9V，电阻R3还连接电容C4后连接二极管D1阴极，二极管D1阳极接地，二极管D1阴极还连接三极管Q3基极，三极管Q3集电极连接+9V，三极管Q3发射极连接预警单元。

优选地，所述预警单元包括蜂鸣器WD1、电容C5、电容C6、电阻R5和二极管D2；蜂鸣器WD1一端连接三极管Q3发射极，一端还连接电容C5后接地，另一端接地，三极管Q3发射极还连接串联连接的二极管D2和电阻R5后接地，二极管D2阴极连接电容C6后接地。

优选地，所述通信模块包括光纤通信模块或者GPRS无线通信模块或者230MHz无线网络通信模块。

优选地，所述集中器还连接有存储器，用于存储所述采集器采集的电表数据信息。

优选地，所述采集器与电表采用RS-485方式或者NB-IoT方式无线连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型主要是利用了现有已建立好的用户用电信息采集系统的网络，将雷电检测控制装置和终端电力采集设备连接，通过雷电检测控制装置检测雷电情况并预警，从而有效实现电力采集，解决终端电力采集设备运行时不能有效检测外部雷电并进行预警的问题，防止雷电等恶劣天气对电力采集数据的影响，提前进行预警检测，保证电力数据采集的稳定性和可靠性；

2.本实用新型的终端电力采集设备采用无线通信或者光纤通信，速度快，稳定性高，采用存储器进行备份，便于提高数据的可靠性；

3.本实用新型通过检测预警电路检测雷电信息，根据雷电信息产生对应的预警信号给处理器，处理器触发调制器准备滤除对应杂讯，可以实现提前预测并有效滤除，提高电力采集数据的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型的检测预警电路的电路图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1-2对本实用新型作详细说明。

实施例1

一种基于雷电检测预警电路的电力通信系统，包括主站设备和通过数据总线与主站设备通信连接的负载，所述主站设备依次通信连接有无线数据控制模块、通信模块和终端电力采集设备，所述终端电力采集设备连接有用于雷电预警的雷电检测控制装置。

终端电力采集设备包括用于收集处理采集器采集的电表数据信息的集中器，集中器通过其集中器通信模块通信连接有用于采集电表数据信息的采集器。

雷电检测控制装置包括接收器，用于感应雷电放电时生成的磁场并获得相应的电信号；检测预警电路，用于检测电信号是否含有雷电信息并发出预警信号；处理器，用于根据预警信号触发调制器去除杂讯；调制器，用于接收处理器触发指令准备清除和滤除接收器中电信号的杂讯。

工作原理：将雷电检测控制装置和终端电力采集设备连接，通过雷电检测控制装置检测雷电情况并预警，将预警信号发送至处理器，处理器触发调制器准备去除杂讯，保证雷电情况下实现电力稳定采集，解决了终端电力采集设备运行时不能有效检测外部雷电并进行预警的问题，防止雷电等恶劣天气对电力采集数据的影响。

实施例2

检测预警电路包括用于检测云中放电的天线TX1、用于根据检测信号进行振荡触发的振荡单元、与振荡单元连接且产生预警信号的预警单元以及为各单元供电的电源。

振荡单元包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3，电容C1、电容C2、电容C3、电容C4，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻VR1和二极管D1；天线TX1连接电阻R1后接地，天线TX1还连接电容C1后连接至三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接地，三极管Q1发射极连接电阻R2后连接+9V，三极管Q1的基极还连接电阻VR1后连接并联连接的电容C3和电阻R4后接地，电阻VR1还连接电容C2后接地，电阻R4还连接三极管Q2发射极，三极管Q2基极连接电阻R2，三极管Q2集电极连接电阻R3后连接+9V，电阻R3还连接电容C4后连接二极管D1阴极，二极管D1阳极接地，二极管D1阴极还连接三极管Q3基极，三极管Q3集电极连接+9V，三极管Q3发射极连接预警单元。

预警单元包括蜂鸣器WD1、电容C5、电容C6、电阻R5和二极管D2；蜂鸣器WD1一端连接三极管Q3发射极，一端还连接电容C5后接地，另一端接地，三极管Q3发射极还连接串联连接的二极管D2和电阻R5后接地，二极管D2阴极连接电容C6后接地。

天线可检测半径3.2km范围内的云中放电，当每次检测到云层放电时，蜂鸣器就发出报警声和LED闪烁，并产生预警信号至处理器；本振荡单元的振荡器为直流耦合，其中的反馈支路为三极管Q1的集电极至三极管Q2基极，环路总增益由多圈预置电位器即电阻VR1设定；电容器C3设定了三极管Q2发射极的固定电位，而接在VR1滑动触点上的电容器C2在振荡时增加了相移，起振的时候，三极管Q2的集电极就输出42kHz的振荡信号，并经电容C4耦合到三极管Q3的基极，再经二极管D1整流，得到正向电压作为三极管Q3偏置，使其导通，从而在三极管Q3的发射极上输出直流电压，驱动自激式压电发声器即蜂鸣器WD1，发光二极管D2闪烁。三极管型号采用BC109C，电阻VR1采用10K，电阻R1采用大电阻，其他电阻采用K级电阻，电容C5、C6采用电解电容，其他电容采用瓷片电容，二极管D1采用IN4148型号。

实施例3

通信模块包括光纤通信模块或者GPRS无线通信模块或者230MHz无线网络通信模块。集中器还连接有存储器，用于存储所述采集器采集的电表数据信息。采集器与电表采用RS-485方式或者NB-IoT方式无线连接。终端电力采集设备采用无线通信或者光纤通信，速度快，稳定性高，采用存储器进行备份，便于提高数据的可靠性。