一种带间隙避雷器的无线无源在线监测器的制作方法

本发明涉及避雷器技术领域，具体是一种带间隙避雷器的无线无源在线监测器。

背景技术：

在输变电线路杆塔上应用的避雷器通常分带放电间隙避雷器和无间隙避雷器两种，放电间隙主要为保护避雷器；当雷击电压超过避雷器所能保护的值时，为放置避雷器被击穿损坏，装设放电间隙；当有很高的雷击电压时，间隙被击穿放电，从而保护避雷器。这一方案目前正广泛应用于高压输变电领域。

带间隙避雷器正常工作时泄漏电流很小，从不同的避雷器厂家参数来看，新的避雷器泄漏电流已不再是几十到几百微安之间，随着避雷器使用过程中遭雷击的次数增加，避雷器泄漏电流也在增加，当增加到毫安级，基本意味着需更换避雷器。因此针对避雷器泄漏电流的检测，成为判定避雷器工作状态的重要指标。

传统避雷器在线监测泄漏电流，主要通过机械指针式毫安表，这种方案虽然能看到电流，但需要人工定时抄表记录，并且由于某些杆塔安装高度高，距离远需要用望远镜抄表，给统计工作来了很大不便，在数字化进程的今天，设计一块无线无源稳定可靠的避雷器在线监测器具有很大的前景。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述传统避雷器在线监测泄漏电流所存在的问题，本发明提供一种带间隙避雷器的无线无源在线监测器，实现避雷器状态检测的数字化。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明提供的一种带间隙避雷器的无线无源在线监测器，包括

监测器模块，用于监测带间隙避雷器的泄露电流、放电次数和放电时间；

泄漏电流采集模块，所述泄漏电流采集模块与所述监测器模块连接，用于把采集到的泄漏电流通过电磁感应方式给所述监测器模块提供电源；

控制模块，所述控制模块连接所述泄漏电流采集模块，用于对泄漏电流完成da转换，从而获取当前泄漏电流；

lora数传模块，所述lora数传模块与所述监测器模块无线连接，所述lora数传模块与所述控制模块连接，用于将所述监测器模块监测到的数据通过lora无线传输的方式发送给所述控制模块。

进一步，所述监测器模块包括输入端acin_fpin和输出端acin_wk，所述输入端acin_fpin和所述输出端acin_wk之间并行设置有电流串联电路和压敏电阻保护电路。所述电流串联电路用来取电并将电能存储起来，并且用来检测泄漏电流与雷击计数，所述压敏电阻保护电路防止过压。

进一步，所述泄漏电流采集模块包括端子blq2和端子qdl，所述端子blq2和所述端子qdl均连接两级放大电路，所述两级放大电路连接所述控制模块。通过所述两级放大电路，将来自所述监测器模块上的感应电流，进行放大处理，并通过所述控制模块完成da转换，从而获取当前泄漏电流。

进一步，所述控制模块包括单片机u2和互联网服务提供商isp，所述互联网服务提供商isp的端子1接+3.3v电源，所述互联网服务提供商isp的端子4接地，所述互联网服务提供商isp的端子2和3分别连接所述单片机u2的端子9和10，所述单片机u2的端子1、2、12、13、14、15和16均连接所述lora数传模块，所述单片机u2的端子6接+3.3v电源，所述单片机u2的端子8接地，电容c1连接在所述单片机u2的端子6、8之间，所述单片机u2的端子7串联电阻r23和发光二极管d4后接地。所述控制模块起到数据汇聚作用，并上传给所述互联网服务提供商isp，所述互联网服务提供商isp建立数据服务系统，收集、加工、存储信息，定期维护更新，并通过网络向用户提供信息内容服务。

进一步，所述lora数传模块包括三极管q1、线性稳压模块和lora模块m1，所述三极管q1的基极通过电阻r3连接所述控制模块，其集电极连接所述lora模块m1的端子3，其发射极接+3.3v电源，所述lora模块m1的端子1接ant接线端j3，其端子2、9和16均接地，其端子4、5、12、13、14和15均连接所述控制模块，所述lora模块m1的端子3连接电容c3后接地。所述线性稳压模块向所述监测器模块提供电能，所述控制模块控制三极管q1导通，从而开启lora模块发送一次数据。

本发明的有益效果：本发明提供一种带间隙避雷器的无线无源在线监测器，由无源无线智能型避雷器计数器采集避雷器泄露电流、放电次数和放电时间等数据，以lora无线通讯方式将避雷器状态感知信息上传给数据汇聚节点，实现避雷器状态检测的数字化，完成对传统避雷器在线监测的升级，稳定可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的原理框图；

图2是监测器模块的电路图；

图3是泄漏电流采集模块的电路图；

图4是控制模块的电路图；

图5是lora数传模块的电路图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，本发明提供的一种带间隙避雷器的无线无源在线监测器，包括

监测器模块，用于监测带间隙避雷器的泄露电流、放电次数和放电时间；

泄漏电流采集模块，所述泄漏电流采集模块与所述监测器模块连接，用于把采集到的泄漏电流通过电磁感应方式给所述监测器模块提供电源；

控制模块，所述控制模块连接所述泄漏电流采集模块，用于对泄漏电流完成da转换，从而获取当前泄漏电流；

lora数传模块，所述lora数传模块与所述监测器模块无线连接，所述lora数传模块与所述控制模块连接，用于将所述监测器模块监测到的数据通过lora无线传输的方式发送给所述控制模块。

如图2所示，所述监测器模块包括输入端acin_fpin和输出端acin_wk，所述输入端acin_fpin和所述输出端acin_wk之间并行设置有电流串联电路和压敏电阻保护电路。10d330k为压敏电阻保护电路，防止过压，同时可以在压敏电阻外围并联一个避雷器阀片起到双重过压保护。j101接机械计数，ma+，ma-接毫安表，整个电流回路中串联了2个tv1013-1h兵字电感，2ma/2ma电压互感器，其中l1用来取电，通过整流桥ss14单向导电性将电能存储在法拉电容c2中，l2用来检测泄漏电流与雷击计数。

如图3所示，所述泄漏电流采集模块包括端子blq2和端子qdl，所述端子blq2和所述端子qdl均为图2中兵字电感l2上的感应电流，所述端子blq2和所述端子qdl均连接两级放大电路，所述两级放大电路连接所述控制模块。通过所述两级放大电路，将来自兵字电感l2上的感应电流，进行放大处理，并通过所述控制模块完成da转换，从而获取当前泄漏电流。

如图4和图5所示，所述控制模块包括单片机u2和互联网服务提供商isp，所述单片机u2采用stc15w408as，所述互联网服务提供商isp的端子1接+3.3v电源，所述互联网服务提供商isp的端子4接地，所述互联网服务提供商isp的端子2和3分别连接所述stc15w408as的端子9和10，所述stc15w408as的端子6接+3.3v电源，所述stc15w408as的端子8接地，电容c1连接在所述stc15w408as的端子6、8之间，所述stc15w408as的端子7串联电阻r23和发光二极管d4后接地。所述控制模块起到数据汇聚作用，并上传给所述互联网服务提供商isp，所述互联网服务提供商isp建立数据服务系统，收集、加工、存储信息，定期维护更新，并通过网络向用户提供信息内容服务。

所述lora数传模块包括三极管q1、线性稳压模块和安信可ra-01lora模块m1，所述三极管q1的基极通过电阻r3连接所述stc15w408as的端子2，其集电极连接所述安信可ra-01lora模块m1的端子3，其发射极接+3.3v电源，所述安信可ra-01lora模块m1的端子1接ant接线端j3，其端子2、9和16均接地，其端子4、5、12、13、14和15分别连接所述stc15w408as的端子13、12、14、15、16和1，所述安信可ra-01lora模块m1的端子3连接电容c3后接地。法拉电容c2中的电能通过线性稳压模块sc662k-3.3获取3.3v电源，电源端由所述stc15w408as控制q1导通，所述stc15w408as定时唤醒(时间间隔>2h)，开启lora模块发送一次数据。

本发明提供一种带间隙避雷器的无线无源在线监测器，通过电压互感器从泄漏电流中采集电能并集聚到法拉电容充电完成，进行数据采集与发送；通过lora数传计数，将获取的泄漏电流、雷击计数的数据传输给就近的数据汇聚节点；实现避雷器状态检测的数字化，完成对传统避雷器在线监测的升级，稳定可靠。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。