带智能监测功能的稳压防雷电源的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种带智能监测功能的稳压防雷电源。

背景技术：

野外环境恶劣，设备的供电问题就显得尤为重要。供电系统的安全和稳定对工程的成败有至关紧要的作用。如何安全稳定的给设备提供供电成为我们迫切需要解决的问题。

森林防火图像监测设备及其供电设备多装于山顶之上，然而山顶一般距离供电点较远，线路压降较大，容易造成供电不足，设备无法正常运行，对设备进行稳压供电显得很重要。

在输入电流之后通过稳压器及控制板，可将电压稳定在一定范围内，这样就可以保证设备的正常运行。再辅之电流电压检测模块，对设备供电的电流电压进行实时检测，可有效地检测设备的运行状况，保证设备的良好运行。

此外，安全供电也非常重要。雷电作为野外设备的重要威胁，如何防雷成为我们迫切需要解决的问题。作为一种自然现象，雷云是下落的水珠相互磨擦，产生静电使负离子游离到悬浮的水珠表面而形成带负电荷的云，雷电的主放电阶段，放电通道流过幅值几百千安的电流，是造成雷电灾害的主要阶段，当它击中输电线路时，形成很高电位的直击雷过电压或感应雷过电压，造成对供电设备的损害，中断或影响整个系统的正常工作。

森林防火图像监测设备及其供电设备多装于山顶之上，然而山顶又是雷电多发生地区，为了保障森林防火供电设备安全稳定的工作，对整套供电系统进行行之有效的防雷的设计是必不可少的。

现有防雷技术中，除传统的避雷针引雷拦截技术外，已拥有消散削减、屏蔽隔离、抑制分流、疏导均衡等电位、优化接地泄放和雷电控测定位预警等技术，并相应研制出多种高科技的隔离装置、电涌保护器、高效防腐降阻剂等设备、器件和产品，这都为有效防御治理雷电灾害奠定了技术和物质基础。但是，对与高山上的通讯塔或者防火瞭望塔，监测哨等设置防雷、避雷效果不佳。具体为：通讯塔或者防火瞭望塔，监测哨上均设置有微电子设备，例如通讯塔上的卫星锅，防火瞭望塔上的防火云台均为精密的微电子设备，受雷击极易随坏，而且，避雷针等在直击雷电感过大时，宣泄过慢，导致微电子设备的损坏，造成重大损失。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带智能监测功能的稳压防雷电源，可以防止电源在遭受雷击时损坏。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种带智能监测功能的稳压防雷电源，包括箱体、继电器、过压检测模块、电源开关、第一避雷器、隔离变压器、第二避雷器、控制模块、稳压变压器、变压器、状态指示灯、第一电阻、供电模块、电源检测控制器，其中继电器的输入端与交流电输入端连接；电源开关的输入端与继电器的输出端连接；第一避雷器的输入端与继电器的输出端连接，输出端接地；隔离变压器的输入端与电源开关的输出端连接；过压检测模块包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端，其中第一输入端、第二输入端与隔离变压器的输出端连接，输出端与继电器的控制端连接；第二避雷器的输入端与过压检测模块的输出端连接；稳压变压器的输入端与第二避雷器的输出端连接；电源检测控制器包括控制端、输入端、输出端，其中输入端与稳压变压器的输出端连接，控制端用于传输数据，输出端与变压器的输入端连接；变压器包括第一输出端与第二输出端，其中，状态指示灯的正极与变压器的第一输出端连接，负极经第一电阻与变压器的第二输出端连接，且第一输出端以及第二输出端分别与变压器的第三输出端以及第四输出端连接；稳压变压器的输出端与变压器的第一输出端、变压器的第二输出端形成交流电输出端；供电模块与过压过流检测单元连接；继电器、过压检测模块、电源开关、第一避雷器、隔离变压器、第二避雷器、控制模块、稳压变压器、变压器、状态指示灯、供电模块、第一电阻设置于箱体内部。

进一步地，过压检测模块包括电磁感应线圈以及检测单元，其中电磁感应线圈套设于隔离变压器的输出端；检测单元与电磁感应线圈的输出端连接，输出端与继电器的控制端连接。

进一步地，供电模块包括蓄电池以及开关电源，其中开关电源的输入端与稳压变压器的输出端连接，开关电源的输出端与检测单元连接；蓄电池与检测单元连接。

进一步地，电源开关包括第一输出端与第二输出端，其中第一输出端串联第一熔断器后与第一避雷器的输入端连接，第二输出端串联第二熔断器后与第一避雷器的输入端连接。

与现有技术相比，本实用新型包括以下优点：

首先能够隔离雷击时的强电流并通过接地端将其宣泄到大地中，从而防止电源在遭受雷击时损坏；其次一定时间后，过压检测模块通过继电器的控制端控制继电器闭合，继续由交流电输入端供电，以保障监控设备的全天候正常工作。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例一的一种带智能监测功能的稳压防雷电源结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例二的一种带智能监测功能的稳压防雷电源结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是根据本实用新型实施例一的一种带智能监测功能的稳压防雷电源结构示意图。如图1所示，本实施例中的带智能监测功能的稳压防雷电源包括：继电器10、第一避雷器11、电源开关12、隔离变压器13、过压检测模块14、第二避雷器15、稳压变压器16、变压器17、状态指示灯D1、供电模块18、电源检测控制器19。

其中，本实施例中的所采用的继电器10具有6个输入端、2个输出端以及2个控制端，其中，2个输入端与交流电输入端连接，控制端与过压检测模块14的输出端连接，输出端与电源开关12连接。交流电输入端分别为市电的火线与零线端。

继电器10的输入端与交流电输入端连接，输出端与电源开关12 的输入端连接；第一避雷器11的输入端与继电器10的输出端连接，接地端接地；隔离变压器13的输入端与电源开关12的输出端连接，输出端连接至过压检测模块14的输入端；过压检测模块14具有多个输入端，其中两个输入端(视为第一输入端与第二输入端)与隔离变压器13的输出端连接，两个输入端(视为第三输入端与第四输入端) 与变压器17的第一输出端以及第二输出端连接，输出端与继电器10 的控制端连接；过压检测模块14的输出端与第二避雷器15的输入端连接；第二避雷器15的输出端连接至稳压变压器16的输入端，接地端接地；电源检测控制器19包括控制端、输入端、输出端，其中输入端与稳压变压器16的输出端连接，控制端用于传输数据，输出端与变压器17的输入端连接；变压器17包括第一输出端与第二输出端，其中，状态指示灯D1为发光二极管，其正极与变压器17的第一输出端连接，负极经第一电阻R1与变压器17的第二输出端连接；供电模块18与过压过流检测单元14连接；稳压变压器16的输出端与变压器17的第一输出端、变压器17的第二输出端形成交流电输出端。

其中，电源检测控制器19主要用于检测电流电压的实时数据，一方面可以通过其控制端传输电流电压的实时数据至远程控制装置或者其他控制设备，通过控制端使与之连接的变压器17停止工作，从而控制变压器17的第一输出端与第二输出端形成的交流电输出端的通断情况。电源开关12正常情况下保持常开状态，当用户对电源开关状态进行触发时，本实施中的防雷电源将开始工作；当用户对电源开关状态进行再次触发时，本实施中的防雷电源将停止工作。即电源开关12用于控制整个稳压防雷电源系统工作与否。

若无雷击现象，本实施例中的电源正常工作，交流电输入端输入 220V交流电，变压器17的第一输出、第二输出端输出24V交流电，稳压变压器16的两个输出端输出220v交流电。从而为负载提供两个不同电压值的交流电，供不同设备使用。

当出现雷击情况时，交流电输入端上将出现电压差，过压检测模块14能够感受到线路上的压降，通过控制继电器10的控制端控制继电器切断电源，此时电源断电，负载没有电源接入，从而避免负载断电遭遇因雷击产生的强电流对其造成的影响。同时，将雷击时的强电流通过第一避雷器11的接地端将其宣泄到大地中。同时，第二避雷器15继续释放残余的强电流。

过压检测模块14不断检测线路上的压降情况，继电器10根据过压检测模块14的检测结果决定是否切断输入电源。若出现雷击情况则切断输入电源，并由供电模块18为过压检测模块14提供工作电源。一定时间后，过压检测模块14通过继电器10的控制端控制继电器 10闭合，继续由交流电输入端供电，过压检测模块14继续进行检测。若出现雷击情况则再次切断电源，若无雷击情况，则正常工作。这种设置保证了雷击过后可以自动恢复供电，从而保证负载的正常工作。

其中，本实施例中的过压检测模块14可以采用现有市面上的集成有数据处理功能的电压采集模块来实现，或者可以反映压降情况的检测模块实现。电源检测控制器19可以采用DSP、FPGA或者单片机等具有数字信号处理功能的芯片实现。

本实施例中的带智能监测功能的稳压防雷电源还包括箱体，上述部件均设置于箱体中，其中，箱体材料是全铝材料或不锈钢材料中的一种。

且在本实施例中，供电模块18为蓄电池或者具有短时存储电能的设备。

图2是根据本实用新型实施例二的一种带智能监测功能的稳压防雷电源结构示意图。如图2所示，在本实施例中，过压检测模块包括电磁感应线圈141以及检测单元142。其中，电磁感应线圈141套设于隔离变压器13的输出端线路上；检测单元142具有多个输入端，其中两个输入端与电磁感应线圈141的输出端连接，即两个输入端 (视为第一输入端与第二输入端)用于接收隔离变压器13的输出端处的压降信号，两个输入端(视为第三输入端与第四输入端)与变压器17的第一输出、第二输出端连接输出端连接；检测单元142输出端与继电器10的控制端连接，用于检测通过线圈感应电路上是否存在过压现象，并可通过控制继电器通断控制后面的电路。

其中，当出现雷击情况时，交流电输入端上将出现电压差，电磁感应线圈141会有磁通量变化形成感应电流，检测单元142接收到感应电流后，对感应电流信号进行处理，形成控制信号并发送控制信号至继电器10的控制端，通过继电器10的2个控制端控制继电器断开，从而切断交流电输入端所提供的电源，隔离雷击时的强电流。

即在本实施中，检测单元142不断检测电磁感应线圈141的感应电流变化情况，继电器10根据检测单元142收集到的电磁感应线圈 141的检测结果决定是否切断输入电源。若出现雷击情况则切断输入电源，并由蓄电池182为检测单元142提供工作电源。一定时间后，检测单元142通过继电器10的控制端控制继电器10闭合，继续由交流电输入端供电，检测单元142继续检测电磁感应线圈141的感应电流。若出现雷击情况则再次切断电源，若无雷击情况，则正常工作。这种设置保证了雷击过后可以自动恢复供电，从而保证负载的正常工作。同时，第二避雷器15继续释放残余的强电流。

从上述描述可以看出，检测单元142可以采用单片机实现。

在本实施例中，供电模块包括蓄电池182以及开关电源181。开关电源181的输入端与稳压变压器16的输出端连接，将交流电转换为直流电，开关电源181的输出端与过压检测模块14连接，更具体地，与检测单元142连接；蓄电池182与过压检测模块14连接，更具体地，与检测单元142连接。开关电源181为检测单元142提供工作电压，保证检测单元142正常工作；蓄电池182与过压检测模块 14连接，更具体地，与检测单元142连接，从而保证了电源在遭遇雷击断电时检测单元142仍能正常工作。同时，开关电源181的输出端与过压检测模块14连接，更具体地，与检测单元142连接，通过检测单元142为蓄电池182充电，保证了蓄电池182的电能，防止在遭遇雷击时，检测单元142仍能正常工作。

且在本实施例中，电源开关包括第一输出端与第二输出端。还包括第一熔断器FU1以及第二熔断器FU2，其中，第一熔断器FU1的两端分别与电源开关12的第一输出端和隔离变压器13的一个输入端连接，第二熔断器FU2的两端分别与电源开关12的第二输出端和隔离变压器13的另一个输入端连接。当出现雷击，且第一避雷器11未能将雷击时的强电流宣泄到大地中，则第一熔断器FU1以及第二熔断器FU2会发生熔断，保证电路的安全性，此时电路无法自行恢复供电，需要人为进行处理。

综上所述，本实用新型提供的带智能监测功能的稳压防雷电源与现有技术相比，具有以下有益效果：首先能够隔离雷击时的强电流并通过接地端将其宣泄到大地中，从而防止电源在遭受雷击时损坏；其次一定时间后，过压检测模块通过继电器的控制端控制继电器闭合，继续由交流电输入端供电，以保障监控设备的全天候正常工作。

以上对本实用新型提供的一种带智能监测功能的稳压防雷电源进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。