一种雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明属于雷电监测设备技术领域，尤其是涉及一种雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统和方法。
【背景技术】
[0002]人类社会步入信息时代，各类先进的电子设备由于大量和广泛的运用，其遭受雷击危害机率大大增加。尤其是变电所内电子设备，依附于处在受避雷针保护范围内的一次设备，受雷击影响概率更大。且采用传统防雷措施，其防护多有不当，1、当前主要根据避雷器的动作次数，来判断该线路或该地区一段时间受雷频率。2、如在一巡视周期内避雷器动作达13次，则记数器只会显示3次，即避雷器记数器只记个位数，不能准确判断。3、对变电所的过电压，避雷器也会动作，也无法判断。这些问题应当引起重视。变电所在遭受雷击时经常引起设备故障，在雷击状态下，该区域内电磁场强，及避雷器的动作电流大小，对变电所雷击的防护措施是否到位提供评判依据。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种结构合理，测量精确的雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统和方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
[0005]雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统，包括电磁场强监测传感器模块、避雷器动作电流传感器模块、网络模块、CPU、数据存储模块、显示模块和上位机;所述电磁场强监测传感器和避雷器动作电流传感器分别通过网络模块与CPU模块连接，CPU模块分别连接数据存储模块和显示模块，所述CHJ模块通过网络模块与上位机连接。
[0006]作为优选:所述电磁场强监测传感器模块包括：电磁场强传感组件、A/D转换电路、DSP处理电路和网络模块。
[0007]作为优选:所述避雷器动作电流传感器模块包括:避雷器动作电流监测组件、A/D转换电路、DSP处理电路和网络模块。
[0008]雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统的监测方法，包括如下步骤：
[0009]步骤一、电磁场强传感组件或避雷器动作电流监测组件把监测到的电磁场强数据或者避雷器动作电流转换成电信号；
[0010]步骤二、A/D转换电路进行信号调理，完成A/D转换；
[0011]步骤三、DSP处理电路对于A/D转换电路送来的信号进行实时滤波，把无用的数据实时过滤，把真正的数据放入DSP内部缓冲区；
[0012 ]步骤四、通过网络模块传送，由CPU读取DSP内部的缓冲区内容；
[0013]步骤五、CPU将读取的数据组添加实时时标后存入自己的数据存储模块内，并将数据通过设定的网络模块发送给上位机；
[0014]步骤六、上位机在获取到数据后进行:更新数据显示、归档、逻辑分析判断作出界面中指示灯等图形元件的变色处理或播放报警语音等；
[0015]步骤七、检测到用户的操作指令需要下发时，读取上位机系统中的用户控制数据，分类将控制数据下发至下位设备中完成用户控制指令的下发操作，并通过网络模块向上位机回传数据；
[0016]步骤八、传递数据超过设定幅值门限后，上位机进行报警。
[0017]本发明的有益效果是:通过对动作电流大小和电磁场强的监测来判断是否是变电所的操作过电压，还是雷击过电压。记录全时段避雷器动作次数的精确数字，准确判断该地区或线路过电压的频度。为变电所的防雷措施提供可靠的依据。操作方便，自动化程度高。
【附图说明】
[0018]图1是本发明模块图；
[0019]图2是电磁场强监测传感器模块和避雷器动作电流传感器模块电路原理图；
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0021]本实施例的雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统，包括电磁场强监测传感器模块、避雷器动作电流传感器模块、网络模块、CPU、数据存储模块、显示模块和上位机;所述电磁场强监测传感器和避雷器动作电流传感器分别通过网络模块与CPU模块连接，CPU模块分别连接数据存储模块和显示模块，所述CHJ模块通过网络模块与上位机连接。所述电磁场强监测传感器模块包括：电磁场强传感组件、A/D转换电路、DSP处理电路和网络模块。所述避雷器动作电流传感器模块包括:避雷器动作电流监测组件、A/D转换电路、DSP处理电路和网络模块。
[0022]本实施例的雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统的监测方法，包括如下步骤：
[0023]步骤一、电磁场强传感组件或避雷器动作电流监测组件把监测到的电磁场强数据或者避雷器动作电流转换成电信号；
[〇〇24]步骤二、A/D转换电路进行信号调理，完成A/D转换；
[〇〇25]步骤三、DSP处理电路对于A/D转换电路送来的信号进行实时滤波，把无用的数据实时过滤，把真正的数据放入DSP内部缓冲区；
[0026]步骤四、通过网络模块传送，由CPU读取DSP内部的缓冲区内容；
[〇〇27]步骤五、CPU将读取的数据组添加实时时标后存入自己的数据存储模块内，并将数据通过设定的网络模块发送给上位机；
[0028]步骤六、上位机在获取到数据后进行:更新数据显示、归档、逻辑分析判断作出界面中指示灯等图形元件的变色处理或播放报警语音等；
[0029]步骤七、检测到用户的操作指令需要下发时，读取上位机系统中的用户控制数据，分类将控制数据下发至下位设备中完成用户控制指令的下发操作，并通过网络模块向上位机回传数据；
[0030]步骤八、传递数据超过设定幅值门限后，上位机进行报警。
[0031]前置A/D模数转化电路，有效避免信号传输过程中的衰减和干扰，带模数转换电路的电磁场强传感器、避雷器动作电流传感器通过标准化接口与主机相连，通过8芯带屏蔽网线与主机相连传送数据信号及给传感器供电；信号进入主机后通过DSP数字信号处理器进行数字处理，对有用的数据进行存储，通过网络上传到上位机。上位机系统在获取到后台通讯程序所传数据后进行，更新数据显示、归档、逻辑分析判断做出界面中指示灯等图形元件的变色处理或播放报警语音等，后台通讯程序实时的检测上机位系统中用户的控制操作数据，一旦检测到用户的操作指令需要下发，后台通讯程序读取上位机系统中的用户控制数据，分类将控制数据下发至下位设备中完成用户控制指令的下发操作，系统实时通过网络向上传送数据。传递数据超过设定幅值门限后，进行报警并通过短信方式发送给指定联系人，实现雷击报警。
[0032]所述的电磁场强传感器包括呈圆形型槽的绝缘壳体，400匝同心圆绕组，线径0.10毫米。
[0033]所述的避雷器动作电流传感器，采用霍利菲尔开口传感器，穿心孔径16mm，外径40mm，范围：200A-20KA。
[0034]所述的避雷器动作电流监测传感器采用霍利菲尔开口传感器。
[0035]所述的标准化接口采用八芯防水网络插口。
[〇〇36]所述的A/D模数转换器采用1024K 12位A/D芯片。
[〇〇37] 所述的DSP数字信号处理器采用TMS320C67X浮点DSP芯片。
[〇〇38] 所述的flash数据存储采用因特尔28F320J3D flash存储芯片。
[〇〇39]所述的移动网络采用10/100M格林网络模块。
[〇〇4〇]所述的上位机系统采用SQL数据库，实现新数据显示、归档、逻辑分析判断作出界面中指示灯等图形元件的变色处理或播放报警语音等。
【主权项】
1.一种雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统，其特征在于：包括电磁场强监测传感器模块、避雷器动作电流传感器模块、网络模块、CPU、数据存储模块、显示模块和上位机；所述电磁场强监测传感器和避雷器动作电流传感器分别通过网络模块与CPU模块连接，CPU模块分别连接数据存储模块和显示模块，所述CPU模块通过网络模块与上位机连接。2.根据权利要求1所述的雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统，其特征在于:所述电磁场强监测传感器模块包括：电磁场强传感组件、A/D转换电路、DSP处理电路和网络模块。3.根据权利要求2所述的雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统，其特征在于:所述避雷器动作电流传感器模块包括:避雷器动作电流监测组件、A/D转换电路、DSP处理电路和网络t吴块。4.一种权利要求3所述的雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统的监测方法，包括如下步骤：步骤一、电磁场强传感组件或避雷器动作电流监测组件把监测到的电磁场强数据或者避雷器动作电流转换成电信号；步骤二、A/D转换电路进行信号调理，完成A/D转换；步骤三、DSP处理电路对于A/D转换电路送来的信号进行实时滤波，把无用的数据实时过滤，把真正的数据放入DSP内部缓冲区；步骤四、通过网络模块传送，由CRJ读取DSP内部的缓冲区内容；步骤五、CPU将读取的数据组添加实时时标后存入自己的数据存储模块内，并将数据通过设定的网络模块发送给上位机；步骤六、上位机在获取到数据后进行：更新数据显示、归档、逻辑分析判断作出界面中指示灯等图形元件的变色处理或播放报警语音等；步骤七、检测到用户的操作指令需要下发时，读取上位机系统中的用户控制数据，分类将控制数据下发至下位设备中完成用户控制指令的下发操作，并通过网络模块向上位机回传数据；步骤八、传递数据超过设定幅值门限后，上位机进行报警。
【专利摘要】本发明涉及一种雷击电磁场强及避雷器动作电流监测系统，包括电磁场强监测传感器模块、避雷器动作电流传感器模块、网络模块、CPU、数据存储模块、显示模块和上位机；所述电磁场强监测传感器和避雷器动作电流传感器分别通过网络模块与CPU模块连接，CPU模块分别连接数据存储模块和显示模块，所述CPU模块通过网络模块与上位机连接。本发明的有益效果是：通过对动作电流大小和电磁场强的监测来判断是否是变电所的操作过电压，还是雷击过电压。记录全时段避雷器动作次数的精确数字，准确判断该地区或线路过电压的频度。为变电所的防雷措施提供可靠的依据。操作方便，自动化程度高。
【IPC分类】G01R29/08, G01R19/00
【公开号】CN105425052
【申请号】CN201510924307
【发明人】余开龙, 刘志群, 张俊博, 陈志军, 李渭良, 傅熹, 汪磊
【申请人】国家电网公司, 国网浙江省电力公司衢州供电公司, 国网浙江开化县供电公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月14日