一种多通道雷电流连续监测装置的制作方法

本技术涉及在线监测，具体涉及一种多通道雷电流连续监测装置。

背景技术：

1、我国地域宽广，输配电线路里程大，穿越环境情况复杂，且高山、丘陵、平原地带均有雷击发生。架空输电线地处旷野，线路长，容易遭受雷击，可能造成停电、火灾、设备损害等影响。因此，对雷电流信号进行监测，并及时发出警告、采取措施是很有必要的。雷电流在线监测是基于罗氏线圈传感器技术精确还原雷击峰值、极性、能量,可以在线监测多路雷电流的峰值、极性、能量及雷击发生时间、次数数据,并在雷击发生后及时通信、报警。本发明采用柔性罗氏线圈检测雷电流数据,通过测量电流的互感器,将电流信号变换为低电压信号，经电子电路处理后就可以真实再现被测电流。目前工程应用中，雷电流监测装置多为间隔性地采样，而在自然界中，输电线被雷电击中为小概率事件，因此很可能出现输电线被雷击中，但没有及时监测、通信、报警，导致损失加重。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多通道雷电流连续监测装置，该监测装置能够同时对多个通道进行监测，只在雷电流触发的时候保存、分析采样数据，节省存储空间和能耗，也便于工作人员查看。

2、本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：该一种多通道雷电流连续监测装置，包括四个剩余电流监测感器ch1～ch4、四个雷电流监测传感器ch5～ch8、两个开关信号传感器ch9和ch10、四个放大电路1、四个跟随电路、八通道的adc芯片、arm mcu芯片、雷电流触发电路、无线通信模组、显示屏、eeprom存储芯片、供电电源、继电器1、继电器2，供电电源与各个用电部件电连接，为各个用电部件提供电能使其正常工作；

3、所述剩余电流监测感器ch1～ch4的输出端分别与四个放大电路1的输入端相连，所述四个放大电路1的输出端分别与adc芯片的四个采样通道相连，所述adc芯片与arm mcu芯片相连；

4、所述四个雷电流监测传感器ch5～ch8的输出端分别与四个跟随电路的输入端相连，所述四个跟随电路的输出端分别与adc芯片剩余的四个采样通道相连；

5、所述四个雷电流监测传感器ch5～ch8的输出端分别与雷电流触发电路相连，所述雷电流触发电路与arm mcu芯片相连；

6、所述两个开关信号传感器ch9和ch10的输出端分别与继电器1、继电器2的输入端相连，所述继电器1、继电器2的输出端分别与arm mcu芯片相连；

7、所述无线通信模组、显示屏、eeprom存储芯片分别与arm mcu芯片相连。

8、进一步的是，所述雷电流触发电路包括四个放大电路2、四通道的双向光耦-光电晶体管、四通道的逻辑门；

9、所述四个放大电路2分别与arm mcu芯片相连；

10、所述四个雷电流监测传感器ch5～ch8的输出端分别与四个放大电路2的输入端相连，所述四个放大电路2的输出端分别与双向光耦-光电晶体管的四个输入通道相连，所述双向光耦-光电晶体管的四个输出通道分别与逻辑门的四个输入通道相连，所述逻辑门的输出端与arm mcu芯片相连。

11、进一步的是，所述放大电路2采用程控放大电路，所述程控放大电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c1、运算放大器amp；

12、所述电阻r3的一端与对应的雷电流监测传感器的输出端相连，所述电阻r3的另一端与运算放大器amp的正向输入端相连，所述运算放大器amp的输出端与双向光耦-光电晶体管对应的通道相连；

13、所述电容c1的左右两端分别与运算放大器amp的负向输入端相连和输出端相连；

14、所述电阻r2的左右两端分别与运算放大器amp的负向输入端相连和输出端相连；

15、所述电阻r1采用数字电位器，所述电阻r1通过spi串行总线与与arm mcu芯片相连；

16、所述电阻r1的高端与电阻r2的左端相连，所述电阻r1的低端与接地端相连，所述电阻r1的模拟输出端与电阻r2的左端相连。

17、进一步的是，所述arm mcu芯片上设置有rs485接口、usb接口、tf存储卡。

18、进一步的是，所述arm mcu芯片采用stm32f4系列单片机。

19、进一步的是，所述电阻r1采用型号为ad8400数字电位器。

20、进一步的是，所述逻辑门采用四通道的与非门。

21、进一步的是，所述通信模组选用ec200通信模组。

22、进一步的是，所述显示屏采用lcd触摸显示屏。

23、本实用新型的有益效果：

24、1.本装置装置共有10个输入信号通道，其中ch1～ch4为剩余电流信号输入，ch5～ch8为雷电流信号输入，ch9～ch10为开关信号输入，通过adc芯片的八个通道进行采样，可同时监测剩余电流和雷电流，根据监测数据是否在正常范围内通过开关信号连接的两个继电器控制开断，并通过设置的显示屏显示继电器的开断情况。

25、2.通过设置的无线通信模组方便回传采集分析结果，远程设置参数，查看历史记录等；在数据异常时，通过eeprom存储芯片异常数据的存储，并通过无线通信模组回传异常数据信息和告警信息；另外本装置只在雷电流触发的时候保存、分析采样数据，节省存储空间、能耗，也使得工作人员查看异常波形时更简便。

技术特征：

1.一种多通道雷电流连续监测装置，其特征在于：包括四个剩余电流监测感器ch1～ch4、四个雷电流监测传感器ch5～ch8、两个开关信号传感器ch9和ch10、四个放大电路1、四个跟随电路、八通道的adc芯片、arm mcu芯片、雷电流触发电路、无线通信模组、显示屏、eeprom存储芯片、供电电源、继电器1、继电器2；

2.根据权利要求1所述的一种多通道雷电流连续监测装置，其特征在于：所述雷电流触发电路包括四个放大电路2、四通道的双向光耦-光电晶体管、四通道的逻辑门；

3.根据权利要求2所述的一种多通道雷电流连续监测装置，其特征在于：所述放大电路2采用程控放大电路，所述程控放大电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c1、运算放大器amp；

4.根据权利要求3所述的一种多通道雷电流连续监测装置，其特征在于：所述arm mcu芯片上设置有rs485接口、usb接口、tf存储卡。

5.根据权利要求4所述的一种多通道雷电流连续监测装置，其特征在于：所述arm mcu芯片采用stm32f4系列单片机。

6.根据权利要求5所述的一种多通道雷电流连续监测装置，其特征在于：所述电阻r1采用型号为ad8400数字电位器。

7.根据权利要求6所述的一种多通道雷电流连续监测装置，其特征在于：所述逻辑门采用四通道的与非门。

8.根据权利要求7所述的一种多通道雷电流连续监测装置，其特征在于：所述无线通信模组选用ec200通信模组。

9.根据权利要求8所述的一种多通道雷电流连续监测装置，其特征在于：所述显示屏采用lcd触摸显示屏。

技术总结
本技术所要解决的技术问题是提供一种多通道雷电流连续监测装置，该监测装置能够同时对多个通道进行监测，只在雷电流触发的时候保存、分析采样数据，节省存储空间和能耗，也便于工作人员查看。该装置包括四个剩余电流监测感器CH1～CH4、四个雷电流监测传感器CH5～CH8、两个开关信号传感器CH9和CH10、四个放大电路1、四个跟随电路、八通道ADC芯片、ARM MCU芯片、雷电流触发电路、无线通信模组、显示屏、EEPROM存储芯片、供电电源、继电器1、继电器2，通过ADC芯片的八个通道进行采样，可同时监测剩余电流和雷电流，根据监测数据是否在正常范围内通过开关信号连接的两个继电器控制开断，并通过设置的显示屏显示继电器的开断情况。

技术研发人员：张雨晴,赵祥,李海,潘汉彬,赵图良
受保护的技术使用者：四川电安智能科技有限公司
技术研发日：20240403
技术公布日：2025/4/14