一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)。它包括監(jiān)控終端、集中器、若干個(gè)中繼器以及每個(gè)中繼器對(duì)應(yīng)的若干個(gè)雷電監(jiān)測終端，所述雷電監(jiān)測終端包括微處理器、用于檢測雷電距離的雷電傳感器、第一電源模塊、第一無線通信模塊和報(bào)警模塊，所述微處理器分別與雷電傳感器、第一電源模塊、第一無線通信模塊和報(bào)警模塊電連接，所述集中器通過無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控終端和中繼器無線連接，所述中繼器通過無線網(wǎng)絡(luò)與對(duì)應(yīng)的雷電監(jiān)測終端的第一無線通信模塊無線連接。本實(shí)用新型減小了監(jiān)測設(shè)備體積，降低了成本，能夠監(jiān)控多個(gè)區(qū)域的雷電情況，通過無線方式傳輸報(bào)警信號(hào)到監(jiān)控終端，便于監(jiān)控終端及時(shí)通知有關(guān)部門和人員及時(shí)采取預(yù)防措施。
【專利說明】一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及雷電檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]雷擊造成的人員傷亡和災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生。20世紀(jì)初期，電訊和電力事業(yè)的發(fā)展受到雷電災(zāi)害的影響，避雷和防雷工程引起人們重視。因此，對(duì)雷電的監(jiān)測和報(bào)警成為需要解決的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。目前對(duì)雷電的監(jiān)測需要建立專門的雷電監(jiān)測站，體積大，成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有雷電監(jiān)測需要建立專門的雷電監(jiān)測站，體積大，成本高的技術(shù)問題，提供了一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)，其減小了監(jiān)測設(shè)備體積，降低了成本，能夠監(jiān)控多個(gè)區(qū)域的雷電情況，通過無線方式傳輸報(bào)警信號(hào)到監(jiān)控終端，便于監(jiān)控終端及時(shí)通知有關(guān)部門和人員及時(shí)采取預(yù)防措施。
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]本實(shí)用新型的一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)控終端、集中器、若干個(gè)中繼器以及每個(gè)中繼器對(duì)應(yīng)的若干個(gè)雷電監(jiān)測終端，所述雷電監(jiān)測終端包括微處理器、用于檢測雷電距離的雷電傳感器、第一電源模塊、第一無線通信模塊和報(bào)警模塊，所述微處理器分別與雷電傳感器、第一電源模塊、第一無線通信模塊和報(bào)警模塊電連接，所述集中器通過無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控終端和中繼器無線連接，所述中繼器通過無線網(wǎng)絡(luò)與對(duì)應(yīng)的雷電監(jiān)測終端的第一無線通信模塊無線連接。
[0006]在本技術(shù)方案中，雷電傳感器為A S 3935傳感器,傳感器集成度高,功耗低,從而使得雷電監(jiān)測終端的體積較小，降低了成本。報(bào)警模塊包括顯示屏和語音輸出電路?？蓪⒗纂姳O(jiān)測終端分散設(shè)置在城鎮(zhèn)的各個(gè)不同位置，監(jiān)控終端存儲(chǔ)有各個(gè)雷電監(jiān)測終端的位置信息。當(dāng)距離雷電監(jiān)測終端1.40公里內(nèi)有雷電時(shí)，雷電傳感器能夠檢測到雷電距離雷電監(jiān)測終端的距離D，雷電監(jiān)測終端將該數(shù)據(jù)發(fā)送到對(duì)應(yīng)的中繼器，中繼器將數(shù)據(jù)發(fā)送到集中器，集中器將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控終端，監(jiān)控終端對(duì)接收到的所有距離值D進(jìn)行處理，計(jì)算出雷電的位置。監(jiān)控終端將計(jì)算出的雷電位置信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到雷電監(jiān)測終端，雷電監(jiān)測終端通過報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警及雷電的位置信息。
[0007]作為優(yōu)選，任意相鄰的三個(gè)雷電監(jiān)測終端在相異的兩條直線上。當(dāng)相鄰的三個(gè)雷電監(jiān)測終端檢測到雷電距離D時(shí)，以每個(gè)雷電監(jiān)測終端為圓心，以其檢測的距離D為半徑畫圓，三個(gè)圓的交點(diǎn)就是雷電的位置。
[0008]作為優(yōu)選，所述微處理器與雷電傳感器電連接的通信接口處設(shè)有接口保護(hù)電路，所述接口保護(hù)電路包括二極管D1、電阻Rl和電容Cl，所述微處理器的通信接口與電阻Rl一端電連接，電阻Rl另一端與電容Cl 一端和二極管Dl的陰極電連接，電容Cl另一端和二極管Dl的陽極都接地。二極管Dl具有較高的反向擊穿電壓，對(duì)于通信接口引入的強(qiáng)干擾有一定的鉗位作用，抑制外部引入的強(qiáng)電壓干擾。一部分干擾通過電容導(dǎo)入大地，進(jìn)一步減小進(jìn)入到通信接口的強(qiáng)干擾。
[0009]作為優(yōu)選，所述雷電監(jiān)測終端還包括防干擾電路，所述防干擾電路包括電感L、穩(wěn)壓二極管D2、電阻R2、電容C2和電容C3，所述第一電源模塊的正極與穩(wěn)壓二極管D2的陰極、電阻R2 —端、電容C2 —端和電感L 一端電連接，穩(wěn)壓二極管D2的陽極、電阻R2另一端和電容C2另一端接地，電感L另一端與電容C3 —端和微處理器的電源端電連接，電容C3另一端接地。相當(dāng)一部分的強(qiáng)能量干擾是從電源進(jìn)入的。使用大功率的穩(wěn)壓二極管D2來鉗制干擾的電壓，同時(shí)通過電阻R2來消耗輸入的干擾，通過電感L來進(jìn)一步抑制突來的強(qiáng)干擾進(jìn)入后端系統(tǒng)。有效防止靜電干擾和電磁干擾。
[0010]作為優(yōu)選，所述集中器包括控制器、第二電源模塊、第二無線通信模塊和應(yīng)急供電電路，所述應(yīng)急供電電路包括電阻R3、二極管D3、開關(guān)S和法拉電容C4，所述開關(guān)S —端與控制器和第二電源模塊電連接，所述開關(guān)S另一端與電阻R3 —端和二極管D3的陰極電連接，電阻R3另一端與二極管D3陽極和法拉電容C4的正極電連接，法拉電容C4的負(fù)極接地，所述控制器還與第二無線通信模塊電連接。開關(guān)S處于閉合狀態(tài)。當(dāng)集中器突然斷電時(shí)，法拉電容C4給集中器繼續(xù)供電，使集中器能夠?qū)⒅匾獢?shù)據(jù)做保存操作，防止掉電導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述雷電監(jiān)測終端還包括GPS定位模塊，所述GPS定位模塊與微處理器電連接。雷電監(jiān)測終端可隨身攜帶或放在車上，通過GPS定位模塊獲取當(dāng)前位置信息。雷電監(jiān)測終端檢測到雷電距離D后，將雷電距離D和當(dāng)前位置信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控終端，監(jiān)控終端選取不在同一直線上的三個(gè)雷電監(jiān)測終端的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出雷電的位置。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:(I)減小了監(jiān)測設(shè)備體積，降低了成本，能夠監(jiān)控多個(gè)區(qū)域的雷電情況，檢測準(zhǔn)確度高，通過無線方式傳輸報(bào)警信號(hào)到監(jiān)控終端，便于監(jiān)控終端及時(shí)通知有關(guān)部門和人員及時(shí)采取預(yù)防措施。(2)接口保護(hù)電路對(duì)于通信接口引入的強(qiáng)干擾有一定的鉗位作用，抑制外部引入的強(qiáng)電壓干擾。(3)防干擾電路有效防止雷電監(jiān)測終端受到的靜電干擾和電磁干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是雷電監(jiān)測終端的一種電路原理連接框圖；
[0015]圖3是接口保護(hù)電路的電路原理圖；
[0016]圖4是防干擾電路的電路原理圖；
[0017]圖5是集中器的電路原理連接框圖；
[0018]圖6是雷電位置信息判斷示意圖。
[0019]圖中:1、監(jiān)控終端，2、集中器，3、中繼器，4、雷電監(jiān)測終端，5、微處理器，6、雷電傳感器，7、第一電源模塊，8、第一無線通信模塊,9、報(bào)警模塊,10、控制器,11、第二電源模塊，12、第二無線通信模塊，13、GPS定位模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0021]實(shí)施例1:本實(shí)施例的一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1、圖2所示，包括監(jiān)控終端1、集中器2、若干個(gè)中繼器3以及每個(gè)中繼器3對(duì)應(yīng)的若干個(gè)雷電監(jiān)測終端4，雷電監(jiān)測終端4包括微處理器5、用于檢測雷電距離的雷電傳感器6、第一電源模塊7、第一無線通信模塊8和報(bào)警模塊9,微處理器5分別與雷電傳感器6、第一電源模塊7、第一無線通信模塊8和報(bào)警模塊9電連接，集中器2通過無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控終端I和中繼器3無線連接，中繼器3通過無線網(wǎng)絡(luò)與對(duì)應(yīng)的雷電監(jiān)測終端4的第一無線通信模塊8無線連接。
[0022]雷電傳感器6為AS3935傳感器，傳感器集成度高，功耗低，從而使得雷電監(jiān)測終端的體積較小，降低了成本。報(bào)警模塊9包括顯示屏和語音輸出電路。可將雷電監(jiān)測終端4分散設(shè)置在城鎮(zhèn)的各個(gè)不同位置，任意相鄰的三個(gè)雷電監(jiān)測終端4在相異的兩條直線上，監(jiān)控終端I存儲(chǔ)有各個(gè)雷電監(jiān)測終端4的位置信息。
[0023]當(dāng)距離雷電監(jiān)測終端4的1.40公里內(nèi)有雷電時(shí)，雷電傳感器6能夠檢測到雷電距離雷電監(jiān)測終端4的距離D，雷電監(jiān)測終端4將該數(shù)據(jù)發(fā)送到對(duì)應(yīng)的中繼器3，中繼器3將數(shù)據(jù)發(fā)送到集中器2，集中器2將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控終端I。監(jiān)控終端I對(duì)接收到的所有距離值D進(jìn)行處理，計(jì)算出雷電的位置，如圖6所示，當(dāng)相鄰的三個(gè)雷電監(jiān)測終端4檢測到雷電距離D時(shí)，以每個(gè)雷電監(jiān)測終端4為圓心，以其檢測的距離D為半徑畫圓，三個(gè)圓的交點(diǎn)就是雷電的位置，檢測精度高。監(jiān)控終端I將計(jì)算出的雷電位置信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到雷電監(jiān)測終端4，雷電監(jiān)測終端4通過報(bào)警模塊9發(fā)出報(bào)警及雷電的位置信息。
[0024]如圖3所示，微處理器5與雷電傳感器6電連接的通信接口處設(shè)有接口保護(hù)電路，接口保護(hù)電路包括二極管Dl、電阻Rl和電容Cl，微處理器5的通信接口與電阻Rl —端電連接，電阻Rl另一端與電容Cl 一端和二極管Dl的陰極電連接，電容Cl另一端和二極管Dl的陽極都接地。二極管Dl具有較高的反向擊穿電壓，對(duì)于通信接口引入的強(qiáng)干擾有一定的鉗位作用，抑制外部引入的強(qiáng)電壓干擾。一部分干擾通過電容導(dǎo)入大地，進(jìn)一步減小進(jìn)入到通信接口的強(qiáng)干擾。
[0025]如圖4所示，雷電監(jiān)測終端4還包括防干擾電路，防干擾電路包括電感L、穩(wěn)壓二極管D2、電阻R2、電容C2和電容C3，第一電源模塊7的正極與穩(wěn)壓二極管D2的陰極、電阻R2一端、電容C2 —端和電感L 一端電連接,穩(wěn)壓二極管D2的陽極、電阻R2另一端和電容C2另一端接地，電感L另一端與電容C3 —端和微處理器5的電源端電連接，電容C3另一端接地。相當(dāng)一部分的強(qiáng)能量干擾是從電源進(jìn)入的。使用大功率的穩(wěn)壓二極管D2來鉗制干擾的電壓，同時(shí)通過電阻R2來消耗輸入的干擾，通過電感L來進(jìn)一步抑制突來的強(qiáng)干擾進(jìn)入后端系統(tǒng)。有效防止靜電干擾和電磁干擾。
[0026]如圖5所示，集中器2包括控制器10、第二電源模塊11、第二無線通信模塊12和應(yīng)急供電電路，應(yīng)急供電電路包括電阻R3、二極管D3、開關(guān)S和法拉電容C4,開關(guān)S —端與控制器10和第二電源模塊11電連接，開關(guān)S另一端與電阻R3 —端和二極管D3的陰極電連接，電阻R3另一端與二極管D3陽極和法拉電容C4的正極電連接，法拉電容C4的負(fù)極接地，控制器10還與第二無線通信模塊12電連接。開關(guān)S處于閉合狀態(tài)。當(dāng)集中器2突然斷電時(shí)，法拉電容C4給集中器2繼續(xù)供電，使集中器2能夠?qū)⒅匾獢?shù)據(jù)做保存操作，防止掉電導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
[0027]實(shí)施例2:本實(shí)施例的一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)，雷電監(jiān)測終端4還包括GPS定位模塊13，GPS定位模塊13與微處理器5電連接，其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。
[0028]雷電監(jiān)測終端4可隨身攜帶或放在車上，通過GPS定位模塊13獲取當(dāng)前位置信息。雷電監(jiān)測終端4檢測到雷電距離D后，將雷電距離D和當(dāng)前位置信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控終端1，監(jiān)控終端I選取不在同一直線上的三個(gè)雷電監(jiān)測終端4的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出雷電的位置。
【權(quán)利要求】
1.一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括監(jiān)控終端(I)、集中器(2)、若干個(gè)中繼器(3)以及每個(gè)中繼器(3)對(duì)應(yīng)的若干個(gè)雷電監(jiān)測終端(4)，所述雷電監(jiān)測終端(4)包括微處理器(5)、用于檢測雷電距離的雷電傳感器(6)、第一電源模塊(7)、第一無線通信模塊(8)和報(bào)警模塊(9)，所述微處理器(5)分別與雷電傳感器(4)、第一電源模塊(7)、第一無線通信模塊(8)和報(bào)警模塊(9)電連接，所述集中器(2)通過無線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控終端(I)和中繼器(3)無線連接，所述中繼器(3)通過無線網(wǎng)絡(luò)與對(duì)應(yīng)的雷電監(jiān)測終端(4)的第一無線通信模塊(8)無線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:任意相鄰的三個(gè)雷電監(jiān)測終端(4)在相異的兩條直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器(5)與雷電傳感器出)電連接的通信接口處設(shè)有接口保護(hù)電路，所述接口保護(hù)電路包括二極管Dl、電阻Rl和電容Cl，所述微處理器(5)的通信接口與電阻Rl —端電連接，電阻Rl另一端與電容Cl 一端和二極管Dl的陰極電連接，電容Cl另一端和二極管Dl的陽極都接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述雷電監(jiān)測終端(4)還包括防干擾電路，所述防干擾電路包括電感L、穩(wěn)壓二極管D2、電阻R2、電容C2和電容C3,所述第一電源模塊(7)的正極與穩(wěn)壓二極管D2的陰極、電阻R2 —端、電容C2 —端和電感L 一端電連接，穩(wěn)壓二極管D2的陽極、電阻R2另一端和電容C2另一端接地，電感L另一端與電容C3 —端和微處理器(5)的電源端電連接，電容C3另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述集中器(2)包括控制器(10)、第二電源模塊(11)、第二無線通信模塊(12)和應(yīng)急供電電路，所述應(yīng)急供電電路包括電阻R3、二極管D3、開關(guān)S和法拉電容C4，所述開關(guān)S—端與控制器(10)和第二電源模塊(11)電連接，所述開關(guān)S另一端與電阻R3—端和二極管D3的陰極電連接，電阻R3另一端與二極管D3陽極和法拉電容C4的正極電連接，法拉電容C4的負(fù)極接地，所述控制器(10)還與第二無線通信模塊(12)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷電監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述雷電監(jiān)測終端(4)還包括GPS定位模塊(13)，所述GPS定位模塊(13)與微處理器(5)電連接。
【文檔編號(hào)】G01R29/08GK204129120SQ201420449327
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】宋立峰, 潘曉將, 陳順平 申請(qǐng)人:浙江利爾達(dá)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司