一種雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雷電監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人類社會(huì)步入信息時(shí)代，各類先進(jìn)的電子設(shè)備由于大量和廣泛的運(yùn)用，其遭受雷擊危害機(jī)率大大增加。尤其是變電所內(nèi)電子設(shè)備，依附于處在受避雷針保護(hù)范圍內(nèi)的一次設(shè)備，受雷擊影響概率更大。且采用傳統(tǒng)防雷措施，其防護(hù)多有不當(dāng)，1、當(dāng)前主要根據(jù)避雷器的動(dòng)作次數(shù)，來判斷該線路或該地區(qū)一段時(shí)間受雷頻率。2、如在一巡視周期內(nèi)避雷器動(dòng)作達(dá)13次，則記數(shù)器只會(huì)顯示3次，即避雷器記數(shù)器只記個(gè)位數(shù)，不能準(zhǔn)確判斷。3、對(duì)變電所的過電壓，避雷器也會(huì)動(dòng)作，也無法判斷。這些問題應(yīng)當(dāng)引起重視。變電所在遭受雷擊時(shí)經(jīng)常引起設(shè)備故障，在雷擊狀態(tài)下，該區(qū)域內(nèi)電磁場(chǎng)強(qiáng)，及避雷器的動(dòng)作電流大小，對(duì)變電所雷擊的防護(hù)措施是否到位提供評(píng)判依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，測(cè)量精確的雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0005]雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器模塊、避雷器動(dòng)作電流傳感器模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊和上位機(jī);所述電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器和避雷器動(dòng)作電流傳感器分別通過網(wǎng)絡(luò)模塊與CPU模塊連接，CPU模塊分別連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和顯示模塊，所述CHJ模塊通過網(wǎng)絡(luò)模塊與上位機(jī)連接。
[0006]作為優(yōu)選:所述電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器模塊包括：電磁場(chǎng)強(qiáng)傳感組件、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理電路和網(wǎng)絡(luò)模塊。
[0007]作為優(yōu)選:所述避雷器動(dòng)作電流傳感器模塊包括:避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)組件、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理電路和網(wǎng)絡(luò)模塊。
[0008]雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟：
[0009]步驟一、電磁場(chǎng)強(qiáng)傳感組件或避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)組件把監(jiān)測(cè)到的電磁場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)或者避雷器動(dòng)作電流轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；
[0010]步驟二、A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，完成A/D轉(zhuǎn)換；
[0011]步驟三、DSP處理電路對(duì)于A/D轉(zhuǎn)換電路送來的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波，把無用的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)過濾，把真正的數(shù)據(jù)放入DSP內(nèi)部緩沖區(qū)；
[0012 ]步驟四、通過網(wǎng)絡(luò)模塊傳送，由CPU讀取DSP內(nèi)部的緩沖區(qū)內(nèi)容；
[0013]步驟五、CPU將讀取的數(shù)據(jù)組添加實(shí)時(shí)時(shí)標(biāo)后存入自己的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)，并將數(shù)據(jù)通過設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送給上位機(jī)；
[0014]步驟六、上位機(jī)在獲取到數(shù)據(jù)后進(jìn)行:更新數(shù)據(jù)顯示、歸檔、邏輯分析判斷作出界面中指示燈等圖形元件的變色處理或播放報(bào)警語音等；
[0015]步驟七、檢測(cè)到用戶的操作指令需要下發(fā)時(shí)，讀取上位機(jī)系統(tǒng)中的用戶控制數(shù)據(jù)，分類將控制數(shù)據(jù)下發(fā)至下位設(shè)備中完成用戶控制指令的下發(fā)操作，并通過網(wǎng)絡(luò)模塊向上位機(jī)回傳數(shù)據(jù)；
[0016]步驟八、傳遞數(shù)據(jù)超過設(shè)定幅值門限后，上位機(jī)進(jìn)行報(bào)警。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:通過對(duì)動(dòng)作電流大小和電磁場(chǎng)強(qiáng)的監(jiān)測(cè)來判斷是否是變電所的操作過電壓，還是雷擊過電壓。記錄全時(shí)段避雷器動(dòng)作次數(shù)的精確數(shù)字，準(zhǔn)確判斷該地區(qū)或線路過電壓的頻度。為變電所的防雷措施提供可靠的依據(jù)。操作方便，自動(dòng)化程度高。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明模塊圖；
[0019]圖2是電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器模塊和避雷器動(dòng)作電流傳感器模塊電路原理圖；
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。下述實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021]本實(shí)施例的雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器模塊、避雷器動(dòng)作電流傳感器模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊和上位機(jī);所述電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器和避雷器動(dòng)作電流傳感器分別通過網(wǎng)絡(luò)模塊與CPU模塊連接，CPU模塊分別連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和顯示模塊，所述CHJ模塊通過網(wǎng)絡(luò)模塊與上位機(jī)連接。所述電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器模塊包括：電磁場(chǎng)強(qiáng)傳感組件、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理電路和網(wǎng)絡(luò)模塊。所述避雷器動(dòng)作電流傳感器模塊包括:避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)組件、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理電路和網(wǎng)絡(luò)模塊。
[0022]本實(shí)施例的雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟：
[0023]步驟一、電磁場(chǎng)強(qiáng)傳感組件或避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)組件把監(jiān)測(cè)到的電磁場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)或者避雷器動(dòng)作電流轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；
[〇〇24]步驟二、A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，完成A/D轉(zhuǎn)換；
[〇〇25]步驟三、DSP處理電路對(duì)于A/D轉(zhuǎn)換電路送來的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波，把無用的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)過濾，把真正的數(shù)據(jù)放入DSP內(nèi)部緩沖區(qū)；
[0026]步驟四、通過網(wǎng)絡(luò)模塊傳送，由CPU讀取DSP內(nèi)部的緩沖區(qū)內(nèi)容；
[〇〇27]步驟五、CPU將讀取的數(shù)據(jù)組添加實(shí)時(shí)時(shí)標(biāo)后存入自己的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)，并將數(shù)據(jù)通過設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送給上位機(jī)；
[0028]步驟六、上位機(jī)在獲取到數(shù)據(jù)后進(jìn)行:更新數(shù)據(jù)顯示、歸檔、邏輯分析判斷作出界面中指示燈等圖形元件的變色處理或播放報(bào)警語音等；
[0029]步驟七、檢測(cè)到用戶的操作指令需要下發(fā)時(shí)，讀取上位機(jī)系統(tǒng)中的用戶控制數(shù)據(jù)，分類將控制數(shù)據(jù)下發(fā)至下位設(shè)備中完成用戶控制指令的下發(fā)操作，并通過網(wǎng)絡(luò)模塊向上位機(jī)回傳數(shù)據(jù)；
[0030]步驟八、傳遞數(shù)據(jù)超過設(shè)定幅值門限后，上位機(jī)進(jìn)行報(bào)警。
[0031]前置A/D模數(shù)轉(zhuǎn)化電路，有效避免信號(hào)傳輸過程中的衰減和干擾，帶模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的電磁場(chǎng)強(qiáng)傳感器、避雷器動(dòng)作電流傳感器通過標(biāo)準(zhǔn)化接口與主機(jī)相連，通過8芯帶屏蔽網(wǎng)線與主機(jī)相連傳送數(shù)據(jù)信號(hào)及給傳感器供電；信號(hào)進(jìn)入主機(jī)后通過DSP數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行數(shù)字處理，對(duì)有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，通過網(wǎng)絡(luò)上傳到上位機(jī)。上位機(jī)系統(tǒng)在獲取到后臺(tái)通訊程序所傳數(shù)據(jù)后進(jìn)行，更新數(shù)據(jù)顯示、歸檔、邏輯分析判斷做出界面中指示燈等圖形元件的變色處理或播放報(bào)警語音等，后臺(tái)通訊程序?qū)崟r(shí)的檢測(cè)上機(jī)位系統(tǒng)中用戶的控制操作數(shù)據(jù)，一旦檢測(cè)到用戶的操作指令需要下發(fā)，后臺(tái)通訊程序讀取上位機(jī)系統(tǒng)中的用戶控制數(shù)據(jù)，分類將控制數(shù)據(jù)下發(fā)至下位設(shè)備中完成用戶控制指令的下發(fā)操作，系統(tǒng)實(shí)時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)向上傳送數(shù)據(jù)。傳遞數(shù)據(jù)超過設(shè)定幅值門限后，進(jìn)行報(bào)警并通過短信方式發(fā)送給指定聯(lián)系人，實(shí)現(xiàn)雷擊報(bào)警。
[0032]所述的電磁場(chǎng)強(qiáng)傳感器包括呈圓形型槽的絕緣殼體，400匝同心圓繞組，線徑0.10毫米。
[0033]所述的避雷器動(dòng)作電流傳感器，采用霍利菲爾開口傳感器，穿心孔徑16mm，外徑40mm，范圍：200A-20KA。
[0034]所述的避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)傳感器采用霍利菲爾開口傳感器。
[0035]所述的標(biāo)準(zhǔn)化接口采用八芯防水網(wǎng)絡(luò)插口。
[〇〇36]所述的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用1024K 12位A/D芯片。
[〇〇37] 所述的DSP數(shù)字信號(hào)處理器采用TMS320C67X浮點(diǎn)DSP芯片。
[〇〇38] 所述的flash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用因特爾28F320J3D flash存儲(chǔ)芯片。
[〇〇39]所述的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)采用10/100M格林網(wǎng)絡(luò)模塊。
[〇〇4〇]所述的上位機(jī)系統(tǒng)采用SQL數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)新數(shù)據(jù)顯示、歸檔、邏輯分析判斷作出界面中指示燈等圖形元件的變色處理或播放報(bào)警語音等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器模塊、避雷器動(dòng)作電流傳感器模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊和上位機(jī)；所述電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器和避雷器動(dòng)作電流傳感器分別通過網(wǎng)絡(luò)模塊與CPU模塊連接，CPU模塊分別連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和顯示模塊，所述CPU模塊通過網(wǎng)絡(luò)模塊與上位機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器模塊包括：電磁場(chǎng)強(qiáng)傳感組件、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理電路和網(wǎng)絡(luò)模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述避雷器動(dòng)作電流傳感器模塊包括:避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)組件、A/D轉(zhuǎn)換電路、DSP處理電路和網(wǎng)絡(luò)t吳塊。4.一種權(quán)利要求3所述的雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟：步驟一、電磁場(chǎng)強(qiáng)傳感組件或避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)組件把監(jiān)測(cè)到的電磁場(chǎng)強(qiáng)數(shù)據(jù)或者避雷器動(dòng)作電流轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；步驟二、A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，完成A/D轉(zhuǎn)換；步驟三、DSP處理電路對(duì)于A/D轉(zhuǎn)換電路送來的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波，把無用的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)過濾，把真正的數(shù)據(jù)放入DSP內(nèi)部緩沖區(qū)；步驟四、通過網(wǎng)絡(luò)模塊傳送，由CRJ讀取DSP內(nèi)部的緩沖區(qū)內(nèi)容；步驟五、CPU將讀取的數(shù)據(jù)組添加實(shí)時(shí)時(shí)標(biāo)后存入自己的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)，并將數(shù)據(jù)通過設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送給上位機(jī)；步驟六、上位機(jī)在獲取到數(shù)據(jù)后進(jìn)行：更新數(shù)據(jù)顯示、歸檔、邏輯分析判斷作出界面中指示燈等圖形元件的變色處理或播放報(bào)警語音等；步驟七、檢測(cè)到用戶的操作指令需要下發(fā)時(shí)，讀取上位機(jī)系統(tǒng)中的用戶控制數(shù)據(jù)，分類將控制數(shù)據(jù)下發(fā)至下位設(shè)備中完成用戶控制指令的下發(fā)操作，并通過網(wǎng)絡(luò)模塊向上位機(jī)回傳數(shù)據(jù)；步驟八、傳遞數(shù)據(jù)超過設(shè)定幅值門限后，上位機(jī)進(jìn)行報(bào)警。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)及避雷器動(dòng)作電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器模塊、避雷器動(dòng)作電流傳感器模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊和上位機(jī)；所述電磁場(chǎng)強(qiáng)監(jiān)測(cè)傳感器和避雷器動(dòng)作電流傳感器分別通過網(wǎng)絡(luò)模塊與CPU模塊連接，CPU模塊分別連接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和顯示模塊，所述CPU模塊通過網(wǎng)絡(luò)模塊與上位機(jī)連接。本發(fā)明的有益效果是：通過對(duì)動(dòng)作電流大小和電磁場(chǎng)強(qiáng)的監(jiān)測(cè)來判斷是否是變電所的操作過電壓，還是雷擊過電壓。記錄全時(shí)段避雷器動(dòng)作次數(shù)的精確數(shù)字，準(zhǔn)確判斷該地區(qū)或線路過電壓的頻度。為變電所的防雷措施提供可靠的依據(jù)。操作方便，自動(dòng)化程度高。
【IPC分類】G01R29/08, G01R19/00
【公開號(hào)】CN105425052
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510924307
【發(fā)明人】余開龍, 劉志群, 張俊博, 陳志軍, 李渭良, 傅熹, 汪磊
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司衢州供電公司, 國(guó)網(wǎng)浙江開化縣供電公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日