本發(fā)明涉及浪涌保護器的實時監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雷電保護智能管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前的防雷器(簡稱SPD)根據(jù)安裝使用的線路不同，分為：電源浪涌保護器和信號線路浪涌保護器。

電源浪涌保護器又稱電源防雷器(簡稱電源SPD)，適用于交流50/60HZ，額定電壓220V/380V的供電系統(tǒng)中，對間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時過壓的浪涌進行保護，適用于家庭住宅、第三產(chǎn)業(yè)以及工業(yè)領(lǐng)域浪涌保護的要求，具有相對相、相對地、相對中線、中線對地及其組合等保護模式。電源浪涌保護器就是在最短時間(納秒級)內(nèi)將被保護線路接入等電壓系統(tǒng)中，使設(shè)備各端口等電位，同時釋放在電路上因雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量，將其短路釋放到大地，降低設(shè)備各端口的電位差。

信號線路浪涌保護器就是信號SPD，其實就是信號防雷器，安裝在信號傳輸線路中，一般在設(shè)備前端，用來保護后續(xù)設(shè)備，防止雷電波從信號線路涌入損傷設(shè)備。信號SPD是一種電氣安全保護產(chǎn)品，但在為設(shè)備提供浪涌保護時，其本身的防浪涌能力會隨著沖擊次數(shù)的增加而降低，最終會由于沖擊能量過載導(dǎo)致失效，信號SPD失效后可能產(chǎn)生系統(tǒng)失控、對地短路等現(xiàn)象。由于傳統(tǒng)信號SPD的失效過程無法知曉，所以會導(dǎo)致次生災(zāi)害的產(chǎn)生。

防雷器是一種電氣安全保護產(chǎn)品，但在為設(shè)備提供浪涌保護時，其本身的防浪涌能力會隨著沖擊次數(shù)的增加而降低，最終會由于沖擊能量過載導(dǎo)致失效，防雷器失效后可能產(chǎn)生起火、對地短路等現(xiàn)象。由于傳統(tǒng)防雷器的失效過程無法知曉，所以會導(dǎo)致次生災(zāi)害的產(chǎn)生。

因此，需要一種雷電保護智能管理系統(tǒng)，該雷電保護智能管理系統(tǒng)可對現(xiàn)場安裝的電源SPD和信號SPD的運行狀態(tài)實時監(jiān)測，只需在收到劣化預(yù)警信號后，才安排人員進行維護，通過提高SPD運行過程的智能化，網(wǎng)絡(luò)化，減少運行維護人員的費用，既提升了安全性，及時性，又降低了SPD防雷保護的維護成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種雷電保護智能管理系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中防雷器需要人工到現(xiàn)場去檢測無法實時精準監(jiān)測的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種雷電保護智能管理系統(tǒng)，其包括：

監(jiān)測系統(tǒng)，包括實時監(jiān)測電源浪涌保護器的電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元和實時監(jiān)測信號浪涌保護器的信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元，電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元包括監(jiān)測雷擊電流大小的雷擊電流監(jiān)測器、監(jiān)測電源浪涌保護器所在電路的漏電流大小的漏電流監(jiān)測器和第一監(jiān)測控制器，雷擊電流監(jiān)測器和漏電流監(jiān)測器均與第一監(jiān)測控制器相連，第一監(jiān)測控制器用于分析判斷電源浪涌保護器的當前工作狀態(tài)、雷擊情況以及判斷其使用壽命；信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元包括監(jiān)測雷擊強度的雷擊強度監(jiān)測器和第二監(jiān)測控制器，雷擊強度監(jiān)測器與第二監(jiān)測控制器相連，第二監(jiān)測控制器用于判斷信號浪涌保護器的使用壽命以及雷擊情況；

信息傳輸系統(tǒng)，包括網(wǎng)關(guān)服務(wù)器和與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器通訊相連的網(wǎng)絡(luò)交換機，所有第一監(jiān)測裝置和所有信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元均與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器相連；

管理服務(wù)系統(tǒng)，包括智能監(jiān)控平臺，所述網(wǎng)絡(luò)交換機與智能監(jiān)控平臺相互通訊，所述第一監(jiān)測控制器和第二監(jiān)測控制器將各自的監(jiān)測信息通過信息傳輸系統(tǒng)傳輸給管理服務(wù)系統(tǒng)，智能監(jiān)控平臺統(tǒng)一監(jiān)測所有電源浪涌保護器和所有信號浪涌保護器。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于采集建筑物體上接閃器所收到雷擊強度的直擊雷監(jiān)測終端，直擊雷監(jiān)測終端與所述網(wǎng)關(guān)服務(wù)器通過無線通訊方式或有線通訊方式通訊相連。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于監(jiān)測建筑物體上的接地電阻大小的接地電阻在線監(jiān)測終端，所述接地電阻在線監(jiān)測終端與所述網(wǎng)關(guān)服務(wù)器通過無線通訊方式或有線通訊方式通訊相連。

優(yōu)選的，所述電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元和所述信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元均通過無線通訊方式或有線通訊方式與所述網(wǎng)關(guān)服務(wù)器相連。

優(yōu)選的，所述管理服務(wù)系統(tǒng)還包括與所述網(wǎng)絡(luò)交換機通訊相連的無線應(yīng)用單元以及打印機。

優(yōu)選的，所述第一監(jiān)測控制器包括總控制單元、用于獲取雷擊信號的第一輸入單元、用于獲取壽命指示信號的第二輸入單元以及用于獲取電源浪涌保護器失效信號的第三輸入單元，所述第一輸入單元、第二輸入單元以及第三輸入單元均與總控制單元相連，總控制單元通過通訊單元與所述網(wǎng)關(guān)服務(wù)器相連，所述第一輸入單元與所述雷擊電流監(jiān)測器相連，所述第二輸入單元與所述漏電流監(jiān)測器相連。

優(yōu)選的，所述第二監(jiān)測控制器包括總控制單元、用于獲取雷擊電流大小的壽命監(jiān)測輸入單元、通訊單元，壽命監(jiān)測輸入單元與總控制單元相連，總控制單元通過通訊單元與所述網(wǎng)關(guān)服務(wù)器相連，所述壽命監(jiān)測輸入單元與所述雷擊強度監(jiān)測器相連。

如上所述，本發(fā)明的雷電保護智能管理系統(tǒng)，具有以下有益效果：通過監(jiān)測系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)和管理服務(wù)系統(tǒng)可以實現(xiàn)對分布式的電源浪涌保護器和信號浪涌保護器的工作狀態(tài)、雷擊情況、使用壽命等參數(shù)進行實時監(jiān)測，且能在智能監(jiān)控平臺上查看每個電源浪涌保護器和信號浪涌保護器的實時狀態(tài)，并且對劣化的電源浪涌保護器或信號浪涌保護器可實現(xiàn)主動預(yù)警輸出，既避免了SPD完全劣化后產(chǎn)生的各種此生災(zāi)害，又能將SPD的防雷功效用到極限；另外還可以對建筑物體的接地電阻阻值以及建筑物體上接閃器受到雷擊強度進行監(jiān)測。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明的雷電保護智能管理系統(tǒng)示意圖。

圖2顯示為本發(fā)明的電源浪涌保護器的實時監(jiān)測示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明的建筑物體的接閃器實時監(jiān)測示意圖。

圖4顯示為本發(fā)明的監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)的無線通訊示意圖。

元件標號說明

1 電源浪涌保護器

2 信號浪涌保護器

3 建筑物體

4 接閃器

5 直擊雷監(jiān)測終端

6 接地電阻在線監(jiān)測終端

7 信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元

8 電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元

81 漏電流監(jiān)測器

82 雷擊電流監(jiān)測器

83 第一監(jiān)測控制器

84 無線發(fā)射器

85 無線接收器

9 網(wǎng)關(guān)服務(wù)器

10 網(wǎng)絡(luò)交換機

11 智能監(jiān)控平臺

12 無線應(yīng)用單元

13 打印機

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。

請參閱圖1至圖4。須知，本說明書所附圖中所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種雷電保護智能管理系統(tǒng)，其包括：

監(jiān)測系統(tǒng)(也稱感知層)，包括實時監(jiān)測電源浪涌保護器1的電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元8和實時監(jiān)測信號浪涌保護器2的信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元7，電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元8包括監(jiān)測雷擊電流大小的雷擊電流監(jiān)測器82、監(jiān)測電源浪涌保護器1所在電路的漏電流大小的漏電流監(jiān)測器81和第一監(jiān)測控制器83，見圖2所示，雷擊電流監(jiān)測器82和漏電流監(jiān)測器81均與第一監(jiān)測控制器83相連，第一監(jiān)測控制器83用于分析判斷電源浪涌保護器的當前工作狀態(tài)、雷擊情況以及判斷其使用壽命；信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元包括監(jiān)測雷擊強度的雷擊強度監(jiān)測器和第二監(jiān)測控制器，雷擊強度監(jiān)測器與第二監(jiān)測控制器相連，第二監(jiān)測控制器用于判斷信號浪涌保護器的使用壽命以及雷擊情況；

信息傳輸系統(tǒng)(也稱中間層)，包括網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9和與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9通訊相連的網(wǎng)絡(luò)交換機10，所有電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元8和所有信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元7均與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9相連，

管理服務(wù)系統(tǒng)(也稱應(yīng)用層)，包括智能監(jiān)控平臺11，所述網(wǎng)絡(luò)交換機10與智能監(jiān)控平臺11相互通訊，所述第一監(jiān)測控制器83和第二監(jiān)測控制器將各自的監(jiān)測信息通過信息傳輸系統(tǒng)傳輸給管理服務(wù)系統(tǒng)，智能監(jiān)控平臺11統(tǒng)一監(jiān)測所有電源浪涌保護器1和所有信號浪涌保護器2。

本發(fā)明通過監(jiān)測系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)和管理服務(wù)系統(tǒng)可以實現(xiàn)對分布式的電源浪涌保護器和信號浪涌保護器的工作狀態(tài)、雷擊情況、使用壽命等參數(shù)進行實時監(jiān)測，且能在智能監(jiān)控平臺上查看每個電源浪涌保護器和信號浪涌保護器的實時狀態(tài)，并且對劣化的電源浪涌保護器或信號浪涌保護器可實現(xiàn)主動預(yù)警輸出，既避免了SPD完全劣化后產(chǎn)生的各種此生災(zāi)害，又能將SPD的防雷功效用到極限。

上述分布式的電源浪涌保護器和信號浪涌保護器指的是：某個區(qū)域內(nèi)所有的電源浪涌保護器和所有的信號浪涌保護器成分散式的布置，本發(fā)明對應(yīng)每個電源浪涌保護器設(shè)置一個電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元、每個信號浪涌保護器設(shè)置一個信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元，然后所有的電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元和信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元均通過信息傳輸系統(tǒng)與管理服務(wù)系統(tǒng)相連。

本發(fā)明中的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9主要是在網(wǎng)絡(luò)層以上實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，用于將多個高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9內(nèi)部帶有數(shù)據(jù)處理功能，輸出為標準數(shù)據(jù)，可接入其他區(qū)域的智能監(jiān)控平臺11(例如大樓監(jiān)控系統(tǒng)如BA)；從而減輕了整個雷電保護智能管理系統(tǒng)的軟件壓力，可根據(jù)現(xiàn)場情況，通過增加網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9的數(shù)量，來增加監(jiān)控終端(如智能監(jiān)控平臺11)，雷電保護智能管理系統(tǒng)不會由于數(shù)量的增加而運行效率降低。

作為本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，上述監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于采集建筑物體上接閃器4所收到雷擊強度的直擊雷監(jiān)測終端5，直擊雷監(jiān)測終端5與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9通過無線通訊方式或有線通訊方式通訊相連。監(jiān)測系統(tǒng)還包括用于檢測建筑物體3上的接地電阻大小的接地電阻在線監(jiān)測終端6，所述接地電阻在線監(jiān)測終端6與所述網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9通過無線通訊方式或有線通訊方式通訊相連。如圖3所示，接地電阻在線監(jiān)測終端6主要實現(xiàn)實時監(jiān)測建筑物體3與大地之間的接地電阻阻值，通過RS485通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9；直擊雷監(jiān)測終端5主要采集建筑物體上接閃器4收到雷擊的強度，直擊雷監(jiān)測終端5通過RS485通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)傳到網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9。

本實施例，建筑物體3上的接閃器4受到雷電沖擊時，直擊雷監(jiān)測終端5將會感應(yīng)到裝在接閃器4上雷擊強度傳感器發(fā)送的信號，通過RS485通訊協(xié)議與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9通訊，實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)交換機10數(shù)據(jù)快速傳輸，并在智能監(jiān)控平臺11上實時顯示接閃器4所受的雷擊強度；同時接地電阻在線監(jiān)測終端6可以監(jiān)測建筑物體與大地之間的阻值，通過RS485通訊協(xié)議與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9通訊，實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)交換機10數(shù)據(jù)快速傳輸，并在智能監(jiān)控平臺11上實時顯示接地電阻阻值。

本實施例中的電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元8與中國專利申請?zhí)枮?016105498690的《電源浪涌保護器的監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法》涉及的電源浪涌保護器的監(jiān)測裝置技術(shù)相近。本實施例中的信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元7與中國專利申請?zhí)枮?016106472217的《信號浪涌保護器的監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法》涉及的信號浪涌保護器的監(jiān)測裝置技術(shù)相近。本發(fā)明中電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元8、信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元7的具體結(jié)構(gòu)如下：

為實現(xiàn)上述電源浪涌保護器的實時監(jiān)測，上述第一監(jiān)測控制器83可具體包括總控制單元、用于獲取雷擊信號的第一輸入單元、用于獲取壽命指示信號的第二輸入單元以及用于獲取電源浪涌保護器失效信號的第三輸入單元，所述第一輸入單元、第二輸入單元以及第三輸入單元均與總控制單元相連，總控制單元通過通訊單元與所述網(wǎng)關(guān)服務(wù)器相連，即可以通過RS485通訊協(xié)議與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9通訊，所述第一輸入單元與所述雷擊電流監(jiān)測器相連，所述第二輸入單元與所述漏電流監(jiān)測器相連。

如圖2所示，本實施例的電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元主要通過漏電流監(jiān)測器81采集浪涌浪涌保護器的漏電流數(shù)值，以實現(xiàn)浪涌浪涌保護器壽命監(jiān)測和后備保護狀態(tài)監(jiān)測；通過雷擊電流監(jiān)測器82實時獲取雷擊電流大小以及雷擊次數(shù)，以實現(xiàn)對浪涌浪涌保護器的雷電監(jiān)測；第一監(jiān)測控制器83獲取雷擊信號和漏電流大小，并且將該些信息發(fā)給網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9，最終傳輸給智能監(jiān)控平臺11，智能監(jiān)控平臺11用于分析判斷電源浪涌保護器1的目前工作狀態(tài)以及判斷其壽命程度，并且還可實時獲取電源浪涌保護器1失效信號，即時得知電源浪涌保護器1已失效，便于即時更換，避免次生災(zāi)害的發(fā)生。

為實現(xiàn)上述信號浪源保護器的實時監(jiān)測，第二監(jiān)測控制器包括總控制單元、用于獲取雷擊電流大小的壽命監(jiān)測輸入單元、通訊單元，壽命監(jiān)測輸入單元與總控制單元相連，總控制單元通過通訊單元與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器相連，即可以通過RS485通訊協(xié)議與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9通訊，再通過網(wǎng)絡(luò)交換機10與智能控制平臺11通訊相連，壽命監(jiān)測輸入單元與雷擊強度監(jiān)測器相連。本實施例通過雷擊強度監(jiān)測器獲取雷擊強度并且記錄雷擊次數(shù)，并且將雷擊強度和雷擊次數(shù)輸出到智能控制平臺11，智能控制平臺11顯示雷擊強度和雷擊次數(shù)，并且通過雷擊次數(shù)可判斷信號浪涌保護器的使用壽命，即時得知信號浪涌保護器使用情況，避免信號浪涌保護器失效引起次生災(zāi)害。

上述電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元8和所述信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元7均通過無線通訊方式或有線通訊方式與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9相連。本實施例中無線通訊方式具體指：見圖4所示，電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元8中的第一監(jiān)測控制器83或信號浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元與無線發(fā)射器11相連，無線發(fā)射器84與無線接收器85相連，無線接收器85與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9相連。第一監(jiān)測控制器83將采集到的電源浪涌保護器的劣化信號、工作狀態(tài)、雷擊情況、使用壽命等參數(shù)打包到無線發(fā)射器84，無線發(fā)射器84隨電磁波通過空氣傳輸?shù)竭_無線接收器85，然后無線接收器85將接收的數(shù)據(jù)包解碼，通過網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9將數(shù)據(jù)傳到智能監(jiān)控平臺11，可以節(jié)省電源浪涌保護器數(shù)據(jù)采集單元8與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9之間通訊使用大量電纜情況，更具有經(jīng)濟性與靈活性。本實施例中的無線通訊方式也可以用于直擊雷監(jiān)測終端、接地電阻在線監(jiān)測終端與網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的相連。無線通訊方式的實現(xiàn)方式不僅限于本實施例所說的結(jié)構(gòu)模式，也可以為其他形式，只要實現(xiàn)無線通訊即可。

上述信息傳輸系統(tǒng)主要是網(wǎng)絡(luò)交換機10和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器9間的通訊，網(wǎng)關(guān)服務(wù)器采集到的數(shù)據(jù)將會通過網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)交換機10相連，把數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳給應(yīng)用層的智能控制平臺11，可以實現(xiàn)本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸?shù)目旖菪?、?jīng)濟性與實用性。

上述管理服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用層主要包括智能控制平臺11、無線應(yīng)用單元12、打印機13以及工作站等功能。智能控制平臺11可以記錄與存儲網(wǎng)絡(luò)交換機10傳過來的數(shù)據(jù)，并可以實時顯示，還具有無線應(yīng)用和打印機等拓展服務(wù)功能。

綜上所述，本發(fā)明的雷電保護智能管理系統(tǒng)，其通過監(jiān)測系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)和管理服務(wù)系統(tǒng)可以實現(xiàn)對分布式的電源浪涌保護器和信號浪涌保護器的工作狀態(tài)、雷擊情況、使用壽命等參數(shù)進行實時監(jiān)測，且能在智能監(jiān)控平臺上查看每個電源浪涌保護器和信號浪涌保護器的實時狀態(tài)，并且對劣化的電源浪涌保護器或信號浪涌保護器可實現(xiàn)主動預(yù)警輸出，既避免了SPD完全劣化后產(chǎn)生的各種此生災(zāi)害，又能將SPD的防雷功效用到極限。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。