浪湧保護器的在線檢測裝置的製作方法

2023-05-07 18:45:06

專利名稱：浪湧保護器的在線檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於電力電氣設備領域，更具體的講屬於雷電浪湧防護裝置領域。
背景技術：
雷電是由帶電的雲在空中放電導致的一種特殊的天氣現象。雷電是造成電子設備 損壞的重要原因，它威脅建築、鐵路、民航、通信、工控、軍事等各個領域電子信息系統的安 全。浪湧保護器是主要用於抑制雷電浪湧的保護類器件。在連接於電子設備的電源線、信 號線以及控制線等金屬線路上安裝浪湧保護器是雷電防護重要措施之一。目前各地區各行 業每年都投入巨額資金大量採購安裝浪湧保護器。但是本質上，浪湧保護器是一種「犧牲 自己，保護別人」的器件，當浪湧保護器遭受雷擊浪湧電流，或長期使用，必然出現老化和損 壞，這時，浪湧保護器就失去了保護電子電氣設備的功能，受損到一定程度的浪湧保護器甚 至可能引發線路中斷或者短路。這對那些對雷電敏感的設備，特別是在雷電高發的季節或 地區，是不能容忍的，甚至是「致命」的。這就引發了用戶迫切的需求一是要及時知道每一 個浪湧保護器此時是否還在起到應有的保護作用，如果不是，則應立刻維護更換；二是要知 道浪湧保護器已經遭到過雷擊的情況，也就是說，要預知浪湧保護器是否快要失效了，以便 提前進行維護工作。由此可見，由於用戶不知道每個浪湧保護器的當前狀態，對雷電防護就成了「盲 人」，電子信息系統的防雷安全就成為不可知的事情。事實上，對近10年各行各業的雷電災 害進行的調查統計表明，很多浪湧保護器已損壞但未被發現，由此造成雷電打壞設備的事 故的情況佔相當大的比例。因此這一問題雖然看似很小，但卻切實關係到各地區各行業電 子信息系統的安全。因此對浪湧保護器的狀態進行檢測和後續分析處理就顯的十分重要 了。目前，為解決上述問題而採取的方法和技術方案有如下幾種一、目前普遍採用定期對浪湧保護器進行檢測的方法，一般每年在雷雨季節前後 進行檢測，但這種方法常常不能起到作用，這是因為在定期的檢測後，可能浪湧保護器馬上 就被雷電打壞，後續雷擊將擊毀設備。另外，對於安裝於信號迴路中的浪湧保護器，常常由 於不能停機中斷信號，故而即使在定期檢測時也不能得到有效檢測。二、在電源浪湧保護器內部設置熱脫扣裝置及與其相聯的微動開關，當電源浪湧 保護器發生過熱損壞時輸出一個開關量，通過這個開關量對浪湧保護器的故障進行報警。 這一方法其存在的問題是1、浪湧抑制器件劣化或損壞未必產生足以使脫扣裝置動作的能 量，這時報警單元不能進行報警輸出。2、在器件損壞才可能輸出報警信號，不能提前預知。 對其損壞過程中的狀態以及損壞的原因均不能確定；3、不適用於信號類浪湧保護器；4、雷 擊浪湧電流的能量和時間尚無法通過專用設備進行分析處理。三、以電子器件介入浪湧保護器電路進行檢測。其缺陷為，測量電路本身與浪湧保 護器電路發生了電連接，導致測量電路被雷擊浪湧提前損壞。四、由本人提出的「浪湧保護器的新型檢測裝置」(專利號Z1200720177057.4)為上述問題提出了一種解決方案。這一方案初步解決了浪湧保護器的在線檢測問題。其缺陷 為溫度開關尚不能對浪湧抑制器件溫度變化準確及時反映，因此可資判斷的溫度信息不 夠充分和直接。

發明內容
為了有效解決以上問題，本發明提出了一種基於採集浪湧抑制器件光信號來實現 在線檢測浪湧保護器上流過的浪湧電流特性以及損壞或劣化情況的裝置。本發明解決上述技術問題的技術方案為本發明的浪湧保護器的在線檢測裝置， 包含測光單元(1)、信號轉換傳輸單元(2)和數據分析單元(3)，所述浪湧保護器中包含浪 湧抑制器件(4)和發光器件(7)，所述測光單元(1)安裝於發光器件(7)照射的範圍內，所 述測光單元(1)通過傳輸線路(5)與信號轉換傳輸單元(2)連接，所述信號轉換傳輸單元
(2)與數據分析單元(3)連接。所述發光器件(7)與浪湧抑制器件⑷直接串聯。所述浪湧抑制器件(4)連接能量耦合單元(10)，所述能量耦合單元(10)連接所述 發光器件(7)。所述測光單元(1)和浪湧抑制器件(4)之間電氣不導通所述信號轉換傳輸單元(2)包含A/D轉換電路和數位訊號傳輸電路，信號轉換傳 輸單元(2)與數據分析單元(3)之間以總線制或多線制方式連接，或通過網絡連接。數據分析單元(3)包含計算機和計算機運行的判斷顯示軟體；所述判斷顯示軟體 包含顯示功能模塊、計算功能模塊；所述計算功能模塊包含基於光的強度或光譜、浪湧電流 大小和特性、浪湧保護器損壞程度三者之中各種關係的算法。所述數據分析單元(3)是按照既定數據分析模型運行的集成電路。一個信號轉換傳輸單元(2)可連接一個或多個測光單元(1)，一個數據分析單元
(3)可連接一個或多個信號轉換傳輸單元(2)，數據分析單元(3)可接入專用網或網際網路。所述信號轉換傳輸單元(2)與測光器件(1)集成於一體。所述信號轉換傳輸單元(2)與數據分析單元(3)集成於一體。本發明的優點是一、能夠在線實時檢測浪湧保護器的狀態、以及是否還在起到應有的保護作用，為 浪湧保護器的維護提供了及時準確的信息；二、有效的解決了現有檢測方法存在的浪湧抑制器件劣化或損壞時未產生足以使 脫扣裝置動作的能量，致使報警單元不能進行報警輸出的問題。三、能夠及時掌握浪湧保護器已經遭到過雷擊的情況，從而預知浪湧保護器是否 快要失效，以便提前進行維護工作，解決了現有檢測方法只有在器件損壞後才能輸出報警 信號的難題。四、可以檢測記錄浪湧抑制器件損壞過程中的狀態以及據此分析損壞的原因；為 雷電防護提供翔實的數據信息。五、適用廣泛，不但適用電源類浪湧保護器，而且適用於信號類浪湧保護器。六、測量電路本身與浪湧保護器電路無電連接，避免了測量電路被雷擊浪湧提前 損壞的問題，也避免了由於測量電路的介入使信號類浪湧保護器出現信號損耗和故障點的問題。七、一個數據分析單元(3)可同時連接多個信號轉換傳輸單元(2)及多個測光單 元(1)，提高了處理效率，同時，數據分析單元(3)接入專用網或網際網路實現遠程實時監控， 也可以在網絡上傳輸和共享所檢測到的數據。


圖1是發明的第一實施例的原理示意2是發明的第二實施例的原理示意3是發明的第二實施例的局部示意4是發明接入網絡的示意5是發明的第三實施例的原理示意圖
具體實施例方式下面結合附圖和實施例來論述
具體實施例方式參閱圖1-3所示，1是測光單元，2是信號轉換傳輸單元，3是數據分析單元，4是浪 湧抑制器件，5是傳輸線路，6是浪湧保護器外殼，7是發光器件，8是專用網或網際網路，9是傳 輸通路，10是能量耦合單元。將浪湧抑制器件⑷與測光單元(1)安裝於浪湧保護器外殼內。當有雷擊浪湧電 流通過浪湧抑制器件(4)件時，與浪湧抑制器件串聯的，或通過能量耦合單元連接的發光 器件會發光，測光單元很容易就能檢測到，該信號通過信號轉換傳輸單元(2)將其傳輸到 數據分析單元(3)，數據分析單元(3)將浪湧抑制器件(4)的相關信息與已經建立的數據模 型進行比對分析，以判斷和顯示浪湧電流的類型、來源、大小和浪湧抑制器件⑷的損壞程 度。數據分析單元(3)可通過網絡實現遠程分析處理和檢測信息的網絡共享。本發明的浪湧保護器的在線檢測裝置，包含測光單元(1)、信號轉換傳輸單元(2) 和數據分析單元(3)，所述浪湧保護器中包含浪湧抑制器件(4)和發光器件(7)，所述測光 單元(1)安裝於發光器件(7)能夠照射到的範圍內，所述測光單元(1)通過傳輸線路(5) 與信號轉換傳輸單元(2)連接，所述信號轉換傳輸單元(2)與數據分析單元(3)連接。本發明中列舉了發光器件的二種設置方式一是，所述發光器件(3)與浪湧抑制器件⑷直接串聯；測光單元⑴安裝於發光 器件照射的範圍內，接收光信號。二是，所述浪湧抑制器件(4)連接能量耦合單元(10)，所述能量耦合單元連接所 述發光器件(7)。也就是說，浪湧抑制器件(4)通過浪湧電流時，能量耦合單元(10)將浪 湧電流能量的一部分耦合到發光器件(7)，使其發光，所述測光單元(1)接收光信號，如圖2 所示。圖3為能量耦合單元(10)的一種形式及其與浪湧抑制器件(4)、發光器件(3)連接 關係的一種示意圖。測光單元⑴採集到的信號通過傳輸線路(5)送到信號轉換傳輸單元(2)，信號 轉換傳輸單元(2) —方面為測光單元(1)提供電源，另一方面將此信號進行A/D轉換，變為 數位訊號，並通過數位訊號的總線方式傳輸，將其傳輸至計算機中，即傳輸到數據分析單元 (3)，除傳輸電信號外，還將浪湧保護器(6)的地址碼信息、浪湧抑制器件⑷熱脫扣的開關量和其它開關量信息傳輸給數據分析單元(3)。所述信號轉換傳輸單元(2)包含A/D轉換電路和數位訊號傳輸電路，信號轉換傳 輸單元(2)與數據分析單元(3)之間的傳輸通路(9)以總線制或多線制方式連接，或通過 網絡連接。數據分析單元(3)包含計算機和計算機運行的判斷顯示軟體；所述判斷顯示軟體 包含顯示功能模塊、計算功能模塊；所述計算功能模塊包含基於光的強度或光譜、浪湧電流 大小和特性、浪湧保護器損壞程度三者之間的各種關係的算法。所述數據分析單元(3)是按照既定數據分析模型運行的集成電路，其是包含基於 光的強度或光譜、浪湧電流大小和特性、浪湧保護器損壞程度三者之間的各種關係的算法， 且能夠按照上述算法運行計算的集成電路。—個信號轉換傳輸單元(2)可連接一個或多個測光單元(1)，一個數據分析單元 (3)可連接一個或多個信號轉換傳輸單元(2)，數據分析單元(3)可接入專用網或網際網路 (見圖5)。信號轉換傳輸單元(2)與數據分析單元(3)之間的傳輸形式不局限於總線形 式，根據實際情況，也可以採用多線制方式傳輸，特別強調的是二者之間也可以通過網絡 連接，即轉化得出的數位訊號，通過網絡傳遞到任何一個可以連接聯絡的計算機中，該數字 信號不但可以被採集，而且還可以用計算機運行軟體進行分析處理，得出結果，從而實現了 浪湧保護器檢測的遠程信息處理和信息共享。不但如此，本發明可以實現，一個信號轉換傳輸單元(2)可同時處理多個測光單 元(1)發出的信息；而且一個數據分析單元(3)可同時處理多個信號轉換傳輸單元(2)傳 遞來的信息，實現集中監測處理，並且可以得出橫向的比較數據，為未來雷電防護工作提供 翔實統計數據。而且，數據分析單元(3)可接入專用網或網際網路(見圖4)。專用網內的數據分析 單元(3)構成一個相對獨立的雷電防護檢測系統；網際網路內的數據分析單元(3)構成一個 更加廣泛的雷電防護檢測系統，結論性數據或原始數據通過網絡實現遠程檢測處理和檢測 信息的網絡共享，可以實現雷電防護領域中浪湧保護器工作狀態的集中監測及後續處理， 有助於提高雷電防護技術領域的整體水平。利用本發明的技術方案，達到相應的技術效果的，或者在不脫離本發明的設計思 想下的技術方案等同變換，均是本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種浪湧保護器的在線檢測裝置，包含測光單元(1)、信號轉換傳輸單元(2)和數據分析單元(3)，其特徵在於所述浪湧保護器中包含浪湧抑制器件(4)和發光器件(7)，所述測光單元(1)安裝於發光器件(7)照射範圍內，所述測光單元(1)通過傳輸線路(5)與信號轉換傳輸單元(2)連接，所述信號轉換傳輸單元(2)與數據分析單元(3)連接。
2.根據權利要求1所述的浪湧保護器的在線檢測裝置，其特徵在於所述發光器件(7) 與浪湧抑制器件(4)直接串聯。
3.根據權利要求1所述的浪湧保護器的在線檢測裝置，其特徵在於所述浪湧抑制器 件(4)連接能量耦合單元(10)，所述能量耦合單元(10)連接所述發光器件(7)。
4.根據權利要求2或3所述的浪湧保護器的在線檢測裝置，其特徵在於所述測光單 元(1)和浪湧抑制器件(4)之間電氣不導通。
5.根據權利要求2或3所述的浪湧保護器的在線檢測裝置，其特徵在於所述信號轉 換傳輸單元(2)包含A/D轉換電路和數位訊號傳輸電路，信號轉換傳輸單元(2)與數據分 析單元(3)之間的傳輸通路(9)以總線制或多線制方式連接，或通過網絡連接。
6.根據權利要求2或3所述的浪湧保護器的在線檢測裝置，其特徵在於數據分析單 元(3)包含計算機和該計算機上運行的判斷顯示軟體；所述判斷顯示軟體包含顯示功能模 塊、計算功能模塊；所述計算功能模塊包含基於光的強度或光譜、浪湧電流大小和特性、浪 湧保護器損壞程度三者之間的各種關係的算法。
7.根據權利要求2或3所述的浪湧保護器的在線檢測裝置，其特徵在於所述數據分 析單元(3)是按照既定數據分析模型運行的集成電路。
8.根據權利要求2或3所述的浪湧保護器的在線檢測裝置，其特徵在於一個信號轉 換傳輸單元(2)可連接一個或多個測光單元(1)，一個數據分析單元(3)可連接一個或多個 信號轉換傳輸單元(2)，數據分析單元(3)可接入專用網或網際網路。
9.根據權利要求2或3所述的浪湧保護器的在線檢測裝置，其特徵在於所述信號轉 換傳輸單元(2)與測光器件(1)集成於一體。
10.根據權利要求1所述的浪湧保護器的在線檢測裝置，其特徵在於所述信號轉換傳 輸單元(2)與數據分析單元(3)集成於一體。
全文摘要
本發明涉及雷電浪湧防護領域的一種檢測裝置。本發明包含測光單元(1)、信號轉換傳輸單元(2)和數據分析單元(3)，所述浪湧保護器中包含浪湧抑制器件(4)和發光器件(7)，所述測光單元(1)安裝於發光器件(7)照射的範圍內，所述測光單元(1)通過傳輸線路(5)與信號轉換傳輸單元(2)連接，所述信號轉換傳輸單元(2)與數據分析單元(3)連接。本發明檢測精度高，反應靈敏，且實現遠程處理和檢測信息的網絡共享。
文檔編號G01J3/28GK101943724SQ20091006959
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月6日 優先權日2009年7月6日
發明者孫巍巍 申請人:孫巍巍