防雷設施集中監控監測系統的製作方法

2023-06-20 07:20:46 1

專利名稱：防雷設施集中監控監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種防雷設施集中監控監測系統。
技術背景
隨著微電子技術的快速發展和廣泛運用，鐵路、民航、交通 運輸、廠礦、軍事設施、通信、信息傳輸網絡等對雷電災害的防 護要求越來越高，很多電子設備機房的維護管理正向著免維、集 中監控遠程監測(有的已實現無人值守)的方向邁進，但雷電防 護這一塊還尚未實現集中監控遠程監測。在雷電防護管理日常工 作中，地網接地電阻值狀況變化、防雷模塊是否失效、該機房遭 受雷擊主要來自哪個途徑及頻數如何都是需要及時掌握並及時 採取相應措施予以解決的。但在這些實際工作中，確實存在較大 的盲區。比如地網接地電阻值，按規定每年要進行兩次測試，然 而在這些測試數據中有相當 一 部分是不準確的(有的儀表不準 確、有的測試方法不對、有的地方甚至儀表壞了或沒有儀表根本 就沒做測試)，就算準確測了 ，這中間也有半年的時間盲區，如 果在這盲區中間地網出了問題而又遭遇雷擊，設備安全就得不到 保障了；又比如防雷模塊狀況觀察，現在基本上都是根據模塊顏 色變化來判斷確定是否失效(失效脫扣顯示紅色)，然而一個大 的機房各類防雷模塊總數達數百上千個，分布好幾處地方，責任 心強的值班人員可能會定期仔細檢査防雷模塊狀況，但更多的值 班人員可能難於做到這一點，更何況有的模塊失效脫扣顯示不太 明顯，因此，很多機房都有一些失效的模塊未得到及時更換。當 失效的防雷模塊遭遇雷擊時起不到保護作用，設備安全也就得不 到保障了；再就是對雷害來自途徑、時間、頻數的掌握。對雷害 來自途徑、時間、頻數的掌握是採取相應措施進行有效防護的必 要手段，也是分析設備故障是否因雷害所致的重要依據。而目前 對這一手段的掌握普遍比較欠缺，以致於有些需要重點加強防護
的地方未能加強防護而依然遭遇雷害，有的地方沒有雷害卻又浪 費了不少財力物力；更有一些設備故障為了免於責任追究，把原 因就往雷害上一推，這對設備的安全質量保證是有危害的。 實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足， 提供一種能及時有效地對雷電防護設施進行監測和監控，及時發 現問題並及時提醒維護管理人員採取相應措施予以解決並同時 提供對歷史數據記錄分析的防雷設施集中監控監測系統。
為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是一 種防雷設施集中監控監測系統，包括前端信號採集板1，
所述前
端信號採集板1連接中央控制板2，控制面板3通過RS485接口 也與中央控制板2連接，中央控制板2通過RS232接口與上位 PC機9連接。
所述前端信號採集板1為防雷器信號採集板11或地網電阻 監測信號採集板12或雷擊次數前端信號採集板13。
所述中央控制板2包括中央微處理器21，該中央微處理器21 分別與電子切換開關5、 RS232通信接口 、 RS485通信接口 、復 位控制電路8、編碼控制器6連接。 本實用新型前端信號採集原理為 l.地網接地電阻監測。
地網監測信號採集板12包括時間控制開關、接地電阻值模 擬量運算分析、放大整形、模數轉換、儲存。地網接地電阻監測 可任意採用四線制接地測試和鉗形接地測試原理，將特製接地電 阻檢測儀集成於系統中，通過I/0口與中央微處理器21連接，並 將測試棒預埋於標準的測試位置或是將鉗形檢測頭預置於相應 的地網中，系統可根據實際需要設定定期監測時間，控制檢測儀 定期開展工作檢測接地電阻值，其檢測數據送入中央微處理器21 後，存儲下來，可通過控制面板3上的液晶顯示屏讀取，又因上 位PC機9通過RS232接口與中央控制板2連接，從而可通過上
位PC機9的監測界面讀取檢測數據；若出現地網損壞或是接地 電阻值升高超標，中央微處理器21即送出聲光報警信號。
2. 防雷模塊狀態監測。
信號防雷採用集中防雷分線櫃方式，電源防雷仍採用三級防
雷箱方式，利用防雷器信號採集板11可接收(1-32) *32路防雷 器信號輸入，輸入信號經光電隔離後，送入電子切換開關5，再 由編碼控制器6控制電子切換開關5，將(1-32) *32路防雷器信 號切換成4路輸出信號，送入中央控制板2。防雷器信號採集板 11輸入信號為幹接點方式，當輸入信號短接(告警狀態)時，光 電藕合器導通，輸出低電平。當輸入信號未短接(無告警狀態) 時，光電藕合器截止，輸出高電平。輸出的高、低電平信號經電 子開關5切換輸出，送至中央控制板2上。若出現某個模塊損壞 失效，系統即發出聲光報警，同時將失效模塊的地址信息存儲， 可通過控制面板3的液晶顯示屏監測，又因上位PC機9通過 RS232接口與中央控制板2連接，從而可通過上位PC機9的監 測界面讀取失效模塊的地址信息。
3. 遭遇雷擊監測。
遭遇雷擊監測是為了 了解雷害從何種途逕入侵的記錄， 一般 是在電源引入、信號線引入處地線上安裝繞線磁環互感器，當遭 遇雷擊時，取自互感器上的信息經整流、濾波，並經雷擊次數信 號放大器14放大後輸出至中央微處理器21。當待測導線上的電 流大於50A時，則做為一次雷擊信號。中央微處理器21將收到 的監測信息及時予以儲存，其數據記錄可通過控制面板3的液晶 顯示屏監測，又上述監測信號經RS232接口輸入上位PC機9， 從而可通過上位PC機9的監測界面讀取。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果是 l.可根據需要設定時間周期、數據標準限值。通過RS485接 口與接地電阻測量儀連接，自動控制接地電阻測量儀工作，完成 對地線、地網電阻在線定期測試、數據採集儲存、超標報警；
2. 可對不同數量的防雷模塊進行狀態監測、失效報警、信息
採集儲存，根據地址編碼可在眾多模塊中快速準確地找到失效報
警模塊的具體位置；
3. 可對不同路逕入侵的雷害予以準確的時間、頻數記錄，信 息採集儲存；
4. 對上述信息歷史資料可通過系統設置的液晶顯示屏予以査
詢；
5. 系統通過RS232接口與上位PC機連接，利用微機網絡， 可實現遠程監測。


圖l為本實用新型的結構方框示意圖。 圖2為本實用新型的中央控制板方框示意圖。
具體實施方式
如圖l-圖2所示，本實用新型包括前端信號採集板1，該前 端信號採集板1連接中央控制板2，控制面板3通過RS485接口 也與中央控制板2連接，中央控制板2通過RS232接口與上位 PC機9連接。該前端信號採集板1包括防雷器信號採集板11、 地網電阻監測信號採集板12、雷擊次數前端信號採集板13。該 防雷器信號採集板ll設有(1-32) *32路防雷器信號輸入接口 。
中央控制板2由中央微處理器(CPU) 21、電子切換開關5、 RS232接口 、 RS485接口 、復位控制電路8、編碼控制器6、雷擊 次數信號放大控制器14等部分組成。該板設有32組IDC輸入插 座，能夠接入32塊防雷器信號採集板11。該電子切換開關5將 32塊防雷器信號採集板11所輸出的128路防雷器信號，經電子 切換開關切換為16路信號，送至中央微處理器21。該RS232接 口負責與上位PC機9通信，將防雷監測模塊的運行情況及所有 告警上報給上位PC機9。同時，也接收上位PC機9下發的各種 控制命令，交給中央微處理器21去處理。RS232接口採用全隔 離電路與上位PC機9連接，以保證通信的可靠性及安全性。RS485接口負責與控制面板3、地網電阻監測信號採集板12通信，將控 制面板3發出的控制命令及地網電阻監測信號採集板12傳送給 中央微處理器21去處理。同時，也接收中央微處理器21下發的 各種顯示信息，使其顯示在控制面板3的液晶顯示屏及信號指示 燈上。該復位控制電路8用於解決由於現場工作環境的影響所造 成的中央微處理器死機或程序進入死循環。該復位控制電路8由 自帶振蕩迴路的二進位計數器及驅動電路組成，在復位控制電路 8正常工作時，復位控制指示燈閃爍(若復位控制指示燈不閃爍 或不亮，則有可能是復位控制電路出現了故障，需要檢修。否則, 復位控制電路不能起到復位作用)。當中央微處理器21死機或程 序進入死循環時，計數器開始工作，約80秒發出復位信號，經驅 動電路使中央微處理器復位，恢復剖正常工作狀態。
控制面板3通過RS485接口與中央微處理器(CPU) 21電連 接，其上設有按鍵、信號指示燈、液晶顯示屏。通過該按鍵，使 用者向中央處理器發出指令，控制防雷監測模塊的工作狀態。通 過信號指示燈指示"電源"、"告警"、"通信"、"電子切換開關5" 的工作狀態。液晶顯示屏用來顯示當前時間(年、月、日、時、 分)、防雷監測模塊所監測到的告警內容及告警時間、什麼時間 檢測的接地電阻及數據值、遭遇雷擊記錄。通過按鍵控制，在液 晶顯示屏上面還可査看所存儲告警信息。
DC/DC電源4由兩組獨立的DC/DC電源組成， 一組為24V 輸入，12V輸出，主要為前端信號採集板1的輸入接口部分提供 工作電源。另一組為24V輸入，5V輸出，主要為前端信號採集 板1的輸出部分及中央控制板2、控制面板3提供工作電源。所 有電源均為全隔離方式，能夠有效的減少外界對本系統的電磁幹 擾。
權利要求1.一種防雷設施集中監控監測系統，包括前端信號採集板(1)，其特徵在於，所述前端信號採集板(1)連接中央控制板(2)，控制面板(3)通過RS485接口也與中央控制板(2)連接，中央控制板(2)通過RS232接口與上位PC機(9)連接。
2. 根據權利要求1所述的防雷設施集中監控監測系統，其特 徵在於，所述前端信號採集板(1)為防雷器信號採集板(ll)或地 網電阻監測信號採集板(12)或雷擊次數前端信號採集板(13)。
3. 根據權利要求1或2所述的防雷設施集中監控監測系統， 其特徵在於，所述中央控制板(2)包括中央微處理器(21)，該 中央微處理器(21)分別與電子切換開關(5)、 RS232通信接口、 RS485通信接口、復位控制電路(8)、編碼控制器(6)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種防雷設施集中監控監測系統，包括前端信號採集板(1)，所述前端信號採集板(1)連接中央控制板(2)，控制面板(3)通過RS485接口也與中央控制板(2)連接，中央控制板(2)通過RS232接口與上位PC機(9)連接。本實用新型能及時有效地對雷電防護設施進行監測和監控，及時發現問題並及時提醒維護管理人員採取相應措施予以解決並同時提供對歷史數據記錄分析。
文檔編號G08C19/00GK201072596SQ20072006389
公開日2008年6月11日 申請日期2007年7月19日 優先權日2007年7月19日
發明者冬 夏, 羅望保 申請人:羅望保