[发明专利]基于环境参数分析的智能主动式防雷开关装置

说明书

技术领域

本发明涉及电器开关及远程控制技术领域，确切地说是指一种适用于野外或露天无人值守区域电器设备的智能防雷开关装置。

背景技术

雷电是大自然中的一种物理现象，是来自大气层中的频繁且强烈的电磁骚扰源。雷电具有巨大的能量，一旦发生雷击，可以产生几百千安的雷击电流，几百千伏的雷击电压，雷击 电流沿着建筑物钢结构、避雷线流入大地或是在大地中的电流可能在附近导线上感应出能量很强的浪涌，形成电磁干扰。雷电可以引发一系列雷击效应：有直击雷效应与感应雷效应（或称二次效应）。其中直击雷效应可以使人员伤亡、使易燃品燃烧爆炸、使建筑物受损、使昂贵的设备损坏、使大树劈开、使森林着火等；感应雷效应可以是电子设备大面积、多系统的受损，影响设备和系统的正常工作，这方面的事例数不胜数。 随着信息技术的发展，各种类型的电子设备和系统，如计算机系统、通信系统和控制系统等，都已进入社会生活的各方面。现代的电子信息设备是集计算机技术和微电子技术于一身的高技术产品，它的信号电压低，功耗小，因而耐过电压，过电流的能力就差，在闪电环境下的易损性较高，系统的可靠性较差，受功率极大的雷电电磁脉冲所造成的破坏就更加严重了。

我国是雷电灾害较为严重的国家，据不完全统计我国每年由于雷电造成的各类型电器设备意外损坏导致经济损失达数亿人民币以上，给国家和社会造成了巨大经济损失。特别是用于野外科学考察或露天无人值守区域的各类仪器设备（这些仪器设备多采用CMOS集成电路）而此类集成电路元件对于感应电极为敏感，极易遭到雷电袭击而损坏，甚至使整个系统瘫痪，造成无可挽回的损失。

目前针对野外或露天无人值守区域各类仪器设备的防雷击措施通常采用简易避雷针装置进行设备的防雷击保护，但当雷电击中避雷针并由引下线导人大地时，瞬间内在引下线自上而下的产生一个很强的变化磁场。处在这个电磁场作用下的导体，便会感应产生电压，其数值也可达数十千伏，处在这个磁场作用范围的电气、信号、电源及它们的传输线路都因相对地切割了这个变化的磁场磁力线而产生出感应高压，从而极易将用电运行设备击坏。

因此一种可对现场环境参数进行实时智能分析并可提前主动关断设备供电电源的防雷开关装置就显得尤为重要。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于环境参数分析的智能主动式防雷开关装置。本发明能有效地避免因雷击事件导致的运行中设备非正常损坏，特别适用于野外或露天无人值守区域的电器设备，且成本低、可靠性高。

本发明所采用的技术方案是：包MCU单片机、多路环境参数传感器模块、GSM通信模块、设置按键、多路继电器模块、LCD液晶显示屏、太阳能电池板、锂离子电池、电源管理模块，其中MCU单片机分别与多路环境参数传感器模块、GSM通信模块、设置按键、多路继电器模块、LCD液晶显示屏、太阳能电池板、锂离子电池、电源管理模块相连接。装置启动后，MCU单片机以预设采样率对多路环境参数传感器模块进行连续采集，并对各类环境参数（温度、相对湿度、声音、可见光、气压、紫外线）采样结果进行智能分析，判断是否启动雷击危险响应模式，响应模式分为高低两个级别：其中低级响应级别为；利用装置内GSM通信模块向指定手机终端发送雷击预警短信并等待接收该手机终端的应答确认短信。高级响应级别为；装置立即自动切断外接设备电源，并向指定手机终端发送外接设备电源切断状态提示短信并等待接收该手机终端的应答指令短信。用户可通过系统功能按键自定义增减指定的短信接收控制端号码。装置也可定时或主动向指定手机终端发送设备现场各类环境参数报送短信。

与现有技术相比，本发明能有效地避免因雷击事件导致的运行中设备非正常损坏，特别适用于野外或露天无人值守区域的电器设备，且成本低、可靠性高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：

1、LCD液晶显示屏 2、设置按键 3、MCU单片机 4、锂离子电池

5、220V交流电接口 6、电源管理模块 7、多路继电器模块8、多路传感器接口模块 

9、太阳能电池板 10、GSM通信模块

图2是本发明的模块逻辑关系示意图。

具体实施方式

为了本领域的技术人员能够更好的地理解本发明所提供的技术方案，下面结合附图对本发明实例进行阐述。