[发明专利]一种雷电流波形在线监测系统

说明书

技术领域

   本发明涉及防雷监测领域，特别涉及一种雷电流波形在线监测系统。

背景技术

雷电是自然界中一种激烈的放电现象，由此引起的雷击灾害被联合国列为十大自然灾害之一，雷电灾害已成为危害程度仅次于暴雨、洪涝滑坡塌方的第三大气象灾害。随着人类对电子信息技术的依赖性日益增强,大量的通讯、计算机、交 换机等电子设备广泛应用于人们的生活，这些电子设备耐受电压低，很容易受到雷电流的侵害。随着人们对浪涌保护要求的提高，因此分析雷击在线路上产生的电涌电压的特点和规律是做好防雷的一项基础性工作 , 记录雷击发生时在线路上产生电涌电压的具体情况更是基础之本。而目前，市场上的雷电记录装置只能很单一的记录下直接雷击感应的浪涌过电压的幅值、次数和时间，不能有效的还原并显示出直接雷击感应的浪涌过电压的波形图，而且只能监测到一个区域的情况，无法满足人们对雷电特性进行很好的研究和分析工作。鉴于此 , 人们迫切需要一种具有雷电流特性参数检测功能的装置，能真实有效地反应雷电流信息，如雷电流的波形、峰值、能量参数，为防雷设施提供可靠、有效的雷电流数据，帮助其改进防雷设备和被保护的电子、建筑电气设施，从而减少雷电流对设备或人身的伤害。

发明内容

 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种具有雷电流特性参数的检测功能，能真实有效地反应雷电流信息的雷电流波形在线监测系统。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案 ：

   雷电流波形在线监测系统，包括雷电流传感器、过压/过流保护电路、前端衰减放大电路、触发控制电路、高速采样数据缓存、高速时钟、高速处理器、数据存储器、自动量程转换及参数测量单元、波形显示、键盘系统、浪涌保护器SPD带遥信口、遥信采集电路、远程PC机、PC通信电路、电源适配器、供电电路电池管理以及备电电池，所述雷电流传感器的信号输出依次经过过压/过流保护电路、前端衰减放大电路、高速采样数据缓存、高速处理器，所述高速处理器还与数据存储器、自动量程转换及参数测量单元连接、图形显示系统连接。

    所述雷电流波形在线监测系统中，还包括遥信采集电路和带遥信口的浪涌保护器SPD，带遥信口的浪涌保护器SPD通过遥信采集电路与高速处理器连接。

     所述雷电流波形在线监测系统中，图形显示系统包括波形显示装置及远程PC机，所述波形显示装置通过自动量程转换及参数测量与高速处理器连接，远程PC机通过PC通信电路与高速处理器连接。

     所述雷电流波形在线监测系统中，还包括电源适配器。

   前端衰减放大电路的作用主要是对信号进行调理，以产生较理想的幅值让模数转换器ADC进行模数转换。

高速处理器是系统核心模块，作用是检测到缓存器FIFO满状态并通过总线接口读取缓存器FIFO的数据并对该数据进行分析计算，得到包括最大值，最小值，数据波形持续时间，波头上升时间和下降时间，能量等雷电流参数；接受、处理浪涌保护器SPD遥信告警信号。

触发控制电路作用就是保证每次时基扫描或采集的时候，都从输入信号上与定义的相同的触发条件开始，这样每一次扫描或采集的波形就同步，可以每次捕获的波形相重叠，从而显示稳定的波形。

    高速时钟电路，用于与所述高速采样数据缓存模块相连，发送时钟信号给该模块的高速采样电路。

 数据存储器FLASH的作用是：当触发控制电路通过触发而采集完一次雷电流后，根据系统设置，自动或手动保存数据到储存器FLASH中以及记录带遥信口的浪涌保护器SPD的工作状态。

    图形显示系统，用于接受所述高速处理器发送的包括最大值，最小值，数据波形持续时间，波头上升时间和下降时间，能量等雷电流参数，并根据当前的最大值、最小值和波形持续的时间自动放大和缩小垂直分度和时基，将波形显示到屏。

遥信采集电路的作用是把带遥信口的浪涌保护器SPD的工作状态传送给高速处理器。

与现有技术相比，本发明的有益效果 ：本发明能够在线测量雷电流的波形、峰值、能量参数，从而得到具体的雷电流信息数据，同时还能实时地监测远端带遥信功能的浪涌保护器SPD的工作状态。 相关数据信息既可通过本地波形显示装置实时显示，还可通过PC通信电路把数据传输给远程电脑，并支持MODBUS RTU通用的工业总线协议，可组网监控。

附图说明

图1为本发明雷电流波形在线监测系统的原理框图。