CN102074947B - 一种智能电涌保护器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能电涌保护器，包括电涌保护器件，电涌保护器件上设置一线路检测电路和微控制处理器，线路检测电路与微控制处理器相连，微控制处理器包括用于记录并保存每一次处理电路发出信号的时间以及处理电路发出信号次数的计数控制单元，线路检测电路包括接地监测单元、降压单元、交流直流变换单元、滤波装置和线路监测单元/温度传感单元/失效检测单元，本发明的线路检测电路会给微控制处理器发出处理电路信号，接收到后，会进行对处理电路发出信号的时间以及处理电路发出信号次数的累加，并将这些次数记录存储，以便查询。

Description

一种智能电涌保护器

技术领域

本发明涉及一种电涌保护器，特别涉及一种智能电涌保护器。

背景技术

电涌保护器（Surge Protective Device,SPD）是用以限制瞬态过电压和引导电涌电流的一种设备。它不仅具有防雷功能，而且还有抑制投切过电压的作用。电涌保护器是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。 

电涌保护器的工作原理是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏！

但现有的电涌保护器具有以下弊端：

第一，现有的电涌保护器都是只有防雷功能，都不具有线路相位接错的报警功能，也不具有保护器接地不良的报警功能。电涌保护器在使用时，如果线路接错，即火、零、地线接入电涌保护器时，正确的接法是：火、零、地线的位置处对应接火线、零线和接零线。但是如果接错了，电涌保护器就有可能失去防雷的功能，同时还可能在雷击时发生时，不但不防雷反而发生危害事故，造成严重的后果。

第二，现有的电涌保护器都是只具有单纯的防雷功能，而没有温度监控功能。同样现有的温度监控仪器，如温度计、测温仪等都只能单纯的测温功能，没有防雷功能。电涌保护器的主要作用就是防雷，所以当电涌保护器将雷电流泄放下地的时候，会产生很大的热量，这种热量大到某个程度的时候，会对电涌保护器造成损坏，严重的还会发生火灾，破坏防雷系统以及整个线路网络。所以现在防雷系统为了能实现防雷与测温报警，只能将电涌保护器与测温仪这两种仪器通过连线的方式结合起来使用，这就使得系统的成本高，占用空间大，连接线烦多，安装麻烦，稳定性差等诸多不利因素。

第三，现有的带失效报警功能的电涌保护器只有简单的失效指示装置，用以提示电涌保护器的失效，这种指示装置属于机械式的指示，对电涌保护器在使用过程中发生的失效的次数和发生失效的时间无法记录保存。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能电涌保护器，在现有的电涌保护器无法检测电路线位接错、温度过大或失效等，并且无法对电涌保护器在使用过程中发生的问题次数和问题发生的时间进行记录保存。

本发明提供了一种智能电涌保护器，包括电涌保护器件，电涌保护器件上设置一线路检测电路和微控制处理器，线路检测电路与微控制处理器相连，所述线路检测电路进一步包括：

接地监测单元，其输入端分别连接火线和地线，用于检测火线和零线是否导通；

降压单元，其输入端分别连接火线和零线，用于对输入端的电压进行降压处理;

交流直流变换单元，连接所述降压单元，用于将接收到的交流信号转换成直流信号；

滤波装置，输入端连接交流直流变换单元，用以将电路中脉动的直流电变成平滑的直流电，其输出端连接至地线；

线路监测单元，还包括一三极管，三极管的基极连接接地监测单元的输出端，其集电极连接微控制处理器的输入端，用于当线路接错时，三极管导通，其信号输入至微控制处理器，当线路正确时，三极管截止。

较佳地，接地监测单元包括若干二极管和若干电阻。

较佳地，降压单元包括若干电阻和若干电容。

较佳地，交流直流变换单元包括桥式整流器。

较佳地，滤波装置包括电容和稳压器。

较佳地，还包括一降压装置，此降压装置与滤波装置并联，其输出端接地。

较佳地，接地监测单元与温度传感单元相连，所述的温度传感单元接地，其输出端与微控制器连接。

较佳地，接地监测单元与失效检测单元相连，失效监测单元的输出端与微控制处理器相连。

较佳地，所述微控制处理器包括用于记录并保存每一次处理电路发出信号的时间以及处理电路发出信号次数的计数控制单元。

一种智能电涌保护器，包括若干电涌保护器，该些电涌保护器通过无线或有线信号连接至上位控制器，所述每一电涌保护器件上设置一线路检测电路和微控制处理器，线路检测电路与微控制处理器相连，所述线路检测电路进一步包括：

接地监测单元，其输入端分别连接火线和地线，用于检测火线和零线是否导通；

降压单元，其输入端分别连接火线和零线，用于对输入端的电压进行降压处理;

交流直流变换单元，连接所述降压单元，用于将接收到的交流信号转换成直流信号；

滤波装置，输入端连接交流直流变换单元，用以将电路中脉动的直流电变成平滑的直流电，其输出端连接至地线；

线路监测单元，还包括一三极管，三极管的基极连接接地监测单元的输出端，其集电极连接微控制处理器的输入端，用于当线路接错时，三极管导通，其信号输入至微控制处理器，当线路正确时，三极管截止。

所述微控制处理器进一步包括：

计数控制单元：用于记录并保存每一次处理电路发出信号的时间以及处理电路发出信号的次数;

上位机连接单元：用于将计数控制单元记录的内容触发式或按一定时间间隔的上传至所述上位机。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

第一,本发明在电涌保护器内部增加了线路监测单元，成为一种智能型号的电涌保护器，当这种电涌保护器接入线路后，如果接线错误了，监控电路会发出接错报警，并记录保存接错的次数。在使用过程中，如果出现了电涌保护器接地不良的情况，监控电路也会发出报警，并记录保存接地不良的次数。这些记录的数据可以查询;

第二，本发明在现有的电涌保护器内增加一种失效报警电路，该电路可以实时的对电涌保护器的失效进行报警，并能记录和保存失效次数和发生失效的时间，记录保存的次数和时间可查询；

第三，本发明将防雷模块与温度监控电路整合成一种新的具有防雷功能又能测温报警的智能型电涌保护器，温度传感器实时的将电涌保护器件的温度以电信号的形式传送给温度监控器的微控制处理器，微控制处理器根据电信号的大小换算出电涌保护器的实际温度，然后微控制处理器将该次检测到的温度和检测时间保存并送显示电路显示，如果检测到的温度大于等于设定的报警值，则温度监控器发出超温报警，实现了防雷、温控的二合一功能，从而实现了低成本、小型化，减少了两者连线的麻烦，安装方便，并提高了稳定性。

附图说明

图1为本发明一种智能电涌保护器的线路检测电路的结构示意图；

图2为本发明一种智能电涌保护器的线路监测单元的结构示意图；

图3为本发明一种智能电涌保护器的温度传感单元的结构示意图；

图4为本发明一种带线路监控功能的智能电涌保护器的结构示意图；

图5为本发明一种带温度监控的的智能电涌保护器的结构示意图；

图6为本发明一种带失效报警功能的智能电涌保护器的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种智能电涌保护器，包括电涌保护器件，电涌保护器件上设置一线路检测电路和微控制处理器9，线路监测电路与微控制处理器9相连，请参考图1，所述线路监测电路进一步包括：

接地监测单元1，其输入端分别连接火线和地线，用于检测火线和零线是否导通，接地监测单元1包括若干二极管和若干电阻；

降压单元2，其输入端分别连接火线和零线，用于对输入端的电压进行降压处理，降压单元2包括若干电阻和若干电容;

交流直流变换单元，连接所述降压单元，用于将接收到的交流信号转换成直流信号，交流直流变换单元包括桥式整流器3；

滤波装置4，输入端连接交流直流变换单元，用以将电路中脉动的直流电变成平滑的直流电，其输出端连接至地线，滤波装置包括电容和稳压器；

降压装置5，此降压装置5与滤波装置4并联，其输出端接地；

在本发明中，接地监测单元1可以与线路监测单元6、温度传感单元或失效监测单元连接，一下逐一描述：

请参考图2，线路监测单元6，还包括一三极管61，三极管61的基极连接接地监测单元1的输出端，其集电极连接微控制处理器9的输入端，用于当线路接错时，三极管导通，其信号输入至微控制处理器9，当线路正确时，三极管截止；

请参考图3，接地监测单元1与温度传感单元相连，温度传感单元包括温度传感器7，所述的温度传感器7接地，其输出端与微控制处理器9连接；

接地监测单元1与失效监测单元相连，失效监测单元在图中未画出，失效监测单元的输出端与微控制处理器9相连；所述微控制处理器9包括用于记录并保存每一次处理电路发出信号的时间以及处理电路发出信号次数的计数控制单元。

本发明包括若干电涌保护器，该些电涌保护器通过无线或有线信号连接至上位控制器，所述每一电涌保护器件上设置一线路监测电路和微控制处理器9，线路监测电路与微控制处理器9相连，微控制处理器9还包括上位机连接单元，此上位机连接单元用于将计数控制单元记录的内容触发式或按一定时间间隔的上传至所述上位机。

以下结合附图，对本发明的接地监测单元所连接的三种情况做进一步详细的叙述。

 实施例1

本实施例为一种带线路监控功能的智能电涌保护器请参考图4，接地监测单元与线路监测单元连接，在本实施例中，线路监测单元为线路监测电路，它包括电涌保护器件10和线路监控报警电路20，输出单元为显示电路202。当电涌保护器件10接电后，线路监测电路101会监测接于电涌保护器件10的火线与零线是否接反，如果接反，则线路检测电路101会给微控制处理器9发出接反信号，微控制处理器9接收到后，会进行接反次数的累加，并将这些次数记录存储起来，同时发生报警信号。另外线路监测电路101还会对电涌保护器件10的接地情况进行监测，如果地线接触不良，线路监测电路101也会给微控制处理器9发出信号，微控制处理器9会对接地不良次数进行累加，并记录保存，通过显示电路202显示出来，同时发出报警信号。线路接反次数及接地不良次数均做记录保存，可以查询。

实施例2

本实施例为一种带温度监控的智能电涌保护器，请参考图5，接地监测单元与温度传感单元连接，在本实施例中，一种带温度监控的智能电涌保护器，它包括电涌保护器件10和温度监控器30，电涌保护器件10上设置一温度传感器102，温度监控器30包括用以记录和保存电涌保护器的工作温度和时间的微控制处理器9、输出单元和用以供电的电源201，温度传感器102与微控制处理器9相连。

电涌保护器的主要作用就是防雷，所以当电涌保护器将雷电流泄放下地的时候，会产生很大的热量，这种热量大到某个程度的时候，会对电涌保护器造成损坏，严重的还会发生火灾，破坏防雷系统以及整个线路网络。所以，本发明将电涌保护器件10与温度监控器30组合成为一种新的智能型电涌保护器，请参考图5，在本实施例中，输出单元为显示电路202。温度传感器102实时的将电涌保护器件10的温度以电信号的形式传送给温度监控器30的微控制处理器9，微控制处理器9根据电信号的大小换算出电涌保护器件10的实际温度，然后微控制处理器9将该次检测到的温度和检测时间保存并发送至显示电路202显示，如果检测到的温度大于等于设定的报警值，则温度监控器30发出超温报警。

实施例3

本实施例为一种带失效报警功能的智能电涌保护器，请参考图6，接地监测单元与失效监测单元连接，在本实施例中，请参考图6，接地监测单元与失效监测单元连接，在本实施例中，失效监测单元为失效传感电路，一种带失效报警功能的智能电涌保护器，它包括电涌保护器件10和失效报警器40，电涌保护器件10上设置一失效检测电路103，失效报警器40包括用以记录电涌保护器在使用过程中发生失效的次数和发生失效的时间的微控制处理器9、输出单元和用以供电的电源201，电涌保护器件10上的失效检测电路103与微控制处理器9连接。          

请参考图6，在本实施例中，由电涌保护器件10可组成两种电路，一种是电涌泄放电路，一种是失效电路。

电涌保护器的工作原理是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏！

比如，一种比较常见的电涌保护器件10的失效检测装置包括脱扣部件，脱扣部件通过低熔点合金的方式焊接在压敏芯片的一端，当压敏芯片的温度高于一预先设定的值，脱扣部件就断开了，以此失效检测装置来检测电涌保护器件10出现失效。

在本实施例中，输出单元为显示电路。请参考图6，失效检测电路103实时对电涌保护器件10进行监测，当电涌保护器件10发生失效后，失效检测电路103会给微控制处理器9发出失效信号，微控制处理器9接收到失效信号后，会进行失效次数的累加，并将这次发生失效的时间和次数记录存储起来并发送至显示电路202显示，以供用户查询失效情况，同时给远程监控室发出失效报警指示。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。     

在此处键入技术领域描述段落。

Claims (9)

1.一种带线路监控功能的智能电涌保护器，包括电涌保护器件，其特征在于，电涌保护器件上设置一线路检测电路和微控制处理器，线路检测电路与微控制处理器相连，所述线路检测电路进一步包括：

接地监测单元，其输入端分别连接火线和地线，用于检测火线和地线是否导通；

降压单元，其输入端分别连接火线和零线，用于对输入端的电压进行降压处理;

交流直流变换单元，连接所述降压单元，用于将接收到的交流信号转换成直流信号；

滤波装置，输入端连接交流直流变换单元，用以将电路中脉动的直流电变成平滑的直流电，其输出端连接至地线；

线路监测单元，还包括一三极管，三极管的基极连接接地监测单元的输出端，其集电极连接微控制处理器的输入端，用于当线路接错时，三极管导通，其信号输入至微控制处理器，当线路正确时，三极管截止；

所述微控制处理器包括用于记录并保存每一次线路检测电路发出信号的时间以及线路检测电路发出信号次数的计数控制单元。

2.如权利要求1所述的一种智能电涌保护器，其特征在于，接地监测单元包括若干二极管和若干电阻。

3.如权利要求1所述的一种智能电涌保护器，其特征在于，降压单元包括若干电阻和若干电容。

4.如权利要求1所述的一种智能电涌保护器，其特征在于，交流直流变换单元包括桥式整流器。

5.如权利要求1所述的一种智能电涌保护器，其特征在于，滤波装置包括电容和稳压器。

6.如权利要求1所述的一种智能电涌保护器，其特征在于，还包括一降压装置，此降压装置与滤波装置并联，其输出端接地。

7.如权利要求1所述的一种智能电涌保护器，其特征在于，接地监测单元与温度传感单元相连，所述的温度传感单元接地，其输出端与微控制处理器连接。

8.如权利要求1所述的一种智能电涌保护器，其特征在于，接地监测单元与失效检测单元相连，失效检测单元的输出端与微控制处理器相连。

9.一种智能电涌保护器，其特征在于，包括若干电涌保护器，该些电涌保护器通过无线或有线信号连接至上位机，每一所述电涌保护器上设置一线路监测电路和微控制处理器，线路监测电路与微控制处理器相连，所述线路监测电路进一步包括：

接地监测单元，其输入端分别连接火线和地线，用于检测火线和地线是否导通；

降压单元，其输入端分别连接火线和零线，用于对输入端的电压进行降压处理;

交流直流变换单元，连接所述降压单元，用于将接收到的交流信号转换成直流信号；

滤波装置，输入端连接交流直流变换单元，用以将电路中脉动的直流电变成平滑的直流电，其输出端连接至地线；

线路监测单元，还包括一三极管，三极管的基极连接接地监测单元的输出端，其集电极连接微控制处理器的输入端，用于当线路接错时，三极管导通，其信号输入至微控制处理器，当线路正确时，三极管截止；

所述微控制处理器进一步包括：

计数控制单元：用于记录并保存每一次线路检测电路发出信号的时间以及线路检测电路发出信号的次数;

上位机连接单元：用于将计数控制单元记录的内容触发式或按一定时间间隔地上传至所述上位机。

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