CN102645599A - 一种防雷装置开关量数据采集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种防雷装置开关量数据采集系统及方法，所述系统包括呈矩阵式排列的数据采集单元、数据处理单元；防雷装置包括m行n列呈矩阵式排列的开关量；开关量的两端分别连接对应的行连接线、列连接线；数据处理单元包括防雷装置故障扫描模块，将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线的电位设置为低电位；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现防雷装置故障。本发明通过矩阵式布线，可减少开关量的连接线缆；本发明可实现线路自身检测以及防雷装置检测，更好地确认是线路自身的故障，还是防雷装置出现故障。

Description

一种防雷装置开关量数据采集系统及方法

技术领域

本发明属于电子通讯技术领域，涉及一种数据采集系统，尤其涉及一种防雷装置开关量数据采集系统；同时，本发明还涉及一种防雷装置开关量数据采集方法。

背景技术

防雷器包括电源防雷器和信号防雷器，防雷器也称避雷器、浪涌保护器、电涌保护器(Surge Protection Devices，简称SPD)、过电压保护器。防雷器是通过现代电学以及其它技术来防止被雷击中的设备，被广泛应用于通讯领域、电力领域，得到大家的高度重视。

防雷器内设有若干开关量，为了使防雷器内部整洁，开关量通常采用矩阵式排列，如防雷器内设置m行n列的开关量。现有的防雷器开关量数据采集方式是将连接线缆分别连接各开关量，而后根据各个线路是否畅通判断各个开关量是否有故障。通常需要m*n条线缆，防雷器内的布线显得凌乱无章，通常会给布线或维护时带来很多不便。

此外，连接开关量的连接线可以认为只有一条，各个开关量的连接线互不相干；如果出现线路自身的故障，则没有办法获知是线路自身的故障、还是防雷器出现故障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种防雷装置开关量数据采集系统，可减少开关量的连接线缆，同时提高防雷装置内部的整洁性，同时保证各个开关量性能的有效判断。

此外，本发明还提供一种防雷装置开关量数据采集方法，可减少开关量的连接线缆，同时提高防雷装置内部的整洁性，同时保证各个开关量性能的有效判断。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种防雷装置开关量数据采集系统，所述系统包括：呈矩阵式排列的数据采集单元、数据处理单元、显示单元、输入控制单元；所述数据处理单元分别连接数据采集单元、显示单元、输入控制单元；

防雷装置包括m行n列呈矩阵式排列的开关量；开关量D_ab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；

所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，第i个行连接线K_i连接第i行的n个开关量的第一端口，第j个列连接线I_j连接第j列的m个开关量的第二端口；同时，第i个行连接线K_i或第j个列连接线I_j通过对应的第一二极管连接开关量D_ij的对应端口；其中，i、j为整数，i∈[1，m]，j∈[1，n]；

所述数据采集单元还包括m*n个呈矩阵式排列的线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括一个第二二极管；线路自检电路S_ab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；线路自检电路S_ij的一端连接第i个行连接线K_i，另一端连接第j个列连接线I_j；第二二极管与其对应的第一二极管设置的方向相反；

所述数据处理单元包括线路故障自检模块、防雷装置故障扫描模块；

所述线路故障自检模块用以对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现线路故障；

或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现线路故障；

所述防雷装置故障扫描模块用以对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现防雷装置故障；

或者，所述防雷装置故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现防雷装置故障；

所述显示单元用以显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；

所述输入控制单元用以对数据处理单元输入控制命令。

一种防雷装置开关量数据采集系统，所述系统包括：呈矩阵式排列的数据采集单元、数据处理单元，所述数据处理单元连接数据采集单元；

防雷装置包括m行开关量，共s个开关量；每行开关量的数量相同或不同，各行开关量中，一行开关量最多包括n个开关量；开关量D_ab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；

所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，开关量D_ij的两端分别与第i个行连接线K_i及第j个列连接线I_j连接；同时，第i个行连接线K_i或第j个列连接线I_j通过对应的第一二极管连接开关量D_ij的对应端口；其中，i、j为整数，i∈[1，m]，j∈[1，n]；

所述防雷装置故障扫描模块用以对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现防雷装置故障；

或者，所述防雷装置故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现防雷装置故障。

作为本发明的一种优选方案，所述数据采集单元还包括s个线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括一个第二二极管；线路自检电路S_ab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；线路自检电路S_ij的一端连接第i个行连接线K_i，另一端连接第j个列连接线I_j；第二二极管与其对应的第一二极管设置的方向相反；

所述线路故障自检模块用以对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现线路故障；

或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现线路故障。

作为本发明的一种优选方案，所述开关量的一端连接其对应的行连接线，另一端连接对应第一二极管的正极；第一二极管的负极连接对应的列连接线；所述第二二极管的正极连接对应的列连接线，第二二极管的负极连接对应的行连接线。

作为本发明的一种优选方案，所述防雷装置包括m*n个呈矩阵式排列的开关量，即s＝m*n；所述数据采集单元包括呈矩阵式排列的m*n个线路自检电路。

作为本发明的一种优选方案，所述系统还包括显示单元、输入控制单元；

所述显示单元用以显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；

所述输入控制单元用以对数据处理单元输入控制命令。

一种上述防雷装置开关量数据采集系统的开关量数据采集方法，所述方法包括如下步骤：

将所述数据采集单元的m个行连接线、n个列连接线呈矩阵式排列，第i个行连接线K_i或第j个列连接线I_j通过对应的第一二极管连接开关量D_ij的对应端口；其中，i、j为整数，i∈[1，m]，j∈[1，n]；

所述防雷装置故障扫描模块对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现防雷装置故障；

或者，所述防雷装置故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现防雷装置故障。

作为本发明的一种优选方案，所述数据采集单元还包括s个线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括一个第二二极管；线路自检电路S_ab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；线路自检电路S_ij的一端连接第i个行连接线K_i，另一端连接第j个列连接线I_j；所述数据处理单元还包括线路故障自检模块；第二二极管与其对应的第一二极管设置的方向相反；

所述方法进一步包括：

所述线路故障自检模块对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现线路故障；

或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现线路故障。

作为本发明的一种优选方案，所述方法还包括：

通过显示单元显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；

通过输入控制单元对数据处理单元输入控制命令。

本发明的有益效果在于：本发明提出的防雷装置开关量数据采集系统及方法，通过矩阵式布线，可减少开关量的连接线缆，同时提高防雷装置内部的整洁性，同时保证各个开关量性能的有效判断。此外，本发明还可以实现线路自身检测以及防雷装置检测，更好地确认是线路自身的故障，还是防雷装置出现故障。

本发明防雷器报警数据采集系统工作稳定，采用矩阵方式布置防雷器开关量，提高报警信息采集的稳定性、响应速度，并减少防雷器开关量的布线；利用光电隔离和瞬变电压抑制电路提高核心芯片和防雷器开关量的安全性；采用线路自检电路实现防雷器开关量的线路故障和其自身故障的智能识别；采用成熟稳定的ARM芯片设计采集器，进一步提高了采集器的稳定性。

采集系统通信屏操作简单。防雷柜中防雷器众多，人工很难及时定位故障防雷器，而采集器通信屏报警显示能快速定位故障防雷器，大幅提高防雷器的故障识别率；设备、建筑物等的接地地阻也同步在显示屏上显示，提高了接地性能判断的实时性；通过采集器通信屏设置采集器的系统参数，并同步显示防雷器开关量的报警信息，进一步体现了采集器系统的独立性。

附图说明

图1为本发明防雷装置开关量数据采集监测系统的组成示意图。

图2为本发明防雷装置开关量数据采集系统的布线图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本发明揭示了一种防雷装置开关量数据采集监测系统，所述系统包括若干防雷装置开关量数据采集系统10、服务器20、若干客户端30。防雷装置开关量数据采集系统10采集对应防雷装置开关量的状态信息，可在对应的防雷柜上的显示装置中显示；同时，防雷装置开关量数据采集系统10将采集的数据汇总至服务器20中，操作人员可通过远程设置的客户端30访问服务器20中的相应数据。

防雷装置开关量数据采集系统10包括：呈矩阵式排列的数据采集单元、数据处理单元(可以为MUC)11、显示单元12、输入控制单元；所述数据处理单元分别连接数据采集单元11、显示单元12、输入控制单元。所述显示单元12用以显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；所述输入控制单元用以对数据处理单元输入控制命令。

每个防雷柜都是一个独立的防雷器报警状态监测系统，通过输入控制单元及显示单元12(输入控制单元及显示单元12可以为触摸屏)能进行采集器系统参数设置；防雷器开关量的状态信息能实时同步在显示单元12显示；如果网络通信中断，防雷装置开关量数据采集系统10能自动保存采集的信息，并在通信恢复后第一时间上传给远程监测中心机房中的服务器20。

请参阅图2，防雷装置包括m行n列呈矩阵式排列的开关量(如可以为15行6列的开关量)；开关量D_ab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]。

所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，第i个行连接线K_i连接第i行的n个开关量的第一端口，第j个列连接线I_j连接第j列的m个开关量的第二端口；其中，i、j为整数，i∈[1，m]，j∈[1，n]。同时，第i个行连接线K_i或第j个列连接线I_j通过对应的第一二极管132连接开关量D_ij(图中标记为131)的对应端口。即，每个开关量131均连接一第一二极管132，每个开关量131与第一二极管132组合的两端分别连接其对应的行连接线、列连接线。

所述数据采集单元还包括m*n个呈矩阵式排列的线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括一个第二二极管133；线路自检电路S_ab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；线路自检电路S_ij的一端连接第i个行连接线K_i，另一端连接第j个列连接线I_j。需要指出的是，第二二极管133与其对应的第一二极管132设置的方向相反。如图2所示，本实施例中，开关量131的一端连接其对应的行连接线，另一端连接第一二极管132的正极；第一二极管132的负极连接对应的列连接线；第二二极管133的正极连接对应的列连接线，第二二极管133的负极连接对应的行连接线。

防雷器故障现象有两种：一是线路故障，二是防雷器故障。系统进行防雷器故障监测时，必须区分故障的类型，以便及时通知维护人员，便于故障的排查，提高防雷系统的安全性。基于这一点考虑，本发明揭示了一套行之有效的线路自检和防雷器故障监测的解决方案。

所述数据处理单元包括线路故障自检模块、防雷装置故障扫描模块，可进行双向检测。

所述线路故障自检模块用以对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现线路故障。

或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现线路故障。

所述防雷装置故障扫描模块用以对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现防雷装置故障。

或者，所述防雷装置故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现防雷装置故障。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，防雷装置包括m行开关量，共s个开关量；每行开关量的数量相同或不同。

本实施例中，各行开关量中，一行开关量最多包括n个开关量；开关量D_ab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]。

所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，开关量D_ij的两端分别与第i个行连接线K_i及第j个列连接线I_j连接；同时，第i个行连接线K_i或第j个列连接线I_j通过对应的第一二极管连接开关量D_ij的对应端口；其中，i、j为整数，i∈[1，m]，j∈[1，n]。

所述防雷装置故障扫描模块用以对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉点出现防雷装置故障。

或者，所述防雷装置故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉点出现防雷装置故障。

优选地，所述数据采集单元还包括s个线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括一个第二二极管；线路自检电路S_ab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；线路自检电路S_ij的一端连接第i个行连接线K_i，另一端连接第j个列连接线I_j。第二二极管与其对应的第一二极管设置的方向相反。

所述线路故障自检模块用以对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉点出现线路故障。

或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉点出现线路故障。

以上介绍了本发明防雷装置开关量数据采集系统，本发明在揭示上述数据采集系统的同时，还揭示上述的防雷装置开关量数据采集系统的开关量数据采集方法；所述方法包括如下步骤：

【步骤S1】将所述数据采集单元的m个行连接线、n个列连接线呈矩阵式排列，开关量D_ij的两端分别与第i个行连接线K_i及第j个列连接线I_j连接；第i个行连接线K_i或第j个列连接线I_j通过对应的第一二极管连接开关量D_ij的对应端口；其中，i、j为整数，i∈[1，m]，j∈[1，n]。

【步骤S2】所述防雷装置故障扫描模块对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉点出现防雷装置故障。

或者，所述防雷装置故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉点出现防雷装置故障。

【步骤S3】所述线路故障自检模块对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉点出现线路故障。

或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉点出现线路故障。

【步骤S4】通过显示单元显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息。

【步骤S5】通过输入控制单元对数据处理单元输入控制命令。

综上所述，本发明提出的防雷装置开关量数据采集系统及方法，通过矩阵式布线，可减少开关量的连接线缆，同时提高防雷装置内部的整洁性，同时保证各个开关量性能的有效判断。此外，本发明还可以实现线路自身检测以及防雷装置检测，更好地确认是线路自身的故障，还是防雷装置出现故障。

本发明防雷器报警数据采集系统工作稳定，采用矩阵方式布置防雷器开关量，提高报警信息采集的稳定性、响应速度，并减少防雷器开关量的布线；利用光电隔离和瞬变电压抑制电路提高核心芯片和防雷器开关量的安全性；采用线路自检电路实现防雷器开关量的线路故障和其自身故障的智能识别；采用成熟稳定的ARM芯片设计采集器，进一步提高了采集器的稳定性。

采集系统通信屏操作简单。防雷柜中防雷器众多，人工很难及时定位故障防雷器，而采集器通信屏报警显示能快速定位故障防雷器，大幅提高防雷器的故障识别率；设备、建筑物等的接地地阻也同步在显示屏上显示，提高了接地性能判断的实时性；通过采集器通信屏设置采集器的系统参数，并同步显示防雷器开关量的报警信息，进一步体现了采集器系统的独立性。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (9)

1.一种防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于，所述系统包括：呈矩阵式排列的数据采集单元、数据处理单元、显示单元、输入控制单元；所述数据处理单元分别连接数据采集单元、显示单元、输入控制单元；

防雷装置包括m行n列呈矩阵式排列的开关量；开关量D_ab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；

所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，第i个行连接线K_i连接第i行的n个开关量的第一端口，第j个列连接线I_j连接第j列的m个开关量的第二端口；同时，第i个行连接线K_i或第j个列连接线I_j通过对应的第一二极管连接开关量D_ij的对应端口；其中，i、j为整数，i∈[1，m]，j∈[1，n]；

所述数据采集单元还包括m*n个呈矩阵式排列的线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括一个第二二极管；线路自检电路S_ab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；线路自检电路S_ij的一端连接第i个行连接线K_i，另一端连接第j个列连接线I_j；第二二极管与其对应的第一二极管设置的方向相反；

所述数据处理单元包括线路故障自检模块、防雷装置故障扫描模块；

所述线路故障自检模块用以对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现线路故障；

或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现线路故障；

所述防雷装置故障扫描模块用以对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现防雷装置故障；

或者，所述防雷装置故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现防雷装置故障；

所述显示单元用以显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；

所述输入控制单元用以对数据处理单元输入控制命令。

2.一种防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于，所述系统包括：呈矩阵式排列的数据采集单元、数据处理单元，所述数据处理单元连接数据采集单元；

防雷装置包括m行开关量，共s个开关量；每行开关量的数量相同或不同，各行开关量中，一行开关量最多包括n个开关量；开关量D_ab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；

所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，开关量D_ij的两端分别与第i个行连接线K_i及第j个列连接线I_j连接；同时，第i个行连接线K_i或第j个列连接线I_j通过对应的第一二极管连接开关量D_ij的对应端口；其中，i、j为整数，i∈[1，m]，j∈[1，n]；

所述防雷装置故障扫描模块用以对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现防雷装置故障；

或者，所述防雷装置故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现防雷装置故障。

3.根据权利要求2所述的防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于：

所述数据采集单元还包括s个线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括一个第二二极管；线路自检电路S_ab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；线路自检电路S_ij的一端连接第i个行连接线K_i，另一端连接第j个列连接线I_j；第二二极管与其对应的第一二极管设置的方向相反；

所述线路故障自检模块用以对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现线路故障；

或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现线路故障。

4.根据权利要求3所述的防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于：

所述开关量的一端连接其对应的行连接线，另一端连接对应第一二极管的正极；第一二极管的负极连接对应的列连接线；

所述第二二极管的正极连接对应的列连接线，第二二极管的负极连接对应的行连接线。

5.根据权利要求3所述的防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于：

所述防雷装置包括m*n个呈矩阵式排列的开关量，即s＝m*n；所述数据采集单元包括呈矩阵式排列的m*n个线路自检电路。

6.根据权利要求2所述的防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于：

所述系统还包括显示单元、输入控制单元；

所述显示单元用以显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；

所述输入控制单元用以对数据处理单元输入控制命令。

7.一种权利要求2所述的防雷装置开关量数据采集系统的开关量数据采集方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将所述数据采集单元的m个行连接线、n个列连接线呈矩阵式排列，第i个行连接线K_i或第j个列连接线I_j通过对应的第一二极管连接开关量D_ij的对应端口；其中，i、j为整数，i∈[1，m]，j∈[1，n]；

所述防雷装置故障扫描模块对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现防雷装置故障；

或者，所述防雷装置故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现防雷装置故障。

8.根据权利要求7所述的开关量数据采集方法，其特征在于：

所述数据采集单元还包括s个线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括一个第二二极管；线路自检电路S_ab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；线路自检电路S_ij的一端连接第i个行连接线K_i，另一端连接第j个列连接线I_j；所述数据处理单元还包括线路故障自检模块；第二二极管与其对应的第一二极管设置的方向相反；

所述方法进一步包括：

所述线路故障自检模块对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线I_j的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线K_i与当前的第j个列连接线I_j之间的交叉区域出现线路故障；

或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线K_i的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线I_j与当前的第i个行连接线K_i之间的交叉区域出现线路故障。

9.根据权利要求7所述的开关量数据采集方法，其特征在于：

所述方法还包括：

通过显示单元显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；

通过输入控制单元对数据处理单元输入控制命令。

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