CN104714462B - 智能防雷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能防雷系统，包括依次连接的防雷装置、数据分析系统和控制系统，防雷装置包括多个相互并联的防雷组件，防雷组件包括可控开关、防雷器和防雷器监测装置，防雷器监测装置监测防雷器状态，获得防雷器状态数据，并将防雷器状态数据发送至数据分析系统，数据分析系统根据接收到的数据分析防雷器状态，获得分析结果，发送分析结果至控制系统，控制系统根据分析结果生成控制指令，发送控制指令至可控开关，以控制可控开关闭合或断开。当可控开关闭合时，与可控开关串联的防雷器接入，当可控开关断开时，与可控开关串联的防雷器不接入，这样实现统一监测和管理，避免单个或者少部分防雷器损坏而导致整个智能防雷系统失去防雷功能。
Description
技术领域
本发明涉及防雷技术领域，特别是涉及智能防雷系统。
背景技术
随着生活水平的不断提高，人们的防雷意识逐渐强烈，对电子设备的安全、可靠运行要求也不断提高。
现代电子技术日益向高精度、高灵敏度、高频率和高可靠性方向发展。其中，很大部分电子设备非常灵敏，但耐压和抗电压波动能力很低，一般电子设备都承受不了正负5伏的电压波动。对于单片机接口线路，在试验设置取得条件下，电磁脉冲场的干扰阀值为1.3kV/m，损伤阀值为40kV/m。在电、磁共存的环境中，雷击电磁脉冲(LEMP)对电子设备的干扰和损伤已经不可忽视。电子设备很容易遭受雷电损坏，给用户造成巨大损失，因此人们也就开始选择安装防雷装置保护电子设备，减少对微电子的损坏。
多年来，电子设备安装了防雷装置还是常被雷击损坏，这令用户十分头疼。为了减少损失，技术人员都会在雷雨季节来临之前和雷雨天气过后，定期对已经安装的防雷设备逐个仔细检测，根据防雷器失效指示灯来判定是否失效，并对损坏的防雷器进行更换，以免下次雷击导致设备受损。这样的工作量庞大，监测效率低，不利于防雷器的统一监测和管理。
发明内容
基于此，有必要针对一般防雷装置不便于统一监测和管理，无法良好实现防雷功能的问题，提供一种便于统一监测和管理的智能防雷系统，以良好实现防雷功能。
一种智能防雷系统，包括依次连接的防雷装置、数据分析系统和控制系统；
所述防雷装置包括多个相互并联的防雷组件，所述防雷组件包括可控开关、防雷器和防雷器监测装置，所述可控开关的输入端与外部设备连接，所述可控开关的输出端与所述防雷器连接，所述可控开关的控制端与所述控制系统连接，所述防雷器监测装置与所述防雷器连接，所述防雷器监测装置与所述数据分析系统连接；
所述防雷器监测装置用于监测防雷器状态，获得防雷器状态数据，并将所述防雷器状态数据发送至所述数据分析系统，所述数据分析系统用于根据接收到的数据分析所述防雷器状态，获得分析结果，发送所述分析结果至所述控制系统，所述控制系统用于根据所述分析结果生成控制指令，发送所述控制指令至所述可控开关，以控制所述可控开关闭合或断开。
本发明智能防雷系统，包括依次连接的防雷装置、数据分析系统和控制系统，防雷装置包括多个相互并联的防雷组件，防雷组件包括可控开关、防雷器和防雷器监测装置，防雷器监测装置监测防雷器状态，获得防雷器状态数据，并将所述防雷器状态数据发送至所述数据分析系统，数据分析系统根据接收到的数据分析防雷器状态，获得分析结果，发送分析结果至控制系统，控制系统根据分析结果生成控制指令，发送控制指令至可控开关，以控制可控开关闭合或断开。整过过程中，对防雷器状态进行监测，并分析防雷器状态，控制可控开关闭合或断开以控制是否接入与可控开关串联的防雷器，当可控开关闭合时，与可控开关串联的防雷器接入，当可控开关断开时，与可控开关串联的防雷器不接入，这样实现统一监测和管理，避免单个或者少部分防雷器损坏而导致整个智能防雷系统失去防雷功能，造成电子设备损坏，从而实现良好的防雷功能。
附图说明
图1为本发明智能防雷系统第一个实施例的结构示意图；
图2为本发明智能防雷系统第二个实施例的结构示意图；
图3为本发明智能防雷系统其中一个实施例中防雷组件的一种结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种智能防雷系统，包括依次连接的防雷装置100、数据分析系统200和控制系统300；
所述防雷装置100包括多个相互并联的防雷组件110，所述防雷组件110包括可控开关112、防雷器114和防雷器监测装置116，所述可控开关112的输入端与外部设备连接，所述可控开关112的输出端与所述防雷器114连接，所述可控开关112的控制端与所述控制系统300连接，所述防雷器监测装置116与所述防雷器114连接，所述防雷器监测装置116与所述数据分析系统200连接；
所述防雷器监测装置116用于监测防雷器114状态，获得防雷器状态数据，并将所述防雷器状态数据发送至所述数据分析系统200，所述数据分析系统200用于根据接收到的数据分析所述防雷器114状态，获得分析结果，发送所述分析结果至所述控制系统300，所述控制系统300用于根据所述分析结果生成控制指令，发送所述控制指令至所述可控开关112，以控制所述可控开关112闭合或断开。
在其中一个实施例中，所述防雷组件110的数量为2个。
本发明智能防雷系统，包括依次连接的防雷装置100、数据分析系统200和控制系统300，防雷装置100包括多个相互并联的防雷组件110，防雷组件110包括可控开关112、防雷器114和防雷器监测装置116，防雷器监测装置116监测防雷器114状态，获得防雷器状态数据，并将所述防雷器状态数据发送至所述数据分析系统200，数据分析系统200根据接收到的数据分析防雷器114状态，获得分析结果，发送分析结果至控制系统300，控制系统300根据分析结果生成控制指令，发送控制指令至可控开关112，以控制可控开关112闭合或断开。整过过程中，对防雷器114状态进行监测，并分析防雷器114状态，控制可控开关闭合或断开以控制是否接入与可控开关串联的防雷器，当可控开关闭合时，与可控开关串联的防雷器接入，当可控开关断开时，与可控开关串联的防雷器不接入，这样实现统一监测和管理，避免单个或者少部分防雷器损坏而导致整个智能防雷系统失去防雷功能，造成电子设备损坏，从而实现良好的防雷功能。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述智能防雷系统还包括多个接地电阻测试装置118，所述接地电阻测试装置118分别与所述防雷器114和所述数据分析系统200连接，所述接地电阻测试装置118用于周期性测试所述防雷器的接地性能，并将测试结果发送至所述数据分析系统200，其中，所述防雷器的接地性能包括防雷器接地线连通性和防雷器接地电阻值。
接地电阻测试装置118可以根据预设的测试周期或者根据数据分析系统200指令测试防雷器的接地性能。优选的，当接地电阻测试装置118发现防雷器接地性能出现异常时，发出报警信号，提示用户，更换防雷器的接地线或者检查防雷器是否正常接地，确保整个智能防雷系统正常、安全运行。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述智能防雷系统还包括数据收发系统400，所述数据分析系统200通过所述数据收发系统400与所述控制系统300连接。
在其中一个实施例中，所述数据收发系统400分别与所述数据分析系统200和所述控制系统300有线或无线连接。
数据收发系统400包括发送装置和接收装置，数据收发系统400主要用于数据中转，优选的，数据收发系统400可以采用无线方式分别与数据分析系统200和控制系统300连接，以实现数据的远程无线传输，提高用户体验度。
在其中一个实施例中，所述控制指令包括闭合控制指令和断开控制指令，所述控制系统300具体用于，根据分析结果生成闭合控制指令和断开控制指令，并根据分析结果从多个防雷器中选取状态最优的防雷器，发送所述闭合控制指令至与所述状态最优的防雷器串联的可控开关，发送断开控制指令至与其它防雷器串联的可控开关。
控制系统300根据分析结果从多个防雷器中选择状态性能最优的防雷器，发送闭合控制指令至与所述状态最优的防雷器串联的可控开关，发送断开控制指令至与其它防雷器串联的可控开关。这样可以在一定时间让智能防雷系统中接入状态优异的防雷器，确保其防雷功能。假设，防雷组件数量为3个，分别为A、B和C三个防雷组件，A防雷组件中防雷器被雷击过3次，B防雷组件中防雷器使用时间已接近其使用寿命，C防雷组件中防雷器为刚更换的器件，防雷器监测装置监测A、B、C三个防雷组件中防雷器的性能参数和遭受雷击次数，发送监测数据到数据分析系统200，数据分析系统200分析出各个防雷器的性能优先级，发送分析结果到控制系统300，控制系统300解析分析结果，选取当前状态最优的防雷器为C防雷组件中防雷器，控制系统300发送闭合控制指令至C防雷组件中的可控开关，C防雷组件中的可控开关闭合，其防雷器接入电路，起到防雷的功能，控制系统300发送断开控制指令至A和B防雷组件中的可控开关A和B防雷组件中的可控开关断开，其防雷器不接入电路，不起到防雷的功能。
在其中一个实施例中，所述防雷器114为串联或并联连接的压敏电阻和放电管。如图3所示，在其中一个实施例中，所述防雷器114为串联连接的压敏电阻和放电管。
防雷器114包括串联的压敏电阻和放电管，防雷器监测装置116分别监测两个器件的状态，采集两个器件的状态数据，并将采集到的数据发送至数据分析系统200。
在其中一个实施例中，所述防雷器状态数据包括防雷器性能参数、遭受雷击次数与雷击强度数据以及防雷器遭受雷击损害程度数据。
非必要的，防雷状态数据还可以包括防雷器周围环境数据，例如环境的温度、湿度等数据。全面获取防雷器状态数据便于对整个智能防雷系统做出完整、详细的整体规划，便于后期的统一监控与管理。防雷器性能参数可以包括防雷器接地端通过电流数据、防雷器自身温度数据等，当防雷器接地端通过电流超过预设阈值时，说明防雷器不再具备良好的防雷功能。防雷器接地端通过电流数据可以通过接地电阻测试装置118实时监测，并将监测到的数据发送至数据分析系统200，防雷器自身温度数据通过防雷器监测装置116进行监测，并将监测到的数据发送至数据分析系统200，当防雷器自身温度超过阈值时，说明防雷器已无法正常工作，面临被烧毁的风险，防雷器将不再具备良好防雷功能，防雷器监测装置116将这些数据采集发送至分析系统200。
在其中一个实施例中，整个智能防雷系统包括多个防雷组件110，防雷组件中110均设置有防雷器114，在实际生产生活，可能存在某些防雷器已经多次遭受雷击伤害，而且遭受雷击伤害的强度有强有弱；有的防雷器可能已经超出或者临近其使用寿命，不再具备良好的防雷功能；还有的防雷器可能为刚刚更换的性能优良新的防雷器。防雷器监测装置116会监测每个防雷器的状态，采集防雷器状态数据，这些数据主要可以包括防雷器性能参数、遭受雷击次数与雷击强度数据以及防雷器遭受雷击损害程度数据，之后数据分析系统200可以根据这些数据进行优先级排序，确定整个智能防雷系统中各个防雷器性能的优先级。一般来说，未遭受过雷击损伤的防雷器优先级高于遭受过雷击损伤的防雷器的优先级，遭受过轻度雷击损伤的防雷器的优先级高于遭受重度雷击损伤的防雷器的优先级，使用时间短的防雷器的优先级高于使用较长时间的防雷器的优先级，根据这些参考标准，数据分析系统200可以形成一个完整防雷器优先级表格。针对某些遭受多次重度雷击损伤或超过使用寿命等原因而丧失防雷功能防雷器，数据分析系统200发送分析结果到控制系统300，控制系统300发送断开控制指令至与该类丧失防雷功能的防雷器连接的可控开关，断开与其连接的可控开关，不再将该类防雷器接入智能防雷系统，与此同时，数据分析系统200还根据防雷器优先级表格，选取防雷器优先级最高的防雷器，一同发送分析结果到控制系统300，控制系统300发送闭合控制指令至与该类防雷器连接的可控开关，闭合与其连接的可控开关，将该类性能优良的防雷器接入智能防雷系统。应当指出的，上述整个替换过程是同时进行的，整个智能防雷系统在一定时间内具备良好的防雷功能。非必要的，我们还可以将预设防雷器丧失防雷功能标准存储于数据分析系统200，以利于数据分析系统快速、准确判断出哪些防雷器已经丧失防雷功能。
在其中一个实施例中，数据分析系统200可以根据实时接收到的数据，分析出防雷器是否丧失防雷功能。数据分析系统200接收到的数据主要包括接地电阻测试装置118实时监测获得防雷器接地端的电流数据，防雷监测装置116实时监测获得防雷器自身温度数据，当防雷器接地端的电流数据超过预设阈值，和/或，防雷器自身温度超过预设阈值时，数据分析系统200即判定当前防雷器即将或已经丧失防雷功能，需选取另外一个具有良好防雷功能的防雷器来替换当前防雷。数据分析系统200发送这个分析结果至控制系统300，控制系统300发出断开控制指令至与当前防雷器串联的可控开关，以控制该可控开关断开，该可控开关断开，当前防雷器不再接入整个智能防雷系统。同时，数据分析系统200再根据历史监测数据分析出整个智能防雷系统防雷功能优良的防雷器(例如可以采用上述实施例中的优先级方式)发送分析选定结果至控制系统300，控制系统300发送闭合控制指令至与选定的防雷器串联的可控开关，以控制该可控开关闭合，该可控开关闭合，选定的防雷器接入整个智能防雷系统。另外，控制系统300还会将整个替换过程的相关信息推送给用户，以使用户知晓当前接入的防雷器为哪个、已经丧失防雷功能的防雷器为哪个、造成防雷器丧失防雷功能的原因有哪些以及当前可用于替换的防雷器数量。
在其中一个实施例中，所述可控开关112为可控断路器。
在其中一个实施例中，所述控制系统300包括无线连接的控制装置和移动终端。
移动终端与控制装置无线连接，可以便于用户使用移动终端远程输入指令至控制装置，以实现对远程对智能防雷系统的控制，同时控制系统300可以把整个智能防雷系统的工况情况及时、便捷反馈给用户，便于用户及时、便捷了解智能防雷系统的工况情况，有利于统一管理和监控。
在其中一个实施例中，所述智能防雷系统还包括报警装置，所述报警装置与防雷器监测装置116连接，所述防雷器监测装置116还用于当防雷器状态数据出现异常时，发送报警信号至所述报警装置。
报警装置能够及时提醒用户智能防雷系统出现异常情况，提示用户需要及时做出相应处理，非必要的，报警装置可以使用扬声器和/或幻彩灯，采用声音和/或灯光效果提示用户。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种智能防雷系统，其特征在，包括依次连接的防雷装置、数据分析系统和控制系统；
所述防雷装置包括多个相互并联的防雷组件，所述防雷组件包括可控开关、防雷器和防雷器监测装置，所述可控开关的输入端与外部设备连接，所述可控开关的输出端与所述防雷器连接，所述可控开关的控制端与所述控制系统连接，所述防雷器监测装置与所述防雷器连接，所述防雷器监测装置与所述数据分析系统连接；
所述防雷器监测装置用于监测防雷器状态，获得防雷器状态数据，并将所述防雷器状态数据发送至所述数据分析系统，所述数据分析系统用于根据接收到的数据分析所述防雷器状态，获得分析结果，发送所述分析结果至所述控制系统，所述控制系统用于根据所述分析结果生成控制指令，发送所述控制指令至所述可控开关，以控制所述可控开关闭合或断开；
所述数据分析系统根据接收到的数据分析所述防雷器状态，获得分析结果的过程具体为：根据所述防雷器状态数据确定所述防雷器优先级，所述防雷器状态数据包括防雷器性能参数、遭受雷击次数与雷击强度数据以及防雷器遭受雷击损害程度数据。
2.根据权利要求1所述的智能防雷系统，其特征在于，还包括多个接地电阻测试装置，所述接地电阻测试装置分别与所述防雷器和所述数据分析系统连接，所述接地电阻测试装置用于周期性测试所述防雷器的接地性能，并将测试结果发送至所述数据分析系统，其中，所述防雷器的接地性能包括防雷器接地线连通性和防雷器接地电阻值。
3.根据权利要求1或2所述的智能防雷系统，其特征在于，还包括数据收发系统，所述数据分析系统通过所述数据收发系统与所述控制系统连接。
4.根据权利要求3所述的智能防雷系统，其特征在于，所述数据收发系统分别与所述数据分析系统和所述控制系统有线或无线连接。
5.根据权利要求1或2所述的智能防雷系统，其特征在于，所述控制指令包括闭合控制指令和断开控制指令，所述控制系统用于，根据分析结果生成闭合控制指令和断开控制指令，并根据分析结果从多个防雷器中选取状态最优的防雷器，发送所述闭合控制指令至与所述状态最优的防雷器串联的可控开关，发送断开控制指令至与其它防雷器串联的可控开关。
6.根据权利要求1或2所述的智能防雷系统，其特征在于，所述防雷器为串联或并联连接的压敏电阻和放电管。
7.根据权利要求1或2所述的智能防雷系统，其特征在于，所述可控开关为可控断路器。
8.根据权利要求1或2所述的智能防雷系统，其特征在于，所述控制系统包括无线连接的控制装置和移动终端。
9.根据权利要求1或2所述的智能防雷系统，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与防雷器监测装置连接，所述防雷器监测装置还用于当防雷器状态数据出现异常时，发送报警信号至所述报警装置。
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