CN211577300U - 一种在线式气象防雷spd检测告警装置 - Google Patents

Abstract

一种在线式气象防雷SPD检测告警装置，包括用于处理整个装置各类数据信号的MCU处理器、用于整个装置供电的供电模块、用于提供时钟信号的时钟模块、用于采集SPD防涌保护器状态信号的SPD遥信模块、用于定时采集SPD防涌保护器及其配电柜温度数据的温度检测模块、用于在本地提供告警指示的报警模块、用于实现MCU处理器处理与终端通信的通信模块，所述供电模块、所述时钟模块、所述SPD遥信模块、所述温度检测模块、所述报警模块、所述通信模块分别与所述MCU处理器电性连接；所述通信模块为用于窄带物联网通信的NB‑IoT通信模块。

Description

一种在线式气象防雷SPD检测告警装置

技术领域

本实用新型涉及气象防雷技术领域，具体是一种在线式气象防雷SPD检测告警装置。

背景技术

雷电是一种常见的自然现象，是天空云层间的一种放电现象，雷电时释放的可观能量(数万伏至数十万伏冲击电压)会对遭受雷电的物体产生巨大的损害，对建筑物来说，会造成重大破坏与危险。雷电是年复一年的严重自然灾之一，雷电的危害是众所周知，会直接导致对人民生命财产造成破坏和损失。随着全球气候的变化，灾难性极端天气的频发，因雷电造成的人员伤亡和火灾事故发生率也在上升。如何运用科学技术手段，充分认识防雷减灾工作重要性、雷电灾害多发的严峻性，消除麻痹思想和侥幸心理，切实增强责任感和使命感，认真贯彻落“预防为主，防治结合″的方针，努力减少雷电灾害和损失是当前的首要任务。

由于现代防雷技术的发展，由原来被动防护变为主动防护，大幅度提高防雷措施的效能。电涌保护器(Surge Protective Device，SPD)，又称浪涌保护器，是用于带电系统中限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件，用以保护耐压水平低的电器或电子系统免遭雷击及雷击电磁脉冲或操作过电压的损害。近年来，电子信息系统(如电视、电话、通信、计算机网络等)发展迅猛，电子信息设备大量涌现和普及。这类系统和设备往往比较昂贵和重要，其工作电压、耐压水平很低，极易受到雷电电磁脉冲的危害，为此需采用SPD做过电压保护。

但是当前对建筑物防雷接地状况与SPD装置的检测，通常根据防雷等级要求以及现行规范要求对一般建筑物一年一次，危险品场所半年一次，人工现场检测方式进行，费时费力，且检测间隔时间长，人为影响大，存在着一定的风险隐患。特别是对于危险化学品生产、储存企业，现行的检测方式无法得到切实保障，无法确保防雷保护措施的长期持续处于可靠状态，一旦发生事故，后果将不堪设想。针对当前防雷检测的现状进行总结，存在以下缺点：人工到现场检测方式进行，费时费力，人为因素影响较大；检测间隔时间长，防护状态信息更新不及时，可靠性差；出现故障无法第一时间发出告警，存在安全隐患；存在缺漏点检的现象，不宜实现集中管理；分散的防雷检测数据是孤立的数据孤岛，缺乏统一管控；发生事故后可追溯性差。

为此，需要运用现代的技术实现实时的、在线的、集中管理的、具备高可靠性、可用性、安全性的气象防雷检测，可以实现对防雷设施长效管理的检测及服务系统，由原被动防护变为主动服务，大幅度提高防雷措施的效能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在线式气象防雷SPD检测告警装置，用以解决上述背景技术中提出的当前气象防雷检测现状中存在的缺点，实现SPD装置的在线式检测，实时保障气象防雷设备。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种在线式气象防雷SPD检测告警装置，包括用于处理整个装置各类数据信号的MCU处理器、用于整个装置供电的供电模块、用于提供时钟信号的时钟模块、用于采集SPD防涌保护器状态信号的SPD遥信模块、用于定时采集SPD防涌保护器及其配电柜温度数据的温度检测模块、用于在本地提供告警指示的报警模块、用于实现MCU处理器处理与终端通信的通信模块，所述供电模块、所述时钟模块、所述SPD遥信模块、所述温度检测模块、所述报警模块、所述通信模块分别与所述MCU处理器电性连接；所述通信模块为用于窄带物联网通信的NB-IoT通信模块。

优选的，所述报警模块为继电器控制的声光报警模块。

优选的，所述供电模块为锂电池。

优选的，所述时钟模块为RTC实时时钟芯片。

优选的，所述温度检测模块为数字型温度检测传感器。

优选的，还包括用于定时采集微电流信号的微电流劣化检测模块。

优选的，还包括用于定时采集烟雾浓度的烟感检测模块，所述烟感检测模块为烟雾传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

实现SPD装置的在线式检测，实时保障气象防雷设备。实现实时的、在线的、集中管理的、具备高可靠性、可用性、安全性的气象防雷检测，可以实现对防雷设施长效管理的检测及服务系统，由原被动防护变为主动服务，大幅度提高防雷措施的效能。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。

图1是本实用新型一种在线式气象防雷SPD检测告警装置的结构示意图。

图2是本实用新型一种在线式气象防雷SPD检测告警装置的业务流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供的一种技术方案：一种在线式气象防雷SPD检测告警装置，包括用于处理整个装置各类数据信号的MCU处理器、用于整个装置供电的供电模块、用于提供时钟信号的时钟模块、用于采集SPD防涌保护器状态信号的SPD遥信模块、用于定时采集SPD防涌保护器及其配电柜温度数据的温度检测模块、用于在本地提供告警指示的报警模块、用于实现MCU处理器处理与终端通信的通信模块，供电模块、时钟模块、SPD遥信模块、温度检测模块、报警模块、通信模块分别与MCU处理器电性连接；通信模块为用于窄带物联网通信的NB-IoT通信模块。还包括用于定时采集微电流信号的微电流劣化检测模块。还包括用于定时采集烟雾浓度的烟感检测模块。

MCU处理器为低功耗微处理器。

供电模块为锂电池，由锂电池(3.6V、2400mAh)对整个装置进行供电，在24小时心跳和触发告警模式下可以连续工作2年。

时钟模块为RTC实时时钟芯片，MCU处理器通过SPI(Serial PeripheralInterface)接口从实时时钟(Real_Time Clock简称RTC)得到准确的时钟信号，来精确控制自身的休眠和唤醒，保证整个装置的低功耗，从而实现可靠的通信与更长时间的续航。

SPD遥信模块用于采集各SPD防涌保护器的状态信号，而MCU处理器处理采集到的各SPD防涌保护器的状态信号，检测到状态异常时会实时触发告警流程，发出告警信息。本装置可以支持采集常闭型和常开型的SPD防涌保护器的遥信状态。

温度检测模块为数字型温度检测传感器，外置在SPD防涌保护器及其配电柜上，MCU处理器通过单总线连接温度检测模块，定时采集温度检测数据，防止SPD防涌保护器及其配电柜温度过高。实际的应用场景中，可能会出现电流过大引起的SPD防涌保护器本身温度过高，严重时候甚至会导致起火事件，定时检测到的温度并进行阈值比较，如果超过阈值会进入告警处理流程，其中阈值可以通过软件设置。

报警模块为继电器控制的声光报警模块，在本地可以及时的提供声光告警指示。

通信模块为用于窄带物联网通信的NB-IoT通信模块，MCU处理器通过串行通信，与NB-IoT通信模块进行交互，通过窄带物联网将处理的各类信息发送到终端。而基于窄带物联网的特点，本装置也可以实现具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势。

微电流劣化检测模块通过定时采集微电流信号，将微电流信号经过转换为电压并调配到ADC的测量范围，MCU处理器定时检测ADC的值并进行阈值比较，判断劣化情况，如果超过阈值会进入告警处理流程。其中阈值可以通过软件设置。

烟感检测模块为烟雾传感器。定时采集烟雾浓度，浓度过高后发出报警烟雾浓度信号经过转换为电压并调配到ADC的测量范围，MCU处理器定时检测ADC的值并进行阈值比较，如果超过阈值会进入告警处理流程。其中阈值可以通过软件设置。

如图2所示，本实用新型的检测告警装置的业务流程图。首先进行系统内部的时钟初始化，然后进行调试用串口、NB模块通信串口、EEPROM(用来存储一些掉电保存的数据)、模拟数字转换(ADC)采样模块，单总线通信、定时器、实时时钟模块等外设的初始化，使用定时器定时读取各个检测模块(SPD遥信口、温度、微电流、烟雾浓度)的参数和状态，如果发现有异常或超过阈值的数据进入告警处理流程。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

实现SPD装置的在线式检测，实时保障气象防雷设备。实现实时的、在线的、集中管理的、具备高可靠性、可用性、安全性的气象防雷检测，可以实现对防雷设施长效管理的检测及服务系统，由原被动防护变为主动服务，大幅度提高防雷措施的效能。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.一种在线式气象防雷SPD检测告警装置，其特征在于，包括用于处理整个装置各类数据信号的MCU处理器、用于整个装置供电的供电模块、用于提供时钟信号的时钟模块、用于采集SPD防涌保护器状态信号的SPD遥信模块、用于定时采集SPD防涌保护器及其配电柜温度数据的温度检测模块、用于在本地提供告警指示的报警模块、用于实现MCU处理器处理与终端通信的通信模块，所述供电模块、所述时钟模块、所述SPD遥信模块、所述温度检测模块、所述报警模块、所述通信模块分别与所述MCU处理器电性连接；所述通信模块为用于窄带物联网通信的NB-IoT通信模块。

2.根据权利要求1所述的在线式气象防雷SPD检测告警装置，其特征在于，所述报警模块为继电器控制的声光报警模块。

3.根据权利要求1所述的在线式气象防雷SPD检测告警装置，其特征在于，所述供电模块为锂电池。

4.根据权利要求1所述的在线式气象防雷SPD检测告警装置，其特征在于，所述时钟模块为RTC实时时钟芯片。

5.根据权利要求1所述的在线式气象防雷SPD检测告警装置，其特征在于，所述温度检测模块为数字型温度检测传感器。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的在线式气象防雷SPD检测告警装置，其特征在于，还包括用于定时采集微电流信号的微电流劣化检测模块。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的在线式气象防雷SPD检测告警装置，其特征在于，还包括用于定时采集烟雾浓度的烟感检测模块，所述烟感检测模块为烟雾传感器。

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