CN219065620U - 一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置，包括与避雷器连接的氧化锌电流传感器，还包括取电控制模块、微能量收集电源模块，采样控制模块，雷击计数模块，信号采样模块，主控芯片模块，物联网CAT14G模块，雷击保护模块，本实用新型通过利用避雷器微弱的泄漏电流作为整个监测装置的电源，实时监测避雷器泄漏全电流、阻性电流和雷击动作次数，同时将监测数据直接发送至云平台，能够满足智能变电站的应用要求，有利于促进变电所的智能化，具有很好的推广价值。
Description
技术领域
0001.本实用新型涉及一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置。
背景技术
0002.为了能实时了解氧化锌避雷器的运行状况，及时发现故障并采取措施来防止故障的发生，那么对避雷器进行在线监测就很有必要。目前市场上现有的避雷器在线监测装置通常需要外接电源来提供能源，比如说太阳能或其他外部电压，当外接电源故障断电时，监测器便无法正常工作，同时这些在线监测装置通过有线或无线的方式把数据传输到就地的采集装置上，然后采集装置再把数据上传到控制中心，一旦采集装置出现故障，那么它所对应的避雷器的数据就会失控。
发明内容
0003.本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置，随着芯片技术和物联网技术的发展，该装置利用能量收集电路收集避雷器泄露电流作为能量，进而实现避雷器不需要借助外部电源的情况下，通过物联网CAT14G模块将在线监测数据直接发送到云平台。
0004.实现上述目的的一种技术方案是：一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置，参考图1，包括与避雷器连接的氧化锌电流传感器，还包括取电控制模块、微能量收集电源模块，采样控制模块，雷击计数模块，信号采样模块，主控芯片模块，物联网CAT14G模块，雷击保护模块。
0005.优选地，所述取电控制模块采用低功耗双线圈磁保持信号继电器V23079B1208B301。0006.优选地，所述微能量收集电源模块采用毫功率能量收集芯片LTC3588IMSE-1。
0007.优选地，所述雷击计数模块将雷击时短暂的大泄漏电流信号转换成脉冲信号。
0008.优选地，所述主控芯片模块采用低功耗处理芯片STM8L151K4。
0009.优选地，所述物联网CAT14G模块采用移远EC200UCNAA-N05-SGNSA全网通GPRS蓝牙cat14G模块。
0010.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
1.利用避雷器泄漏电流，用高度集成的毫功率能量收集芯片LTC3588IMSE-1进行能量收集，比起用分立元件组合起来收集电路不仅功耗低，效率高，提升了可靠性，一致性，同时放电电流大，可以瞬时带动大功耗的元件，适用范围大。
0011.2.利用低功耗双线圈磁保持信号继电器V23079B1208B301进行泄漏电流回路的切换，不仅功耗低，在进行能量收集时不会干扰泄漏电流的采样。
0012.3.利用移远EC200UCNAA-N05-SGNSA全网通GPRS蓝牙cat14G模块将在线监测数据直接发送到云平台，不必通过中间设备转发，提高对避雷器在线监测的可靠性。
0013.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
附图说明
0014.图1为本实用新型的一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置系统原理框图。
0015.图2为本实用新型所述的取电控制模块内部电路图。
0016.图3为本实用新型所述的微能量收集电源模块内部电路图。
0017.图4为本实用新型所述的雷击计数模块内部电路图。
具体实施方式
0018.下面结合具体实施例及附图对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
0019.如图1所示，本实用新型提供的一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置，包括与避雷器连接的氧化锌电流传感器，还包括取电控制模块、微能量收集电源模块，采样控制模块，雷击计数模块，信号采样模块，主控芯片模块，物联网CAT14G模块，雷击保护模块。0020.取电控制模块采用低功耗双线圈磁保持信号继电器V23079B1208B301，在无雷击的时候，取电控制模块输入端与氧化锌电流传感器输出端相连，将避雷器泄漏电流回路切换至微能量收集电源模块，取电控制模块输入端与氧化锌电流传感器输出端相连，进行能量收集，信号继电器V23079B1208B301处于闭合状态，避雷器泄露电流经过LTC3588IMSE-1整流降压后给钽电容C3充电，电容充满电后，LTC3588IMSE-1发出高电平信号，打开NMOS管Q2,此时PMOS管Q1打开给整个装置提供电源，主控芯片模块工作，给NMOS管Q3发送高电平信号，强制PMOS管Q1打开，主控芯片模块工作完毕，检测电源电压，如果低于设定工作电压，给NMOS管Q3发送低电平电信号，强制Q1关闭，切断整个装置电源，进行充电。
0021.当发生雷击时，雷击计数模块将雷击时产生的泄露电流转换成一个脉冲信号给主控芯片模块，雷击时，泄露电流经过R10，产生一个击穿稳压管Z2的电压，从而导通光耦EL817，获得一个低电平信号给主控芯片模块，电容C2作为信号保持电容，使得低电平保持一定时间的稳定，使主控芯片模块稳定接收到雷击信号，将主控芯片唤醒，对雷击进行计数，同时主控芯片模块发出控制信号使得信号继电器处于断开状态，避免出现雷击后泄露电流信号采样错误，稳压管Z4作为保护光耦存在，瞬态抑制二极管Z2作为雷击信号的门槛电压，提高抗干扰性。
0022.主控芯片模块采用低功耗处理芯片STM8L151K4，平时主控芯片处于低功耗休眠模式，当雷击时，通过雷击计数模块的低电平信号唤醒，关闭取电控制模块工作，打开采样控制模块，工作完毕后关闭采样控制模块，打开取电控制模块，同时通过物联网CAT14G模块将数据发送到云平台。所有采集到的数据通过移远EC200UCNAA-N05-SGNSA全网通GPRS蓝牙cat14G模块将在线监测数据直接发送到云平台，提供给运行人员进行分析判断。
0023.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置，包括与避雷器连接的氧化锌电流传感器，其特征在于，还包括取电控制模块、微能量收集电源模块，采样控制模块，雷击计数模块，信号采样模块，主控芯片模块，物联网CAT14G模块，雷击保护模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置，其特征在于：所述取电控制模块采用低功耗双线圈磁保持信号继电器V23079B1208B301，取电控制模块输入端与氧化锌电流传感器输出端相连，在无雷击的状态下，信号继电器REL1处于闭合状态，泄漏电流直接流入微能量收集电源模块储存起来，作为整个装置的电源，在雷击状态，主控芯片模块发出控制信号使得信号继电器处于断开状态，避免出现雷击后泄露电流信号采样错误。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置，其特征在于：所述微能量收集电源模块采用毫功率能量收集芯片LTC3588IMSE-1，避雷器泄露电流经过LTC3588IMSE-1整流降压后给钽电容C3充电，电容充满电后，LTC3588IMSE-1发出高电平信号，打开NMOS管Q2,此时PMOS管Q1打开给整个装置提供电源，主控芯片模块工作，给NMOS管Q3发送高电平信号，强制PMOS管Q1打开，主控芯片模块工作完毕，检测电源电压，如果低于设定工作电压，给NMOS管Q3发送低电平电信号，强制PMOS管Q1关闭，切断整个装置电源，进行充电。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置，其特征在于：所述雷击计数模块将雷击时产生的泄露电流转换成一个脉冲信号给主控芯片模块，雷击时，泄露电流经过R10，产生一个击穿瞬态抑制二极管Z2的电压，从而导通光耦EL817，获得一个低电平信号给主控芯片模块，电容 C2作为信号保持电容，使得低电平保持一定时间的稳定， 稳压管Z4作为保护光耦存在，瞬态抑制二极管Z2作为雷击信号的门槛电压，提高抗干扰性。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置，其特征在于：所述主控芯片模块采用低功耗处理芯片STM8L151K4，平时主控芯片处于低功耗休眠模式，当雷击时，通过雷击计数模块的低电平信号唤醒，关闭取电控制模块工作，打开采样控制模块，工作完毕后关闭采样控制模块，打开取电控制模块，同时通过物联网CAT14G模块将数据发送到云平台。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的无源避雷器在线监测装置，其特征在于：所述物联网CAT14G模块采用移远EC200UCNAA-N05-SGNSA全网通GPRS蓝牙cat14G模块。
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| CN (1) | CN219065620U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116699462A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-09-05 | 常州帕斯菲克自动化技术股份有限公司 | 一种无源式氧化锌避雷器智能监测采集装置 |
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2022
- 2022-11-22 CN CN202223100268.1U patent/CN219065620U/zh active Active
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| CN116699462A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-09-05 | 常州帕斯菲克自动化技术股份有限公司 | 一种无源式氧化锌避雷器智能监测采集装置 |
| CN116699462B (zh) * | 2023-07-20 | 2023-11-07 | 常州帕斯菲克自动化技术股份有限公司 | 一种无源式氧化锌避雷器智能监测采集装置 |
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