本發明屬于具體涉及一種新型防雷無線數采裝置。

背景技術：

隨著國民經濟的發展，對供電可靠性的要求越來越高。為減少線路過電壓造成的跳閘事故，很多輸電線路安裝了帶串聯間隙的過電壓保護裝置。

目前過電壓保護裝置和之前常用的高電壓等級的線路避雷器為了掌握設備運行狀況和線路雷擊情況，會安裝放電計數器進行雷擊次數統計。

目前的放電計數器普遍采用電磁驅動翻牌形式，該方式有如下不足：

1）放電計數器信號輸入端從避雷器本體引入，不利于生產過程中避雷器閥片的密封，增加產品在運行中的劣化風險；

2）放電計數部分觀察窗和本體結合部位以及尾端密封工藝要求較高，不利于一次成型，并且也降低了產品運行可靠性；

3）產品運行現場線路較高，人工觀察放電次數數據不方便，且全程人工觀察和記錄工作量大、工作效率低；

4）公司和電網客戶都有對產品運行過程中的放電數據和運行狀況進行統計分析的需要。如電網公司需要對某地區的雷擊情況進行統計，對雷擊事故高發區進行重點監測，目前只能采用安裝雷擊統計系統。投資大，性價比不高。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種可顯著提高防雷測溫產品的運行可靠性，大大提高配電輸電網絡的智能化水平的新型防雷無線數采裝置。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種新型防雷無線數采裝置，安裝于避雷器下方，包括有感應式電流傳感器、信號處理單元、主芯片、信息存儲單元、電源管理單元、電池、無線通訊單元和led指示燈，所述感應式電流傳感器通過信號處理單元與主芯片連接，所述主芯片分別與信息存儲單元、電源管理單元、無線通訊單元和led指示燈連接，所述電池與電源管理單元連接。

作為優選，所述主芯片內含有無線通訊模塊。

作為優選，所述主芯片無線連接有智能移動終端。

作為優選，采集電路各部分在沒有外部信號的情況下處于休眠狀態；有雷電或操作過電壓施加到避雷器上時，避雷器對大地放電，感應式電流傳感器輸出對應的電流沖擊信號，經信號處理單元處理后進入主芯片進行ad轉換，并將轉換結果數據及放電次數等信息放置在信息存儲單元；

當手持機進入采集器的收發范圍后，采集電路自動進入無線收發狀態，并通過無線通訊單元和手持機建立通訊聯系，將采集器編號、放電次數及放電電流數據發送到手持機；

當現場有多個采集端的時候，用戶可通過手持機的“定位”功能，將定位信號發送到指定編號的采集端，對應的采集端收到“定位”信息后，led指示燈閃爍一段特定時間。

通過本項目的實施，開發一套感應式、通過無線方式進行防雷及測溫設備數據采集的裝置。通過該裝置可以隨時取得運行中設備的雷擊次數及超溫報警次數，并可導出到后臺進行統計及輔助分析。本項目完成后，可顯著提高防雷測溫產品的運行可靠性，大大提高配電輸電網絡的智能化水平。

本發明技術效果主要體現在以下方面：1）采用目前先進的互聯網+和射頻識別技術，提升了防雷和測溫設備的智能化水平；2）小型化、一體化設計方式，安裝靈活、方便，通用性強，可滿足常用防雷及測溫設備的信號采集和數據匯總需要；3）獨有的低功耗技術，采用電池供電方式可用10年以上，解決了常規數據采集和在線監測設備取電困難和布線施工難度大的問題；4）信號采集采用感應式，和外界完全隔離，裝置安全系數高，不受高壓電磁場的干擾，滿足了復雜工況下的數據采集功能。

附圖說明

圖1為本發明安裝于避雷器上的示意圖；

圖2為本發明的立體圖；

圖3為本發明的電路原理圖；

圖4為本發明的手持機結構圖。

具體實施方式

在本實施例中，需要理解的是，術語“中間”、“上”、“下”、“頂部”、“右側”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

另，在本具體實施方式中如未特別說明部件之間的連接或固定方式，其連接或固定方式均可為通過現有技術中常用的螺栓固定或釘銷固定，或銷軸連接等方式，因此，在本實施例中不再詳述。

實施例1

如圖1-4中所示，一種新型防雷無線數采裝置，安裝于避雷器1下方，其可分為兩部分，分別為電子電路部分2和傳感器部分3，且外殼采用尼龍+玻纖制成，分為底盒和蓋板兩部分；具體包括有感應式電流傳感器、信號處理單元、主芯片、信息存儲單元、電源管理單元、電池、無線通訊單元和led指示燈，感應式電流傳感器為感應式高速響應的傳感器、且和避雷器無物理上的連接，保證了避雷器的密封性能。同時高速響應特性保證了可準確對雷電的脈沖放電進行計數，所述感應式電流傳感器通過信號處理單元后與主芯片連接，信號處理單元將雷電瞬時信號轉化為芯片可提取的信號，保證了50a-20ka范圍內的脈沖放電均能準確計數，所述主芯片分別與信息存儲單元、電源管理單元、無線通訊單元和led指示燈連接，信息存儲單元主要存儲產品編號、放電次數和采集器運行狀態信息；電源管理單元主要對電池運行狀況及放電情況進行管理，適應長期低功耗的要求；主芯片采用低功耗帶休眠及模數轉換功能的芯片；所述主芯片內含有無線通訊模塊，所述主芯片無線連接有智能移動終端，智能移動終端為手持機4，采用2.8寸tft彩屏，按鍵采用感應式觸摸按鍵，開機后，手持機4自動采集產品及放電次數、電池狀態信息。并顯示在屏幕上，用戶可通過前后翻頁查看。并且每4s更新一次，未翻看的數據產品編號顯示藍色。用戶需要查看某一編號產品的具體安裝位置時，可按“定位”按鍵，則對應編號的采集端綠燈亮。手持機4充滿一次電可連續使用40~50h，按每天工作8~10小時計算，可5天左右充電一次。充電時“電源”指示燈為紅色，充電完成，指示燈為綠色。用戶用數據線連接手持機4到電腦，通過“廣州開能無線數采分析系統”可將手持機4數據上傳到電腦進行分析；所述電池與電源管理單元連接。

實現的性能參數：

1、產品通訊距離：100m；

2、產品的耗電情況：休眠狀態：＜10μa；

收發狀態（每次30ms）：＜2ma；

定位狀態（手持機4按下“定位”按鍵后持續1s）：＜4ma；

3、使用壽命：10年（考慮裕度保守為5年以上）；

如圖3所示的采集端，其工作原理如下：

采集電路各部分在沒有外部信號的情況下處于休眠狀態；有雷電或操作過電壓施加到避雷器上時，避雷器對大地放電，感應式電流傳感器輸出對應的電流沖擊信號，經信號處理單元處理后進入主芯片進行ad轉換，并將轉換結果數據及放電次數等信息放置在信息存儲單元。

當手持機進入采集器的收發范圍后，采集電路自動進入無線收發狀態，并通過無線通訊單元和手持機建立通訊聯系，將采集器編號、放電次數及放電電流數據發送到手持機。

當現場有多個采集端的時候，用戶可通過手持機的“定位”功能，將定位信號發送到指定編號的采集端，對應的采集端收到“定位”信息后，led指示燈閃爍一段特定時間。

主芯片采用（包括但不限于）ti430系列，或pic、stm32等類型的帶休眠模式的低功耗芯片。無線通訊單元可由主芯片集成，也可用獨立無線收發芯片，由主芯片控制無線收發功能。

信息存儲單元可由主芯片集成，也可用獨立存儲模塊，用來存儲采集器編號、放電電流、放電次數等信息。

電源管理單元為采集電路提供持續穩定的電源，防止外界氣候和電磁環境的干擾。由穩壓芯片及抗干擾元件、保護元件組成。

使用說明：

采集器正常情況下處于休眠狀態，采用電磁波喚醒工作模式，檢測到手持機4發射信號后發送產品編號、放電次數及狀態信息，當手持機4發送某一編號的定位信號后，對應編號的采集器led燈閃爍，實現編號和實物的對應。

本發明技術效果主要體現在以下方面：1）采用目前先進的互聯網+和射頻識別技術，提升了防雷和測溫設備的智能化水平；2）小型化、一體化設計方式，安裝靈活、方便，通用性強，可滿足常用防雷及測溫設備的信號采集和數據匯總需要；3）獨有的低功耗技術，采用電池供電方式可用10年以上，解決了常規數據采集和在線監測設備取電困難和布線施工難度大的問題；4）信號采集采用感應式，和外界完全隔離，裝置安全系數高，不受高壓電磁場的干擾，滿足了復雜工況下的數據采集功能。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。