專利名稱:浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于雷電浪涌防護(hù)裝置領(lǐng)域。 技術(shù)背景
雷電是由帶電的云在空中放電導(dǎo)致的一種特殊的天氣現(xiàn)象。雷電是造成電子 設(shè)備損壞的重要原因,它威脅建筑、鐵路、民航、通信、工控、軍事等各個(gè)領(lǐng)域 電子信息系統(tǒng)的安全。浪涌保護(hù)器是主要用于抑制雷電浪涌的保護(hù)類器件。在連 接于電子設(shè)備的電源線、信號(hào)線以及控制線等金屬線路上安裝浪涌保護(hù)器是雷電 防護(hù)重要措施之一。目前各地區(qū)各行業(yè)每年都投入巨額資金大量采購安裝浪涌保 護(hù)器。但是本質(zhì)上,浪涌保護(hù)器是一種"犧牲自己,保護(hù)別人"的器件,當(dāng)浪涌 保護(hù)器遭受雷擊浪涌電流,或長期使用,必然出現(xiàn)老化和損壞,這時(shí),浪涌保護(hù) 器就失去了保護(hù)電子電氣設(shè)備的功能,受損到一定程度的浪涌保護(hù)器甚至可能引 發(fā)線路中斷或者短路。這對(duì)那些對(duì)雷電敏感的設(shè)備,特別是在雷電高發(fā)的季節(jié)或 地區(qū),是不能容忍的,甚至是"致命"的。這就引發(fā)了用戶迫切的需求 一是要 及時(shí)知道每一個(gè)浪涌保護(hù)器此時(shí)是否還在起到應(yīng)有的保護(hù)作用,如果不是,則應(yīng) 立刻維護(hù)更換;二是要知道浪涌保護(hù)器己經(jīng)遭到過雷擊的情況,也就是說,要預(yù) 知浪涌保護(hù)器是否快要失效了,以便提前進(jìn)行維護(hù)工作。
由此可見,由于用戶不知道每個(gè)浪涌保護(hù)器的當(dāng)前狀態(tài),對(duì)雷電防護(hù)就成了
"盲人",電子信息系統(tǒng)的防雷安全就成為不可知的事情。事實(shí)上,對(duì)近10年各 行各業(yè)的雷電災(zāi)害進(jìn)行的調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明,,很多浪涌保護(hù)器已損壞但未被發(fā)現(xiàn),由 此造成雷電打壞設(shè)備的事故的情況占相當(dāng)大的比例。因此這一問題雖然看似很 小,但卻切實(shí)關(guān)系到各地區(qū)各行業(yè)電子信息系統(tǒng)的安全。因此對(duì)浪涌保護(hù)器的狀 態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和后續(xù)分析處理就顯得十分重要了 。
目前,為解決上述問題而釆取的方法和技術(shù)方案有如下幾種
一、 目前普遍采用定期對(duì)浪涌保護(hù)器進(jìn)行檢測(cè)的方法, 一般每年在雷雨季節(jié) 前后進(jìn)行檢測(cè),但這種方法常常不能起到作用,這是因?yàn)樵诙ㄆ诘臋z測(cè)后,可能 浪涌保護(hù)器馬上就被雷電打壞,后續(xù)雷擊將擊毀設(shè)備。另外,對(duì)于安裝于信號(hào)回 路中的浪涌保護(hù)器,常常由于不能中斷信號(hào)而不能停機(jī),故而即使在定期檢測(cè) 時(shí),信號(hào)浪涌保護(hù)器也不能得到有效檢測(cè)。
二、 在電源浪涌保護(hù)器內(nèi)部設(shè)置熱脫扣裝置及與其相聯(lián)的微動(dòng)開關(guān),當(dāng)電源 浪涌保護(hù)器發(fā)生過熱損壞時(shí)輸出一個(gè)開關(guān)量,通過這個(gè)開關(guān)量對(duì)浪涌保護(hù)器的故障進(jìn)行報(bào)警。這一方法其存在的問題是1、浪涌抑制器件劣化或損壞未必產(chǎn)生 足以使脫扣裝置動(dòng)作的能量,這時(shí)報(bào)警單元不能進(jìn)行報(bào)警輸出。2、在器件完全損 壞時(shí)才可能輸出報(bào)警信號(hào),不能提前預(yù)知;對(duì)其損壞過程中的狀態(tài)以及損壞的原 因均不能確定;3、不適用于信號(hào)類浪涌保護(hù)器;4、雷擊電流的能量和時(shí)間無法 通過專用設(shè)備進(jìn)行分析處理。
三、 以電子器件介入浪涌保護(hù)器電路進(jìn)行檢測(cè)。其缺陷為,測(cè)量電路本身與 浪涌保護(hù)器電路發(fā)生了電連接,導(dǎo)致測(cè)量電路被雷電浪涌提前損壞。
四、 由本人提出的"浪涌保護(hù)器的新型檢測(cè)裝置"(專利號(hào)ZL200720177057.4) 為上述問題提出了一種解決方案,這一方案初步解決了浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)問 題。其缺陷為溫度開關(guān)尚不能對(duì)浪涌抑制器件溫度變化準(zhǔn)確及時(shí)反映,因此可 資判斷的溫度信息不夠充分和直接。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了有效解決以上問題,本實(shí)用新型提出了一種基于采集浪涌抑制器件回路 的磁場(chǎng)強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)浪涌保護(hù)器老化或劣化情況的裝置。
當(dāng)電流流過導(dǎo)體時(shí),在導(dǎo)體周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),且磁場(chǎng)的大小與電流大小正相 關(guān)。通過對(duì)浪涌抑制器件的回路進(jìn)行磁場(chǎng)檢測(cè),就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)浪涌保護(hù)器上的雷 電流的檢測(cè),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)浪涌抑制器件的狀況好壞檢測(cè)。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)友案為 一種新型的浪涌保護(hù)器的在線檢 測(cè)裝置,包含磁感單元(1)、信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)和數(shù)據(jù)分析單元(3),所 述磁感單元(1)和浪涌抑制器件(4)的回路靠近安裝,所述磁感單元(1)通過 傳輸線路(5)與信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)連接,所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)與數(shù) 據(jù)分析單元(3)連接。
所述磁感單元(1)是包含磁感器件的回路。
所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)包含A/D轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字信號(hào)傳輸電路,信號(hào)轉(zhuǎn) 換傳輸單元(2)與數(shù)據(jù)分析單元(3)之間以總線制或多線制方式連接,或通過網(wǎng) 絡(luò)連接。
數(shù)據(jù)分析單元(3)包含計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)上所運(yùn)行的判斷顯示軟件;所述判斷 顯示軟件包含顯示功能模塊、計(jì)算功能模塊;所述計(jì)算功能模塊包含基于磁場(chǎng)特 性、浪涌電流大小和特性、浪涌保護(hù)器損,程度三者之間的各種關(guān)系的算法。
所述數(shù)據(jù)分析單元(3)是按照既定isi據(jù)分析模型運(yùn)行的集成電路。
一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)連接一個(gè)或多個(gè)磁感單元(1), 一個(gè)數(shù)據(jù)分析單 元(3)連接一個(gè)或多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2),數(shù)據(jù)分析單元(3)接入專用網(wǎng) 或互聯(lián)網(wǎng)。
所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)可與磁感單元(1)集成于一體。所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)可與數(shù)據(jù)分析單元(3)集成于一體。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是-
一、 能夠在線實(shí)時(shí)檢測(cè)浪涌保護(hù)器的狀態(tài)、以及是否還在起到應(yīng)有的保護(hù)作 用,為浪涌保護(hù)器的維護(hù)提供了及時(shí)準(zhǔn)確的信息;
二、 有效解決了現(xiàn)有檢測(cè)方法存在的浪涌攛制器件劣化或損壞時(shí)未產(chǎn)生足以 使脫扣裝置動(dòng)作的能量,致使報(bào)警單元不能進(jìn)行報(bào)警輸出的問題。
三、 能夠及時(shí)掌握浪涌保護(hù)器已經(jīng)遭到過雷擊的情況,從而預(yù)知浪涌保護(hù)器 是否快要失效,以便提前進(jìn)行維護(hù)工作,解決了現(xiàn)有檢測(cè)方法只有在器件損壞后 才能輸出報(bào)警信號(hào)的難題。
四、 可以檢測(cè)紀(jì)錄浪涌抑制器件損壞過程中的狀態(tài)以及損壞的原因;為雷電 防護(hù)提供翔實(shí)的數(shù)據(jù)信息。
五、 適用廣泛,不但適用電源類浪涌保護(hù)器,而且適用于信號(hào)類浪涌保護(hù)器。
六、 測(cè)量電路本身與浪涌保護(hù)器電路無電連接,避免了測(cè)量電路被雷擊浪涌 提前損壞的問題,也避免了由于測(cè)量電路的介入使信號(hào)類浪涌保護(hù)器產(chǎn)生信號(hào)損 耗和故障點(diǎn)的問題。 ,
七、 數(shù)據(jù)分析單元(3)接入專用網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控,也可以在網(wǎng) 絡(luò)上傳輸和共享所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)。
圖1實(shí)用新型的原理示意圖
圖2實(shí)用新型接入網(wǎng)絡(luò)的示意圖
圖2實(shí)用新型實(shí)施例的原理示意圖
具體實(shí)施方式,
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例論來述具體實(shí)施方式
參閱圖l-3所示,l是磁感單元,2是信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元,3是數(shù)據(jù)分析單元, 4是浪涌抑制器件,5是傳輸線路,6是浪涌保護(hù)器外殼,7是回路,8是專用網(wǎng)或 互聯(lián)網(wǎng),9是傳輸通路。
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本實(shí)用新型的浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)裝置,包含磁感單元(1)、信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸 單元(2)和數(shù)據(jù)分析單元(3),所述磁感單元(1)和浪涌抑制器件(4)的回路 靠近安裝,所述磁感單元(1)通過傳輸線路(5)與信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)連接, 所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)與數(shù)據(jù)分析單元(3)連接。
所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)包含A/p轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字信號(hào)傳輸電路,數(shù)據(jù)分 析單元(3)包含計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)運(yùn)行的判斷顯示軟件;所述判斷顯示軟件包含顯 示功能模塊、計(jì)算功能模塊;所述計(jì)算功能模塊包含基于磁場(chǎng)特性、浪涌電流大 小和特性、浪涌保護(hù)器損壞程度三者之間的各種關(guān)系的算法。
一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)連接一個(gè)或多個(gè)磁感單元(1), 一個(gè)數(shù)據(jù)分析單 元(3)連接一個(gè)或多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2),數(shù)據(jù)分析單元(3)可接入專用網(wǎng) 或互聯(lián)網(wǎng)。
磁感單元(1)置于浪涌抑制器件(4)的回路附近,當(dāng)有雷擊電流通過浪涌抑 制器件(4)件時(shí),浪涌抑制器件的回路周圍產(chǎn)生磁場(chǎng),磁感器件感應(yīng)到磁場(chǎng),輸出 電信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2),信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)對(duì)此信號(hào)進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換,即將其由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),'數(shù)字信號(hào)再以485總線方式傳輸?shù)綌?shù)據(jù) 分析單元(3)。數(shù)據(jù)分析單元(3)在本實(shí)施例中是一臺(tái)安裝了浪涌保護(hù)器檢測(cè)管 理軟件的計(jì)算機(jī)和一臺(tái)將485總線信號(hào)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。當(dāng)計(jì)算機(jī)接收 到通過485總線傳來的磁場(chǎng)信號(hào)時(shí)。即可通過計(jì)算和與已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行比 對(duì)分析,判斷和顯示浪涌電流的類型、來源、大小和浪涌抑制器件(4)的損壞程 度。由于總線信號(hào)本身含有地址信息,因此可以知道出現(xiàn)雷擊浪涌或出現(xiàn)故障的浪 涌保護(hù)器的位置和編號(hào)。計(jì)算機(jī)可通過連接互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)浪涌保護(hù)器的遠(yuǎn)程分析處 理和檢測(cè)信息的網(wǎng)絡(luò)共享。
另一種實(shí)施方式,是將上述數(shù)據(jù)分析單元(3)中的計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的 分析判斷顯示軟件,以集成電路替換。可以采用按照既定數(shù)據(jù)分析模型運(yùn)行的DSP 集成電路實(shí)現(xiàn)同等的功能。
再有一種實(shí)施方式信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)與數(shù)據(jù)分析單元(3)之間的傳輸 形式不局限于總線形式,根據(jù)實(shí)際情況,也可以采用多線制方式傳輸,特別強(qiáng)調(diào)的 是兩者之間也可以通過網(wǎng)絡(luò)連接,即轉(zhuǎn)化得出的數(shù)字信號(hào),通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到任何 一個(gè)可以連接網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)中,該數(shù)字信號(hào)不但可以被及時(shí)采集,而且還可以用計(jì) 算機(jī)運(yùn)行軟件進(jìn)行分析處理,得出結(jié)果,從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的信息處理和共享。
不但如此,本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn), 一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)可同時(shí)處理多個(gè)磁感單元(l)發(fā)出的信息,這樣有助于提高信號(hào)轉(zhuǎn)化及傳輸?shù)男?;而且一個(gè)數(shù)據(jù) 分析單元(3)可同時(shí)析處理多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)傳遞來的信息,實(shí)現(xiàn)集中 監(jiān)測(cè)處理,并且可以得出橫向的比較數(shù)據(jù),為未來雷電防護(hù)提供翔實(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
而且,數(shù)據(jù)分析單元(3)可接入專用網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。專用網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)分析單元(3) 構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的雷電防護(hù)系統(tǒng);互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)分析單元(3)構(gòu)成一個(gè)更加廣 泛、能夠無縫連接的雷電防護(hù)檢測(cè)系統(tǒng),結(jié)論性數(shù)據(jù)或原始數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程 檢測(cè)處理和檢測(cè)信息的網(wǎng)絡(luò)共享,可以實(shí)現(xiàn)雷電防護(hù)領(lǐng)域中浪涌保護(hù)器工作狀態(tài)的 集中監(jiān)控及后續(xù)處理,有助于提高雷電防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的整體水平。
利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案,達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)效果的,或者在不脫離本實(shí)用新 型的設(shè)計(jì)思想下的技術(shù)方案等同變換,均是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)裝置,包含磁感單元(1)、信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)和數(shù)據(jù)分析單元(3),其特征在于所述磁感單元(1)和浪涌抑制器件(4)的回路靠近安裝,所述磁感單元(1)通過傳輸線路(5)與信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)連接,所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)與數(shù)據(jù)分析單元(3)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)裝置,其特征在于所述磁感單元(l) 是包含磁感器件的回路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)裝置,其特征在于所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)包含A/D轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字信號(hào)傳輸電路,信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)與數(shù)據(jù)分析單 元(3)之間以總線制或多線制方式連接,或通過網(wǎng)絡(luò)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)裝置,其特征在于數(shù)據(jù)分析單元(3) 包含計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)上所運(yùn)行的判斷顯示軟件;所述判斷顯示軟件包含顯示功能模塊、計(jì)算 功能模塊;所述計(jì)算功能模塊包含基于磁場(chǎng)特性、浪涌電流大小和特性、浪涌保護(hù)器損壞程 度三者之間的各種關(guān)系的算法。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)裝置,其特征在于所述數(shù)據(jù)分析單 元(3)是按照既定數(shù)據(jù)分析模型運(yùn)行的集成電路。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)裝置,其特征在于 一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換傳 輸單元(2)可連接一個(gè)或多個(gè)磁感單元(1), 一個(gè)數(shù)據(jù)分析單元(3)連接一個(gè)或多個(gè)信號(hào) 轉(zhuǎn)換傳輸單元(2),數(shù)據(jù)分析單元(3)可接入專用網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)裝置,其特征在于所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳 輸單元(2)與磁感單元(1)集成于一體。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浪涌保護(hù)器的在線檢測(cè)裝置,其特征在于所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)與數(shù)據(jù)分析單元(3)集成于一體。
專利摘要本實(shí)用新型屬于雷電浪涌防護(hù)領(lǐng)域一種裝置。本實(shí)用新型包含磁感單元(1)、信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)和數(shù)據(jù)分析單元(3),所述磁感單元(1)和浪涌抑制器件(4)的回路(7)靠近安裝,所述磁感單元(1)通過傳輸線路(5)與信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)連接,所述信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸單元(2)與數(shù)據(jù)分析單元(3)連接。本實(shí)用新型檢測(cè)精度高,反應(yīng)靈敏,且實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程處理和檢測(cè)信息的網(wǎng)絡(luò)共享。
文檔編號(hào)G01R31/00GK201429663SQ20092009762
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者孫巍巍 申請(qǐng)人:孫巍巍