專利名稱：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能spd設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能SPD設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域:本實用新型涉及電子、計算機信息領(lǐng)域，電氣設(shè)備監(jiān)測領(lǐng)域，特別是涉一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能sro設(shè)備。
背景技術(shù)：
:電涌保護器(Surge Protective Device, SPD)又稱浪涌保護器,是用于帶電系統(tǒng)中限制瞬態(tài)過電壓和導引泄放電涌電流的非線性防護器件，用以保護耐壓水平低的電器或電子系統(tǒng)免遭雷擊及雷擊電磁脈沖或操作過電壓的損害。近年來，電子信息系統(tǒng)(如電視、電話、通信、計算機網(wǎng)絡等)發(fā)展迅猛，電子信息設(shè)備大量涌現(xiàn)和普及。這類系統(tǒng)和設(shè)備往往比較昂貴和重要，其工作電壓、耐壓水平很低，極易受到雷電電磁脈沖的危害，為此需采用sro做過電壓保護。然而sro產(chǎn)品的種類繁多、保護模式多種多樣，致使使用過程中也出現(xiàn)了一系列的混亂，不但SPD的保護效果差，甚至還出現(xiàn)很多SPD起火自燃，嚴重危害到設(shè)備的安全。SPD的安全性能也成為眾多通信行業(yè)及用戶關(guān)注的重要問題。以下通過研究相關(guān)最新發(fā)明和實用新型專利，說明本實用新型的技術(shù)背景。專利-電涌保護器現(xiàn)場檢測與控制裝置(201220263505)實現(xiàn)通過在控制電源兩極間依次并接電涌保護器(SPD)故障信號報警電路和sro保護開關(guān)動作信號報警電路，此方法雖達到故障報警以及切斷故障sro的目的，但sro切斷后需要時間更換新設(shè)備，使得故障排除滯后，給供配電系統(tǒng)帶來新的安全隱患；同時該設(shè)計為單個sro獨立監(jiān)測，不能實現(xiàn)區(qū)域性監(jiān)測報警，管理實效低，從而帶來資源浪費。專利-高速公路防雷sro的無線遠程自動監(jiān)測系統(tǒng)(201220068618)實現(xiàn)無線故障報警，同樣未能解決上述問題。專利-電涌保護裝置(201210092200)實現(xiàn)了一種電涌保護的改進裝置，但其并未充分考慮其自身失效帶來的保護失效以及安全隱患。專利智能雷擊監(jiān)測裝置(201210009222.0)實現(xiàn)溫度檢測來監(jiān)測SPD模塊工作狀態(tài)，此方法在理論上只能進行定性判斷，且隨環(huán)境溫度改變而有更大誤差，因此利用該方法判斷sro是否失效難度較大，可靠性差。發(fā)明內(nèi)容:本實用新型目的旨在克服上述技術(shù)問題，提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能sro設(shè)備，智能sro設(shè)備融合了傳統(tǒng)避雷過電壓保護模塊、傳感檢測、嵌入式系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，除具有響應時間快，通流量大的一般sro特點外，設(shè)備還配備高性能處理器、傳感器、高性能ad、存儲器，物聯(lián)網(wǎng)傳輸模塊?？蓱糜诘透邏壕€路設(shè)備保護，包括但不限于建筑、通信、安防、金融、企業(yè)信息化、工業(yè)自動化、鐵路交通、電力、風電、軍事、石化、煤炭行業(yè)。本實用新型的目的是通過以下措施實現(xiàn)的:一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能sro設(shè)備及系統(tǒng)，包括:智能sro設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)通信平臺、云客戶端系統(tǒng)和云服務器系統(tǒng)。所述智能sro設(shè)備，包括避雷過電壓保護模塊、冗余保護模塊、備用電源模塊、傳感檢測模塊、嵌入式系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)通信端口 ；避雷過電壓保護模塊一般為MOV器件；[0012]冗余保護模塊是當避雷過電壓保護模塊失效、性能不足或由于線路故障出現(xiàn)長時間過電壓、過電流時，嵌入式系統(tǒng)還具有線路監(jiān)測保護功能，防止過電壓保護元件和被保護設(shè)備的損毀，包括瞬時電流速斷、復壓時限過流保護、復合電壓保護、反時限過流保護、過電壓故障波記錄、重合閘、遠程報警及自檢功能；傳感檢測模塊，包括:電壓互感器、電流傳感器、溫濕度傳感器，其中電壓互感器、電流互感器與避雷過電壓保護模塊相連，且電壓互感器、電流傳感器、溫濕度傳感器，經(jīng)過調(diào)理電路和計數(shù)器電路與嵌入式系統(tǒng)連接；電壓互感器、電流傳感器、計數(shù)器用來檢測電壓、泄露電流以及雷擊或過電壓次數(shù)信號，溫濕度傳感器檢測現(xiàn)場環(huán)境的溫度及濕度，嵌入系統(tǒng)將采集信號A/D轉(zhuǎn)換，并利用內(nèi)部核心算法進行綜合分析判斷，實時判斷線路進行全面保護控制，數(shù)據(jù)可部分本地保存，也可經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)通信端口傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理節(jié)點，上傳至服務器進行保存。嵌入式系統(tǒng)，包括CPU系統(tǒng)、繼電電路以及輸入輸出I/O;物聯(lián)網(wǎng)通信端口即為通信端口模塊，實現(xiàn)與外界交互；所述物聯(lián)網(wǎng)通信平臺，包括ZIGBEE/WIFI無線傳輸接口、2.5/3G遠程數(shù)據(jù)傳輸接口、有線寬帶接口、M0DBUS/CAN總線傳輸接口，以上接口都與設(shè)備CPU相連；另包括獨立的ZIGBEE、WIFI通信節(jié)點模塊，實現(xiàn)整個局域網(wǎng)覆蓋及遠程數(shù)據(jù)傳輸模。所述云客戶端系統(tǒng)，包括手機、個人電腦PC、掌上電腦客戶端及便攜式定制終端，手機、個人電腦PC的客戶端通過安裝云客戶端軟件實現(xiàn)對智能sro設(shè)備管理，客戶端軟件提供用戶登錄、終端設(shè)備監(jiān)控管理和應用管理功能，包括:用戶認證模塊，驗證登錄用戶信息，對部分重要數(shù)據(jù)進行加密，認證成功后返回智能sro設(shè)備列表；智能sro設(shè)備監(jiān)控管理模塊，包括智能sro設(shè)備添加及刪除，對智能sro設(shè)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)訪問及控制，報表管理，實時數(shù)據(jù)及曲線顯示，組態(tài)顯示(使用Flash模塊模擬現(xiàn)場設(shè)備工作狀態(tài)，實時報警)，報警警示(通過顏色區(qū)分設(shè)備工作狀態(tài)，利用飛信、即時消息給遠程接受終端報警)，近遠程智能SPD設(shè)備源定位追蹤；手機客戶端只能提供遠程智能sro設(shè)備數(shù)據(jù)訪問、狀態(tài)查看工作，PC客戶端提供局域網(wǎng)/網(wǎng)絡版客戶端軟件，在局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)對智能sro設(shè)備進行全面的實時監(jiān)控維護；便攜式定制終端,基于Android/IOS/Windows系統(tǒng),具有個性化硬件設(shè)計，提供近遠程的智能sro設(shè)備在線檢測功能。所述云服務器系統(tǒng)為具有云數(shù)據(jù)處理運算及網(wǎng)絡通信能力的服務器電腦。包括局域版和網(wǎng)絡版，完成數(shù)據(jù)的接收、存儲以及預處理。本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點:1.本實用新型與現(xiàn)有sro技術(shù)相比，增加了高精度在線監(jiān)測應用及云物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用，包括傳感檢測模塊、CPU系統(tǒng)模塊、物聯(lián)網(wǎng)通信模塊、冗余保護模塊，實現(xiàn)SPD的網(wǎng)絡化與智能化。2.現(xiàn)有sro主要通過避雷器失效裝置或定期檢測才能發(fā)現(xiàn)問題，而本實用新型設(shè)備提供了實時在線監(jiān)測模塊，精度高，且能夠提前預判設(shè)備工作狀態(tài)；3.現(xiàn)有sro偶有配置遠程遙信模塊，不具備區(qū)域性組網(wǎng)能力，而本實用新型設(shè)備配備云物聯(lián)網(wǎng)接口模塊，能夠形成廣泛區(qū)域內(nèi)的組網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸、遠程控制及集約
化管理。本實用新型能夠及時發(fā)現(xiàn)sro受潮、老化及其它隱患，降低檢測成本，避免事故的發(fā)生，且具有“黑匣子”功能，為事故發(fā)生排查原因提供有力證據(jù)，對維護電力系統(tǒng)及設(shè)備的安全運行、合理安排檢修時間以及節(jié)約人力、物力等方面都有重要價值。


:圖1為本實用新型實施例一的智能SPD設(shè)備的拓撲示意圖；圖2為本實用新型實施例一的智能SPD設(shè)備的傳感檢測模塊原理圖圖3為本實用新型實施例二的智能SPD設(shè)備基本運行部分功能的流程圖；圖4為本實用新型實施例三的智能sro設(shè)備及系統(tǒng)的用戶訪問智能sro設(shè)備部分功能的流程圖。圖中:1_智能sro設(shè)備；2_物聯(lián)網(wǎng)通信平臺；3_云客戶端系統(tǒng)；4_云服務器系統(tǒng)。
具體實施方式
:本實用新型實施例提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能sro設(shè)備，以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，此處描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型，并且在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。實施例一:智能SPD設(shè)備拓撲示意圖如圖1所示，本實用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的智能Sro設(shè)備拓撲示意圖，包括:智能SPD設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)通信平臺、云客戶端系統(tǒng)和云服務器系統(tǒng)；其中智能sro設(shè)備通過物聯(lián)網(wǎng)通信平臺與云客戶端系統(tǒng)和云服務器系統(tǒng)進行通信，云客戶端系統(tǒng)與云服務器系統(tǒng)相互通信連接。智能sro設(shè)備，包括避雷過電壓保護模塊、冗余保護模塊、備用電源模塊、傳感檢測模塊、嵌入式系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)通信端口。避雷過電壓保護模塊一般為MOV器件；冗余保護模塊包括避雷過電壓保護模塊、繼電模塊和電路檢測模塊。傳感檢測模塊包括:電壓互感器、電流傳感器、溫濕度傳感器，它們經(jīng)過調(diào)理電路和計數(shù)器電路與嵌入式系統(tǒng)連接；嵌入式系統(tǒng)包括CPU系統(tǒng)，繼電電路以及輸入輸出i/o;物聯(lián)網(wǎng)通信端口即為通信端口模塊。物聯(lián)網(wǎng)通信平臺，包括ZIGBEE/WIFI無線傳輸接口、2.5/3G遠程數(shù)據(jù)傳輸接口、有線寬帶接口、M0DBUS/CAN總線傳輸接口，以上接口都與設(shè)備CPU相連；另包括獨立的ZIGBEE、WIFI通信節(jié)點模塊。云客戶端系統(tǒng)，包括手機、個人電腦PC、掌上電腦客戶端及便攜式定制終端。云服務器系統(tǒng)為具有云數(shù)據(jù)處理運算及網(wǎng)絡通信能力的服務器電腦。如圖2所示，傳感檢測模塊包括電壓互感器、電流傳感器、溫濕度傳感器和調(diào)理電路/計數(shù)器模塊，其中sro為現(xiàn)有Mov型避雷過電壓保護模塊，電壓互感器連接在sro設(shè)備輸入線l/n兩端，電流傳感器在sro的PE端，溫濕度傳感器靠近sro模塊安裝，其中調(diào)理電路/計數(shù)器包括現(xiàn)有的二級放大電路和比較器電路，用來調(diào)理變換傳感器檢測信號和記錄過電壓次數(shù)，并輸出至CPU。實施例二:智能sro設(shè)備基本運行部分功能流程圖如圖2所示，本實用新型智能sro設(shè)備基本運行部分功能的流程圖，包括以下步驟:I)初始化后基本運行智能sro設(shè)備安裝后，正常上電工作，將對嵌入式系統(tǒng)進行硬件初始化，分配內(nèi)存，打開定時監(jiān)測避雷過電壓保護模塊功能，實時監(jiān)測線路電壓電流功能，實時控制保護功能，實時報警功能，雷電計數(shù)功能，實時記錄可疑信號數(shù)據(jù)及故障信號；[0039]2)上傳數(shù)據(jù)智能sro設(shè)備可遠程接收操作指令，并存儲，每次設(shè)備啟動或者斷開連接后會查找本地已存儲命令，若所接收指令為自動上傳數(shù)據(jù)，設(shè)備將先嘗試與服務器建立連接，若服務器在斷開狀態(tài)，在嘗試3次之后將自動放棄；若與服務器建立連接，將根據(jù)配置好的采集時間，定時上傳數(shù)據(jù)，并將采集的可疑數(shù)據(jù)或故障信號上報；3)服務器預處理服務器接收到數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進行預處理并存入數(shù)據(jù)庫，若分析得到可疑數(shù)據(jù)，將首先在本地報警，若有配置遠程報警，會及時發(fā)送遠程報警信息。實施例三:用戶訪問智能SPD設(shè)備流程圖如圖3所示，本實用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的智能sro設(shè)備及系統(tǒng)的用戶訪問智能SPD設(shè)備部分功能的流程圖，包括以下步驟:I)登陸服務器用戶通過客戶端軟件輸入用戶名和密碼，形成數(shù)據(jù)流，傳送至服務器，進行用戶身份認證，認證通過，返回客戶端智能sro設(shè)備列表；若未通過，通知客戶端用戶名或賬戶密碼錯誤；2)訪問智能sro設(shè)備在智能sro設(shè)備列表下，可以添加新的智能sro設(shè)備，根據(jù)用戶權(quán)限服務器返回所有支持訪問的智能sro設(shè)備列表，用戶選擇添加；對于列表下智能sro設(shè)備，可以查詢其屬性信息，在列表智能sro設(shè)備圖標上雙擊或者右鍵單擊彈出菜單選擇打開該智能sro設(shè)備頁面，進行數(shù)據(jù)(曲線)實時查看，數(shù)據(jù)分析，在線診斷，地圖追蹤，遠程控制、遠程升級程序以及輔助決策。
權(quán)利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能Sro設(shè)備，其特征是:該設(shè)備包括智能sro設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)通信平臺、云客戶端系統(tǒng)和云服務器系統(tǒng)；其中智能sro設(shè)備通過物聯(lián)網(wǎng)通信平臺與云客戶端系統(tǒng)和云服務器系統(tǒng)進行通信，云客戶端系統(tǒng)與云服務器系統(tǒng)相互通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求 所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能設(shè)備，其特征在于:所述智能sro設(shè)備，包括避雷過電壓保護模塊、冗余保護模塊、備用電源模塊、傳感檢測模塊、嵌入式系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)通信端口，冗余保護模塊、備用電源模塊、傳感檢測模塊、以及物聯(lián)網(wǎng)通信端口分別與嵌入式系統(tǒng)相連； 避雷過電壓保護模塊采用MOV器件，該模塊分別與冗余保護模塊和傳感器模塊相連； 冗余保護模塊包括避雷過電壓保護模塊、繼電模塊和電路檢測模塊； 傳感檢測模塊包括:電壓互感器、電流傳感器、溫濕度傳感器，它們經(jīng)過調(diào)理電路和計數(shù)器電路與嵌入式系統(tǒng)連接； 嵌入式系統(tǒng)包括CPU系統(tǒng)、繼電電路以及輸入輸出I/O ； 物聯(lián)網(wǎng)通信端口即為通信端口模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能sro設(shè)備，其特征在于:所述物聯(lián)網(wǎng)通信平臺，包括ZIGBEE/WIFI無線傳輸接口、2.5/3G遠程數(shù)據(jù)傳輸接口、有線寬帶接口、M0DBUS/CAN總線傳輸接口，以上接口都與嵌入式CPU系統(tǒng)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能sro設(shè)備，其特征在于:所述物聯(lián)網(wǎng)通信平臺還包括獨立的ZIGBEE、WIFI通信節(jié)點模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能sro設(shè)備，其特征在于:所述云客戶端系統(tǒng)，包括手機、個人電腦PC、掌上電腦客戶端及便攜式定制終端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能sro設(shè)備，其特征在于:所述云服務器系統(tǒng)為具有云數(shù)據(jù)處理運算及網(wǎng)絡通信能力的服務器電腦。
專利摘要本實用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能SPD設(shè)備，智能SPD設(shè)備融合了傳統(tǒng)避雷過電壓保護模塊、傳感檢測、嵌入式系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，除具有響應時間快，通流量大的一般SPD特點外，設(shè)備還配備高性能處理器、傳感器、高性能AD、存儲器，物聯(lián)網(wǎng)傳輸模塊。該設(shè)備包括智能SPD設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)通信平臺、云客戶端系統(tǒng)和云服務器系統(tǒng)；其中智能SPD設(shè)備通過物聯(lián)網(wǎng)通信平臺與云客戶端系統(tǒng)和云服務器系統(tǒng)進行通信，云客戶端系統(tǒng)與云服務器系統(tǒng)相互通信連接?？蓱糜诘透邏壕€路設(shè)備保護，包括但不限于建筑、通信、安防、金融、企業(yè)信息化、工業(yè)自動化、鐵路交通、電力、風電、軍事、石化、煤炭行業(yè)。
文檔編號H02J13/00GK203056695SQ20132004703
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者楊仲江, 張志鵬 申請人:南京信息工程大學