[發(fā)明專利]輸電線路導線雷擊波形監(jiān)測系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910099834.1
• 申請日: 2009-06-12
• 公開（公告）號: CN101923109A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 劉西林;肖忠根
• 申請（專利權）人: 杭州意能防雷技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;H01F38/20
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所 33206
• 代理人: 戴曉翔

【技術領域】

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)電氣設備防雷領域，尤指輸電線路導線雷擊波形監(jiān)測系統(tǒng)。

【背景技術】

目前，雷擊波形監(jiān)測系統(tǒng)的雷電流傳感器設于監(jiān)測線路的絕緣子上，而安裝有與雷電流傳感器導線相連的數(shù)據采樣、處理模塊的主機固定在用于支撐輸電線的支撐架上。由于雷電流傳感器與主機之間存在導線，在戶外惡劣的環(huán)境中，導線易脫落，而發(fā)生短路等事故，存在不安全隱患；而且，將監(jiān)測電路上的多個雷電流傳感器與主機連接，接線麻煩、操作繁瑣，何況這些安裝連接作業(yè)在高空中進行。

另一方面，主機的電源由太陽能板提供，太陽能板產生的電能通過蓄電池存貯，蓄電池的電能經過變壓器與用電設備相連，如此結構至少存在以下問題：1、太陽能板受天氣的影響較大，若持續(xù)陰雨天，則可能造成蓄電量不足，設備無法正常工作。2、由于監(jiān)測電路的支撐架結構存在差異，導致太陽能板難以在不同的支撐架上方便地安裝固定。3、蓄電池與主機之間存在外露的連接導線，在遇到大風等惡劣天氣時，連接導線容易松動甚至脫離，使設備因得不到供電而不能工作，而且脫落的導線易造成短路事故、相線與支撐架導通而使支撐架帶電等情況，產生危害后果。

【發(fā)明內容】

本發(fā)明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現(xiàn)有技術方案進行完善與改進，提供一種輸電線路導線雷擊波形監(jiān)測系統(tǒng)，其安裝、維護方便，工作可靠。為此，本發(fā)明采取以下技術方案：

輸電線路導線雷擊波形監(jiān)測系統(tǒng)，包括主機及可與主機網絡連接的服務器，其特征在于：該系統(tǒng)還包括復數(shù)個與主機通信相連的分機，所述的分機包括可套接在監(jiān)測線路上的機箱和位于機箱內的可開口以套接在監(jiān)測線路上的環(huán)形雷電流傳感器、與雷電流傳感器相連的雷擊信號采集模塊及無線模塊；所述的機箱中還設有可開口的環(huán)形取能互感器，所述的取能互感器所獲取的感應電經一整流、調壓模塊后為同一機箱內的用電模塊提供電源。分機的組成部分連接：取能互感器(CT取能傳感器)輸出的兩根線可連接到PCB板的整流電路，經過過壓保護送到DC-DC變換電路，獲得系統(tǒng)需要的工作電源，電源分別給分機中的雷擊信號采集模塊及無線模塊供電；雷電流傳感器的兩根信號線連接到雷擊信號采集模塊，當分機收到主機讀取命令后，通過無線模塊把數(shù)據發(fā)送給主機。

在安裝時，只需將分機直接固定在監(jiān)測線路上即可，不需要連接導線，分機與主機通過無線網絡進行通訊，提高設備的安全性的同時方便安裝；一旦分機發(fā)生故障，只要直接替換便可，而無需高空卸線、連線。

采用取能互感器從監(jiān)測線路上獲取所需的能量，以替換常采用太陽能加蓄電池方式，減小體積與重量，安裝方便，不受安裝架的結構及位置的影響，在機箱內取能互感器與整流電路相接，不存在外露的導線，工作安全、可靠，且不受天氣的影響，能持續(xù)供電。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發(fā)明還包括以下附加技術特征：

所述的雷擊信號采集模塊包括與雷電流傳感器引線相連的信號調理模塊、高速采樣處理模塊及通過一接插件與高速采樣處理模塊相連的采集終端：

所述信號調理模塊將雷電流傳感器送來的信號調理成合適的模擬電壓信號；

所述高速采樣處理模塊對通過信號調理模塊的電壓信號進行高速采樣，對采樣數(shù)據進行實時濾波處理，將雷擊數(shù)據存儲，并通知采集終端調取；

采集終端讀取存于高速采樣處理模塊的數(shù)據后對數(shù)據進一步處理，并將處理的最終結果存于存儲器中，在收到主機讀取命令后，通過無線模塊將存于存儲器中的數(shù)據發(fā)送于給主機。

高速采樣處理模塊對從信號調理模塊讀取的數(shù)據進行實時濾波處理，刪除非雷擊數(shù)據，把超過檢測閥值的雷擊數(shù)據存入自己的緩沖區(qū)，并用硬件中斷的方式通知采集終端來讀取；對于采集終端已讀取的數(shù)據，將自動被清除出緩沖區(qū)。在每條導線上安裝了一個雷電流采集裝置(稱之為：分機)，本系統(tǒng)由多個分機和一個主機構成，分機可通過433MHz無線傳輸把采集到的數(shù)據發(fā)送給主機。

所述的高速采樣處理模塊包括A/D轉換芯片、與A/D轉換芯片相連的FPGA芯片及為FPGA加載編譯代碼的啟動芯片。傳感器采集的信號經過信號調理電路后，送入在FPGA控制下的高速A/D轉換芯片，高速A/D在FPGA芯片控制下完成對雷擊信號的高速采集。啟動芯片可為XCF04，用于存儲VHDL編譯代碼，F(xiàn)PGA芯片可為XC3S250，當XC3S250啟動時就是從XCF04加載VHDL編譯代碼。FPGA芯片具有高速采樣的能力，處理速度快，使雷擊波形準確。