[發(fā)明專利]用于結(jié)構(gòu)體上的雷擊檢測系統(tǒng)、裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611120519.9
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN107085137B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T.F.鮑姆海因里希;M.K.鮑勒;Y.N.M.埃爾南德斯
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐予紅;劉春元

1.一種安裝在結(jié)構(gòu)體上的用于檢測雷擊的集成電路，所述集成電路包括：

處理單元，所述處理單元用于從入射到所述結(jié)構(gòu)體上的多次雷擊中采集雷電感應(yīng)電流；

非易失性存儲器，所述非易失性存儲器用于連續(xù)存儲所述多次雷擊中的每次雷擊的所述雷電感應(yīng)電流的一個或多個樣本；

能量收集單元，所述能量收集單元配置成從所述雷電感應(yīng)電流中收集能量，以給所述集成電路供電；以及

損壞估計單元，所述損壞估計單元配置成基于對來自所述非易失性存儲器的所述多次雷擊的所述雷電感應(yīng)電流的存儲樣本的歷史進(jìn)行分析來估計所述多個組件的狀況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，所述集成電路安裝在所述結(jié)構(gòu)體的多個組件中的一個或多個組件上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路，其中，所述處理單元包括時間戳發(fā)生器，所述時間戳發(fā)生器用來生成表示雷擊在所述多個組件上的入射時間的時間戳，并將所述時間戳存儲在所述非易失性存儲器中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，所述損壞估計單元配置成在所述多個組件的估計狀況表示需要維修時實時地發(fā)送警告信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，所述集成電路進(jìn)一步包括無線接口，所述無線接口用來以無線的方式將所述非易失性存儲器中存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)站。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，所述雷電感應(yīng)電流的樣本系列用來提取所述多次雷擊中的每次雷擊的所述雷電感應(yīng)電流的暫態(tài)波形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，所述非易失性存儲器是閃速存儲器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，進(jìn)一步包括輸入保護電路，所述輸入保護電路用于保護所述集成電路不受過流和過壓浪涌的影響。

9.一種用于結(jié)構(gòu)體的雷電檢測和損壞估計系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

避雷裝置，所述避雷裝置用來接收多次雷擊，并產(chǎn)生所述多次雷擊中的每次雷擊的雷電感應(yīng)電流；

集成電路，所述集成電路耦合到所述避雷裝置，并安裝在所述結(jié)構(gòu)體上，所述集成電路包括：

處理單元，所述處理單元用于采集所述多次雷擊中的每次雷擊的所述雷電感應(yīng)電流；

非易失性存儲器，所述非易失性存儲器用于連續(xù)存儲所述多次雷擊中的每次雷擊的所述雷電感應(yīng)電流的一個或多個樣本；

損壞估計單元，所述損壞估計單元用于基于對來自所述非易失性存儲器的所述多次雷擊的所述雷電感應(yīng)電流的存儲樣本的歷史進(jìn)行分析來估計所述結(jié)構(gòu)體的狀況；和

能量收集單元，所述能量收集單元配置成從所述雷電感應(yīng)電流中收集能量，以給所述集成電路供電。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述避雷裝置包括電磁線圈，所述電磁線圈響應(yīng)于通過由所述多次雷擊產(chǎn)生的所述雷電感應(yīng)電流感應(yīng)的電磁場。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述結(jié)構(gòu)體為風(fēng)力渦輪機、航空器結(jié)構(gòu)體、船舶結(jié)構(gòu)體和塔架中的至少一個。

12.一種在集成電路中的用于檢測結(jié)構(gòu)體上的雷擊的方法，所述方法包括：

從與所述集成電路耦合的避雷裝置接收由多次雷擊中的每次雷擊感應(yīng)的雷電電流；

采集由所述多次雷擊中的每次雷擊感應(yīng)的所述雷電電流；

將由所述多次雷擊中的每次雷擊感應(yīng)的所述雷電電流的一個或多個樣本連續(xù)存儲在非易失性存儲器上；

測量所述結(jié)構(gòu)體的組件上的由所述多次雷擊中的每次雷擊產(chǎn)生的總的入射能量；和

基于對來自所述非易失性存儲器的由所述多次雷擊中的每次雷擊感應(yīng)的所述雷電電流的存儲樣本的歷史進(jìn)行分析來估計所述結(jié)構(gòu)體的狀況。