一种雷击定位系统及方法专利检索-信号处理信号处理专利检索查询-专利查询网

一种 雷击 定位系统及方法

阅读：162发布：2024-02-13

专利汇可以提供一种雷击定位系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种雷击定位系统，包括输电杆塔与防雷设备、状态采集盒、数据采集传输终端、后台电力监控中心、移动终端，所述状态采集盒安装于防雷设备上，所述数据采集传输终端安装于输电杆塔上，所述状态采集盒与数据采集传输终端、后台电力监控中心依次信号相连。本发明可有效收集防雷设备的放电次数、放电电流强度、放电时间、雷击电流、泄漏电流的等数值，可准确定位雷电发生的时间及地点，有效减轻配网线路运行维护人员的工作量，实时掌握设备的运行状态，有效降低投资成本，提升整个配网的安全水平和自动化水平，同时为工作人员科学管理提供依据。，下面是一种雷击定位系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种雷击定位系统，包括输电杆塔与防雷设备，其特征在于，包括状态采集盒、数据采集传输终端、后台电力监控中心、移动终端，所述状态采集盒安装于防雷设备上，所述数据采集传输终端安装于输电杆塔上，所述状态采集盒与数据采集传输终端、后台电力监控中心依次信号相连；
所述状态采集盒主要采集防雷设备的雷击信息，并传输给数据采集传输终端；
所述数据采集传输终端可将状态采集盒采集到的数据传输至后台电力监控中心；
所述后台电力监控中心用于分析处理所述防雷设备的状态数据，并得到分析结果；
所述移动终端可获取后台电力监控中心对防雷设备的分析结果。
2.根据权利要求1所述的一种雷击定位系统，其特征在于，所述防雷设备可为避雷器或工频限流器，所述状态采集单元安装于防雷设备的接地螺杆或接地线上。
3.根据权利要求1所述的一种雷击定位系统，其特征在于，所述状态采集盒内设有电流采集器、冲击信号处理电路、泄露电流处理电路、灵敏度调节电路、主控芯片、时间模块、内部存储芯片、无线通讯模块以及电源，所述电流采集器与冲击信号处理电路、主控芯片依次信号相连，所述电流采集器还与泄露电流处理电路、灵敏度调节电路、主控芯片依次信号相连，所述时间模块、内部存储芯片、无线通讯模块均与主控芯片信号相连，所述电源可为上述装置供电。
4.根据权利要求3所述的一种雷击定位系统，其特征在于，所述冲击信号处理电路可将电流采集器所检测的电流信号自动分成1KA以下、1KA～5KA、5KA三种类别。
5.根据权利要求3所述的一种雷击定位系统，其特征在于，所述内部存储器采用W25Q16芯片，存储容量为16M，供电电压2.7～3.6V，正常工作时电流小于4mA。
6.根据权利要求3所述的一种雷击定位系统，其特征在于，所述时间模块采用DS1302芯片，宽范围工作电压2.0～5.5V，具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力。
7.根据权利要求1所述的一种雷击定位系统，其特征在于，所述数据采集传输终端包括数据采集传输箱以及太阳能电池板，所述太阳能电池板与数据采集传输箱铰连接，所述数据采集传输箱内设有主控CPU、4G通信模块以及蓄电池，所述主控CPU与4G通信模块信号互连，所述蓄电池与太阳能电池板电相连，并为主控CPU、4G通信模块供电。
8.根据权利要求7所述的一种雷击定位系统，其特征在于，所述主控CPU采用嵌入式芯片stm32l101，内置128K字节的闪存和16K字节的SRAM存储器，所述4G通信模块为ME3630系列无线通讯模块。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的一种雷击定位系统的一种雷击次数采集方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1、通过状态采集盒内的电流采集器采集防雷设备遭受的雷电冲击电流信号；
S2、状态采集盒内的冲击信号处理电路将电流采集器所检测的雷电冲击电流信号自动分成1KA以下、1KA～5KA、5KA三种类别；
S3、主控芯片通过时间模块确定雷击时间；
S4、主控芯片将雷击时间与雷击信号对应的存入状态采集盒中的内部存储芯片，并将存储结果发送至数据采集传输终端。
10.根据权利要求1至7任意一项所述的一种雷击定位系统的一种雷击故障定位方法，其特征在于，包括下列步骤：
步骤1、通过状态采集盒内的电流采集器采集防雷设备不遭受雷击时的泄露电流值，并储存入内部存储芯片；
步骤2、通过状态采集盒内的电流采集器采集防雷设备遭受雷击时的泄露电流值以及采集时间，并储存入内部存储芯片；
步骤3、将防雷设备遭受雷击时的泄露电流值与防雷设备不遭受雷击时的泄露电流值进行比较，判定是否相差一倍；
步骤4、当遭受雷击时的泄露电流值与不遭受雷击时的泄露电流值相差一倍时，即判定防雷设备出现故障。

说明书全文

一种雷击 定位系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及防雷设备技术领域，尤其涉及一种雷击定位系统及方法。

背景技术

[0002] 目前配网防雷设备在故障发生后无法准确定位雷电发生的时间、地点，当雷击事故发生时，维护人员无法迅速发现故障和确定故障点，及时对线路进行检修和维护；同时，电力系统后台监控设备不能对线路的雷击过电压故障发生的次数，及相关测量数据进行实时检测和统计分析，并采取有针对性的技术改进措施，阻碍了整个配网的安全水平和自动化水平的提高。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种雷击定位系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种雷击定位系统，包括输电杆塔与防雷设备，包括状态采集盒、数据采集传输终端、后台电力监控中心、移动终端，所述状态采集盒安装于防雷设备上，所述数据采集传输终端安装于输电杆塔上，所述状态采集盒与数据采集传输终端、后台电力监控中心依次信号相连；

[0005] 所述状态采集盒主要采集防雷设备的雷击信息，并传输给数据采集传输终端；

[0006] 所述数据采集传输终端可将状态采集盒采集到的数据传输至后台电力监控中心；

[0007] 所述后台电力监控中心用于分析处理所述防雷设备的状态数据，并得到分析结果；

[0008] 所述移动终端可获取后台电力监控中心对防雷设备的分析结果。

[0009] 优选的，所述防雷设备可为避雷器或工频限流器，所述状态采集单元安装于防雷设备的接地螺杆或接地线上。

[0010] 优选的，所述状态采集盒内设有电流采集器、冲击信号处理电路、泄露电流处理电路、灵敏度调节电路、主控芯片、时间模块、内部存储芯片、无线通讯模块以及电源，所述电流采集器与冲击信号处理电路、主控芯片依次信号相连，所述电流采集器还与泄露电流处理电路、灵敏度调节电路、主控芯片依次信号相连，所述时间模块、内部存储芯片、无线通讯模块均与主控芯片信号相连，所述电源可为上述装置供电。

[0011] 优选的，所述冲击信号处理电路可将电流采集器所检测的电流信号自动分成1KA以下、1KA～5KA、5KA三种类别。

[0012] 优选的，所述内部存储器采用W25Q16芯片，存储容量为16M，供电电压 2.7～3.6V，正常工作时电流小于4mA。

[0013] 优选的，所述时间模块采用DS1302芯片，宽范围工作电压2.0～5.5V，具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力。

[0014] 优选的，所述数据采集传输终端包括数据采集传输箱以及太阳能电池板，所述太阳能电池板与数据采集传输箱铰连接，所述数据采集传输箱内设有主控 CPU、4G通信模块以及蓄电池，所述主控CPU与4G通信模块信号互连，所述蓄电池与太阳能电池板电相连，并为主控CPU、4G通信模块供电。

[0015] 优选的，所述主控CPU采用嵌入式芯片stm32l101，内置128K字节的闪存和16K字节的SRAM存储器，所述4G通信模块为ME3630系列无线通讯模块。

[0016] 优选的，包括下列步骤：

[0017] S1、通过状态采集盒内的电流采集器采集防雷设备遭受的雷电冲击电流信号；

[0018] S2、状态采集盒内的冲击信号处理电路将电流采集器所检测的雷电冲击电流信号自动分成1KA以下、1KA～5KA、5KA三种类别；

[0019] S3、主控芯片通过时间模块确定雷击时间；

[0020] S4、主控芯片将雷击时间与雷击信号对应的存入状态采集盒中的内部存储芯片，并将存储结果发送至数据采集传输终端。

[0021] 优选的，包括下列步骤：

[0022] 步骤1、通过状态采集盒内的电流采集器采集防雷设备不遭受雷击时的泄露电流值，并储存入内部存储芯片；

[0023] 步骤2、通过状态采集盒内的电流采集器采集防雷设备遭受雷击时的泄露电流值以及采集时间，并储存入内部存储芯片；

[0024] 步骤3、将防雷设备遭受雷击时的泄露电流值与防雷设备不遭受雷击时的泄露电流值进行比较，判定是否相差一倍；

[0025] 步骤4、当遭受雷击时的泄露电流值与不遭受雷击时的泄露电流值相差一倍时，即判定防雷设备出现故障。

[0026] 与现有技术相比，本发明达到的有益效果如下：

[0027] 本发明提供的一种雷击定位系统及方法，(1)可通过状态采集盒收集防雷设备的放电次数、放电电流强度、放电时间、雷击电流、泄漏电流的等数值，可准确定位雷电发生的时间及地点，实时采集雷电故障发生的次数，并可将故障相关的测量数据与防雷设备运行数据及时传递回后台电力监控中心进行统计分析，除此之外，还能通过移动终端接收防雷设备的故障信号以及后台电力监控中心对防雷设备的分析结果，使维修人员能准确了解雷击故障具体地点，可延长防雷设备的使用寿命，提高配网供电的可靠性。

[0028] (2)本发明可有效减轻配网线路运行维护人员的工作量，实时掌握设备的运行状态，有效降低投资成本，提升整个配网的安全水平和自动化水平，同时为工作人员科学管理提供依据。附图说明

[0029] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0030] 图1为本发明提供的一种雷击定位系统示意图；

[0031] 图2为本发明提供的数据采集传输终端示意图。

[0032] 图中，1-太阳能电池板，2-数据采集传输箱。

具体实施方式

[0033] 为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

[0034] 参见图1，一种雷击定位系统，包括输电杆塔与防雷设备，包括状态采集盒、数据采集传输终端、后台电力监控中心、移动终端，所述状态采集盒安装于防雷设备上，所述数据采集传输终端安装于输电杆塔上，所述状态采集盒与数据采集传输终端、后台电力监控中心依次信号相连；

[0035] 所述状态采集盒主要采集防雷设备的雷击信息，并传输给数据采集传输终端；

[0036] 所述数据采集传输终端可将状态采集盒采集到的数据转码后传输至后台电力监控中心；

[0037] 所述后台电力监控中心用于分析处理所述防雷设备的状态数据，并得到分析结果；

[0038] 所述移动终端可获取后台电力监控中心对防雷设备的分析结果。

[0039] 其中，所述移动终端可为智能手机或移动平板，用于接收后台电力监控中心发送过来的雷击故障信息以及防雷设备的运行情况，一方面可以提醒工作人员哪里的防雷设备遭到了强雷击需要维修检测，方便工作人员及时赶往现场，另一方面，可通过移动终端就可实时了解防雷设备工作情况，大大提高了配电网的自动化水平，所述防雷设备可为避雷器或工频限流器，所述状态采集单元安装于防雷设备的接地螺杆或接地线上，主要采集防雷设备的放电次数、放电电流强度、放电时间、雷击电流、泄漏电流信息。

[0040] 所述状态采集盒内设有电流采集器、冲击信号处理电路、泄露电流处理电路、灵敏度调节电路、主控芯片、时间模块、内部存储芯片、无线通讯模块以及电源，所述电流采集器与冲击信号处理电路、主控芯片依次信号相连，所述冲击信号处理电路可将电流采集器所检测的电流信号自动分成1KA以下、1KA～ 5KA、5KA三种类别，方便数据的保存，所述电流采集器还与泄露电流处理电路、灵敏度调节电路、主控芯片依次信号相连，通过电流采集器与泄露电流处理电路，可有效检测流经防雷设备的放电电流，所述灵敏度调节电路用来调节泄漏电流的检测起始值，在1～5mA内的值不进行检测，所述时间模块、内部存储芯片、无线通讯模块均与主控芯片信号相连，所述电源可为上述装置供电。

[0041] 在本发明的一个实施例中，所述时间模块采用DS1302芯片，宽范围工作电压2.0～5.5V，具有能计算2100年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、年的能力，可在电流采集器检测到雷电冲击信号时，为主控芯片提供准确的雷击时间。

[0042] 在本发明的一个实施例中，所述内部存储器采用W25Q16芯片，存储容量为 16M，供电电压2.7～3.6V，正常工作时电流小于4mA，可根据主控芯片的控制指令，有效储存电流采集器所检测到雷电冲击信号强度以及时间模块所提供的雷击时间。

[0043] 具体的，参见图2，所述数据采集传输终端包括数据采集传输箱2以及太阳能电池板1，所述太阳能电池板1与数据采集传输箱2铰连接，所述数据采集传输箱2内设有主控CPU、4G通信模块以及蓄电池，所述主控CPU与4G通信模块信号互连，所述蓄电池与太阳能电池板1电相连，并为主控CPU、4G通信模块供电，所述4G通信模块一方面可接收状态采集盒通过无线通讯模块发送过来的防雷设备信息或防雷设备故障信息，并传输至主控CPU中，另一方面，当主控 CPU将所接收的数据转码成可通过4G网络传输的IP数据时，4G通信模块又可将该数据无线传输至后台电力监控中心。

[0044] 在本发明的一个实施例中，所述主控CPU采用嵌入式芯片stm32l101，具有高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC 内核，工作频率为36MHz，内置高速存储器(高达128K字节的闪存和16K字节的SRAM)，丰富的增强型外设和I/O端口联接到两条APB总线。芯片内部包含1个12位的ADC和3个通用16位定时器，还包含标准的通信接口：2个I2C、2个SPI和3个USART，可工作于-40℃至+85℃ 的温度范围，2.0V至3.6V的工作电压，一系列的省电模式满足低功耗的应用需求。

[0045] 在本发明的一个实施例中，所述4G通信模块为ME3630系列无线通讯模块，它是基于LTE制式的基本覆盖全球移动通讯网络的模块，在LTE制式下，该模块可以提供大50Mbps上行速率和150Mbps下行速率，并支持回退到3G或2G网络，同时还具备较强的抗干扰能力。

[0046] 本发明所提供的一种雷击定位系统还包括一种雷击次数采集方法，包括下列步骤：

[0047] S1、通过状态采集盒内的电流采集器采集防雷设备遭受的雷电冲击电流信号；

[0048] S2、状态采集盒内的冲击信号处理电路将电流采集器所检测的雷电冲击电流信号自动分成1KA以下、1KA～5KA、5KA三种类别；

[0049] S3、主控芯片通过时间模块确定雷击时间；

[0050] S4、主控芯片将雷击时间与雷击信号对应的存入状态采集盒中的内部存储芯片，并将存储结果发送至数据采集传输终端。

[0051] 本发明所提供的一种雷击定位系统还包括一种雷击故障方法，包括下列步骤：

[0052] 步骤1、通过状态采集盒内的电流采集器采集器每隔6小时收集一次防雷设备的泄漏电流值；

[0053] 步骤2、电流采集器采集防雷设备遭受雷击防雷放电后1个周波(20mS)后的泄漏电流值，每次需采样5个周波(1S)内的数据，并算出平均值，将每次取得的泄漏电流值、泄漏电流值的平均值及取样时间存入内部存储芯片中，内部存储芯片只保留最近5次的电流数据。

[0054] 步骤3、将防雷设备遭受雷击时的泄漏电流值的平均值与防雷设备不遭受雷击时的泄露电流值进行比较，判定是否相差一倍；

[0055] 步骤4、当遭受雷击时的泄露电流值与不遭受雷击时的泄露电流值相差一倍时，即判定防雷设备出现故障。

[0056] 数据采集传输终端将防雷设备的故障信息故障地点传输至后台电力监控中心，由后台电力监控中心通过移动终端或其它方式通知故障维修人员及时更换防雷设备的故障点。

[0057] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
天线及信号处理装置	2020-05-08	994
一种基于代数拓扑的任务态脑电信号分析方法	2020-05-08	599
车载应答器验证存车线上查询器的装置和方法	2020-05-08	816
基于电流检测控制重合闸的电源管理系统及检测控制方法	2020-05-08	703
一种通信系统时钟分配管理电路	2020-05-08	642
高精度定位的航标	2020-05-08	750
一种信号处理装置及天线设备	2020-05-08	912
一种河道清淤工程的监测系统	2020-05-11	619
一种变电站高压室设备状态在线监测系统	2020-05-11	275
一种大尺度复合材料应变空间高密度监测系统	2020-05-11	375

一种雷击定位系统及方法

一种雷击定位系统及方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：