一种适用于铁路变电站二次防雷的雷电智能管理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的适用于铁路变电站二次防雷的雷电智能管理装置，包括计数模件、CPU模件、面板模件和电源模件；计数模件由雷电检测单元和SPD检测单元组成，分别与外部雷电感应线圈和电涌保护器连接，用于实现对雷击次数和时间的统计，同时也用于实现对电涌保护器有效性的检测；CPU模件集成开入开出单元、数据处理单元、对时单元以及通信单元，分别与计数模件、面板模件以及通讯服务器相连；所有信号量在进入装置后都通过光耦进行电气隔离，开入开出单元提供多路开出量，所有开出量都以继电器空接点形式输出；通信单元采用串行总线方式进行通信，通过网络可接入监控系统；面板模件负责液晶显示；电源模件提供多路稳压电压，给装置各模件供电。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于铁路变电站二次防雷的雷电智能管理装置
本技术涉及铁路变电站二次防雷领域。尤其涉及雷击事件记录和电涌保护器失效检测的装置。
技术介绍
铁路变、配电所的二次设备一般集中布置在控制室内，直击雷一般不会直接影响到二次设备上，但是感应雷电磁脉冲很容易侵入耐压、抗干扰能力相对较弱的二次设备，造成设备不能正常工作甚至损坏。因此，需要在浪涌电压能够入侵的环节，通过一定的技术手段阻止具有破坏能力的浪涌电压入侵系统。铁路变电站二次防雷装置是为了解决雷电对二次装置的冲击和影响。从雷电的干扰和传输路径上看，需要在控制柜进出线加上相应的电涌保护器(SPD)。电涌保护器是在雷电发生时，以牺牲自己为代价而达到保护后级装置的目的。为了确保电涌保护器的工作正常、可靠，引入了雷电智能管理装置对电涌保护器的工作状态进行监视。当出现电涌保护器失效的情况时，就立即报警，提示维护人员对相应的受损电涌保护器进行更换，使二次保护装置始终置于二次防雷装置的保护之下。雷电智能管理装置可以记录雷电产生的次数和时间，为运行人员在相关故障问题分析提供参考信息。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术设计一种雷击事件记录和电涌保护器失效检测的装置。本技术的适用于铁路变电站防雷装置的雷电智能管理装置，它由计数模件、CPU模件、面板模件、电源模件组成；所述计数模件由雷电检测单元和SPD检测单元组成，分别与外部雷电感应线圈和电涌保护器连接，用于实现对雷击次数和时间的统计，同时也用于实现对电涌保护器有效性的检测；所述CPU模件集成了开入开出单元、数据处理单元、对时单元以及通信单元，分别与所述计数模件、所述面板模件以及通讯服务器相连；所有信号量在进入装置后都通过光耦进行电气隔离，所述开入开出单元提供多路开出量，所有开出量都以继电器空接点形式输出；所述通信单元采用串行总线方式进行通信，通过网络可接入监控系统；所述面板模件负责液晶显示和按键输入；所述电源模件提供多路稳压电压，给装置各模件供电。面板模件与CPU模件、计数模件、电源模件相连。该雷电智能管理装置提供了计数、报警、通信、控制以及就地显示等功能。可以检测雷电侵入铁路变电站二次系统内的次数和时间，并检测二次系统中电涌保护器的工作状态，检测数据通过通讯服务器上送至监控后台，以提示运行人员及时排查处理问题，确保防雷设施可靠运行。本技术提供的雷电智能管理装置中涉及的软件是基于一个公开源码、可移植性强的多任务实时操作系统，均为现有技术。其采用多任务并列运行机制，实现了各功能之间的快速响应。功能任务共分为7个任务：总使能任务、雷击统计任务、遥信任务、液晶显示按键任务、铁电存储任务、通信任务以及看门狗任务等。总使能任务用于实现各功能任务的启动，各子任务用于实现雷电智能管理装置的计数、报警、通信、控制以及就地显示等功能。其中雷电统计任务实现了计数和雷击事件记录功能；遥信任务实现了电涌保护器工作状态检测并报警功能；通信任务实现了通信功能；液晶按键任务或通信任务实现了控制功能；液晶按键任务和铁电存储任务实现了就地显示功能。附图说明图1为本技术提供的雷电智能管理装置的体系结构示意图。图2为雷电智能管理装置涉及的现有技术中软件程序流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实例对本技术提供的雷电智能管理装置进行详细的说明。如图1所示雷电智能管理装置主要由计数模件、CPU模件、面板模件和电源模件组成。计数模件主要由雷电检测单元和SPD检测单元组成，分别与外部雷电感应线圈和电涌保护器连接。CPU模件集成了开入开出单元、数据处理单元、对时单元以及通信单元。面板模件包括液晶显示器和按键输入。电源模件提供多路稳压电源，给装置各模件供电。面板模件分别与电源模件、CPU模件和计数模件相连。雷电智能管理装置的各模块之间经卡槽相互连接在一起。雷电感应线圈和电涌保护器与雷电智能管理装置之间经屏蔽导线连接在一起，电涌保护器的数量可以灵活配置。雷电智能管理装置与通讯服务器之间经屏蔽导线连接到一起。本技术提供实用性强、功能完整的设计方案，实现雷电智能管理装置的计数、报警、通信、控制以及就地显示等功能。该雷电智能管理单元提供了计数、报警、通信、控制以及就地显示等功能，可以检测雷电侵入铁路变电站所内二次系统的次数和时间，并检测二次系统中电涌保护器的工作状态，检测数据通过通讯服务器上送至监控后台，以提示运行人员及时排查处理问题，确保防雷设施可靠运行。计数模件接受来自雷电感应线圈的感应信号后，经过整流、滤波、隔离后，转换为数字信号，与CPU模件的开入单元连接。计数模件接受来自电涌保护器的状态信号，经过隔离后与CPU模件的开入单元连接，用于实现对电涌保护器有效性的检测。开出单元提供多路开关量输出，所有开出量都以继电器空接点形式输出，同时开出具有逻辑闭锁功能。通信单元采用串行总线方式进行通信，通过网络可接调试维护软件或经过通讯服务器接入监控后台。面板模件提供汉字液晶显示器和键盘输入。电源模件提供多路稳压电源，为装置其它模件供电。在雷电智能管理装置的软件程序(现有技术中公开源码)，如图2所示，首先进行装置的一级初始化，包括I/O口、按键、通信以及时钟等的初始化。一级初始化完成之后读取装置配置信息，一直到读取成功为止。装置配置信息读取成功之后进行二级初始化，主要包括各任务所需变量的初始化。此后，根据不同的触发条件调用不同的任务函数，执行不同的功能任务。功能任务共分为7个任务：总使能任务、雷击统计任务、遥信任务、液晶显示按键任务、铁电存储任务、通信任务以及看门狗任务等。各任务之间采用并行运行机制，实现各功能之间的快速响应。各任务优先级根据任务的大小权重和响应周期设定不同数值，数值越小优先级越高，这样可实现不同任务之间的有序响应，实现装置的不同功能。其中，总使能任务用于实现各功能任务的启动，各子任务用于实现雷电智能管理装置的计数、报警、通信、控制以及就地显示等功能。雷电统计任务实现了计数和雷击事件记录功能。在雷电统计任务中，首先读取铁电存储中各参数的数据，包括雷击次数、模块失效次数以及压板参数等，当检测到雷击事件产生后，更新雷击次数统计值，并写到铁电存储器，以备下次读取，同时读取装置当前时间，以确定雷击时间并加以记录保存；遥信任务实现了电涌保护器工作状态检测并报警功能。该雷电智能管理装置提供多路开入，每路开入可接一组电涌保护器，当电涌保护器受到雷击并失效时会被雷电智能管理装置检测到，在遥信任务中会根据该失效事件记录电涌保护器失效时间、更新统计值，并判断电涌保护器失效的通道，发出报警，以提示运行人员更换失效模块；通信任务实现了通信功能。通信方式采用串行总线方式，通讯服务器通过轮询方式或特定指令下发请求命令，雷电智能管理装置按照指令上传各信息量，完成雷电智能管理装置与通讯服务器之间的通信，包括遥信、遥控、对时以及SOE应答等；液晶按键任务或通信任务实现了控制功能。液晶按键任务是通过画面选择来实现遥控功能的，而通信任务是通过由监控后台发出遥控命令，雷电智能管理装置准确的执行并返校该遥控命令来实现遥控功能的；液晶按键任务和铁电存储任务实现了就地显示功能。当有数据更新时，会在LCD液晶面板上显示的同时通过铁电存储任务写到铁电存储器中，并具有掉电不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于铁路变电站二次防雷的雷电智能管理装置，其特征在于，包括计数模件、CPU模件、面板模件和电源模件；所述计数模件由雷电检测单元和SPD检测单元组成，分别与外部雷电感应线圈和电涌保护器连接，用于实现对雷击次数和时间的统计，同时也用于实现对电涌保护器有效性的检测；所述CPU模件集成开入开出单元、数据处理单元、对时单元以及通信单元，分别与所述计数模件、所述面板模件以及通讯服务器相连；所有信号量在进入装置后都通过光耦进行电气隔离，所述开入开出单元提供多路开出量输出，所有开出量都以继电器空接点形式输出；所述通信单元采用串行总线方式进行通信，通过网络可接入监控系统；所述面板模件负责液晶显示和按键输入；所述电源模件提供多路稳压电压，给装置各模件供电。

【技术特征摘要】
1.一种适用于铁路变电站二次防雷的雷电智能管理装置，其特征在于，包括计数模件、CPU模件、面板模件和电源模件；所述计数模件由雷电检测单元和SPD检测单元组成，分别与外部雷电感应线圈和电涌保护器连接，用于实现对雷击次数和时间的统计，同时也用于实现对电涌保护器有效性的检测；所述CPU模件集成开入开出单元、数据处理单元、对时单元以及通信单元，分别与所述计数模件、所述面板模件以及通讯服务器相连；所有信号量在进入装置后都通过光耦进行电气隔离，所述开入开出单元提供多路开出量输出，所有开出量都以继电器空接点形式输出；所述通信单元采用串行总线方式进行通信，通过网络可接入监控系统；所述面板模件负责液晶显示和按键输入；所述电源模件提供多路稳压电压，给装置各模件供电。2.根据权利要求1所述的适用于铁路变电站二次防雷的雷电智能管理装置，其特征在于：铁路变电站的多个雷电智能管理装置通过对时功能进行时间同步，确保所内各雷电智能管理装置记录能正确反映雷击和模...

【专利技术属性】
技术研发人员：华孟迪，秦成虎，随新鲜，
申请(专利权)人：南京国电南自轨道交通工程有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32