防雷器损坏的开关量及接地电阻实时在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种防雷器损坏的开关量及接地电阻实时在线监测系统及方法，所述测量系统包括服务器、一个或多个远程监控终端、一个或多个数据采集系统，服务器分别连接各远程监控终端及各数据采集系统；数据采集系统包括损坏开关量数据采集模块、接地电阻采集模块。损坏开关量数据采集模块包括m个行连接线、n个列连接线；接地电阻采集模块包括微处理器模块、恒流源注入模块、采样电压读取模块、接地电阻测量软件模块；微处理器模块分别连接恒流源注入模块、采样电压读取模块、接地电阻测量软件模块。本发明专利技术可保证各个防雷器损坏的开关量的有效判断，同时可以实时精确地测得接地电阻。本发明专利技术尤其适用铁路信号防雷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子通讯
，涉及一种在线监测系统，尤其涉及一种防雷器损坏的开关量及接地电阻实时在线监测系统；同时，本专利技术还涉及一种防雷器损坏的开关量及接地电阻实时在线监测方法。
技术介绍
防雷器包括电源防雷器和信号防雷器，防雷器也称避雷器、浪涌保护器、电涌保护器(Surge Protection Devices,简称SPD)、过电压保护器。防雷器是通过现代电学以及其它技术来防止被雷击中的设备，被广泛应用于通讯领域、电力领域，得到大家的高度重视。防雷器内设有若干开关量，为了使防雷器内部整洁，开关量通常采用矩阵式排列，如防雷器内设置m行η列的开关量。现有的防雷器开关量数据采集方式是将连接线缆分别连接各开关量，而后根据各个线路是否畅通判断各个开关量是否有故障。通常需要m*n条线缆，防雷器内的布线显得凌乱无章，通常会给布线或维护时带来很多不便。同时，连接开关量的连接线可以认为只有一条，各个开关量的连接线互不相干；如果出现线路自身的故障，则没有办法获知是线路自身的故障、还是防雷器出现故障。此外，建筑物和电子设备接地非常重要。建筑物接地良好，可以很大程度上的保护建筑物内的人和物；如果建筑物内的电子设备也接地良好，就可以缩小电子设备外壳与大地之间的电位差，电位差较小时，可能不会产生感应电压，从而不会产生位移电流，电子设备内部的电子器件不会因打雷放电而被击穿，从而起到保护电子设备的作用。建筑物和电子设备接地是否良好，是通过接地电阻来体现。如果接地电阻较高，则接地较差；反之，接地电阻小，则接地良好。接地电阻测量仪就是一种专门测量建筑物和电子设备接地电阻值的仪器。目前市场上主要有两类接地电阻测量仪:I)手摇式地阻表:它是一种较为传统的测量仪表，基本原理是采用三点电压落差法。这种仪表在测量时需要被测量电阻与两个辅助接地极三点所成直线不得与金属管道或邻近的架空线路平行；在测量时被测接地极还应与设备断开。此种仪表好处是不管接地点的数量，单点接地或多点接地都可以测量，缺点是需要辅助测量地。2)钳形地阻表:钳形地阻表是一种新颖的测量工具，它方便、快捷，外形酷似钳形电流表，测量时不需辅助测试桩，只需往被测地线上一夹，即可获得测量结果，极大地方便了地阻测量工作。此种仪表好处是不需要辅助测量地，测量过程简单快捷，缺点是只能对两点以上接地点进行测量，无法对单点接地点进行测量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:提供一种防雷器损坏的开关量及接地电阻实时在线监测系统，可保证各个防雷器损坏的开关量的有效判断，同时可以实时在线精确地测得接地电阻。此外，本专利技术还提供一种防雷器损坏的开关量及接地电阻实时在线监测方法，可保证各个防雷器损坏的开关量的有效判断，同时可以实时在线精确地测得接地电阻。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案:一种防雷器损坏的开关量及接地电阻实时在线监测系统，其特征在于，所述测量系统包括:服务器、一个或多个远程监控终端、一个或多个数据采集系统，所述服务器分别连接各远程监控终端及各数据采集系统；所述数据采集系统包括损坏开关量数据采集模块、接地电阻采集模块、数据处理模块、显示模块，数据处理模块分别连接损坏开关量数据采集模块、接地电阻采集模块、显示模块；防雷器包括m行η列呈矩阵式排列的开关量；开关量Dab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b 为整数，a e , b e ；所述损坏开关量数据采集模块包括m个行连接线、η个列连接线，第i个行连接线Ki连接第i行的η个开关量的第一端口，第j个列连接线L连接第j列的m个开关量的第二端口 ；同时，第i个行连接线Ki或第j个列连接线L通过对应的第一二极管连接开关量Dij的对应端口 ；其中，1、j为整数，i e , j e ；所述损坏开关量数据采集模块还包括m*n个呈矩阵式排列的线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括一个第二二极管；线路自检电路Sab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数,a e ,b e ;线路自检电路Su的一端连接第i个行连接线Ki,另一端连接第j个列连接线L ;第二二极管与其对应的第一二极管设置的方向相反；所述损坏开关量数据采集模块包括线路故障自检模块、防雷器故障扫描模块；所述线路故障自检模块用以对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及η个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使η个列连接线中的一个列连接线L的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现线路故障；或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及η个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故障，η个列连接线的电位应均为高；此时若η个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线Ij与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现线路故障；所述防雷器故障扫描模块用以对防雷器故障进行检测；将m个行连接线及η个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使η个列连接线中的一个列连接线L的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现防雷器故障；或者，所述防雷器故障扫描模块将m个行连接线及η个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，η个列连接线的电位应均为高；此时若η个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线Ij与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现防雷器故障；所述接地电阻采集模块包括:微处理器模块、恒流源注入模块、采样电压读取模块、接地电阻测量软件模块；所述微处理器模块分别连接恒流源注入模块、采样电压读取模块、接地电阻测量软件模块；所述恒流源注入模块在微处理器模块的控制下提供恒流源或关闭恒流源；所述采样电压读取模块接受微处理器模块的控制，测量采样电压；所述接地电阻测量软件模块接受微处理器模块的控制，根据所述采样电压读取模块测量得到的采样电压计算接地电阻；所述显示单元用以显示经过数据处理模块处理后防雷器各开关量是否正常的信息，还用以显示所述接地电阻采集模块采集的地线地阻的信息。一种防雷器损坏的开关量及接地电阻实时在线监测系统，所述测量系统包括:月艮务器、一个或多个远程监控终端、一个或多个数据采集系统，所述服务器分别连接各远程监控终端及各数据采集系统；所述数据采集系统包括损坏开关量数据采集模块、接地电阻采集模块；防雷器包括m行开关量，共s个开关量；每行开关量的数量相同或不同，各行开关量中，一行开关量最多包括η个开关量；开关量Dab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，a e ，b e ；所述损坏开关量数据采集模块包括m个行连接线、η个列连接线，开关量Du的两端分别与第i个行连接线Ki及第j个列连接线L连接；同时，第i个行连接线Ki或第j个列连接线L通过对应的第一二极管连接开关量Du的对应端口 ；其中，1、j为整数，i e , j e ；所述损坏开关量数据采集模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防雷器损坏的开关量及接地电阻实时在线监测系统，其特征在于，所述测量系统包括：服务器、一个或多个远程监控终端、一个或多个数据采集系统，所述服务器分别连接各远程监控终端及各数据采集系统；所述数据采集系统包括损坏开关量数据采集模块、接地电阻采集模块、数据处理模块、显示模块，数据处理模块分别连接损坏开关量数据采集模块、接地电阻采集模块、显示模块；防雷器包括m行n列呈矩阵式排列的开关量；开关量Dab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；所述损坏开关量数据采集模块包括m个行连接线、n个列连接线，第i个行连接线Ki连接第i行的n个开关量的第一端口，第j个列连接线Ij连接第j列的m个开关量的第二端口；同时，第i个行连接线Ki或第j个列连接线Ij通过对应的第一二极管连接开关量Dij的对应端口；其中，i、j为整数，i∈[1，m]，j∈[1，n]；所述损坏开关量数据采集模块还包括m*n个呈矩阵式排列的线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括一个第二二极管；线路自检电路Sab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a∈[1，m]，b∈[1，n]；线路自检电路Sij的一端连接第i个行连接线Ki，另一端连接第j个列连接线Ij；第二二极管与其对应的第一二极管设置的方向相反；所述损坏开关量数据采集模块包括线路故障自检模块、防雷器故障扫描模块；所述线路故障自检模块用以对线路自身故障进行检测；线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线Ij的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现线路故障；或者，所述线路故障自检模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线Ij与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现线路故障；所述防雷器故障扫描模块用以对防雷器故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线Ij的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电 位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现防雷器故障；或者，所述防雷器故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线Ij与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现防雷器故障；所述接地电阻采集模块包括：微处理器模块、恒流源注入模块、采样电压读取模块、接地电阻测量软件模块；所述微处理器模块分别连接恒流源注入模块、采样电压读取模块、接地电阻测量软件模块；所述恒流源注入模块在微处理器模块的控制下提供恒流源或关闭恒流源；所述采样电压读取模块接受微处理器模块的控制，测量采样电压；所述接地电阻测量软件模块接受微处理器模块的控制，根据所述采样电压读取模块测量得到的采样电压计算接地电阻；所述显示单元用以显示经过数据处理模块处理后防雷器各开关量是否正常的信息，还用以显示所述接地电阻采集模块采集的地线地阻的信息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王予平，张长生，徐连海，潘云洪，陆挺，吴旺生，陈志雄，
申请(专利权)人：中国铁路通信信号上海工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：