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一種具備雷擊故障預(yù)警功能的智能防雷裝置-社保

發(fā)布時(shí)間:2018-06-28 17:50 　 瀏覽次數(shù)：

社保電子防雷器廠家訊（www.hao3gp.com.cn）：隨著高速鐵路建設(shè)和鐵路運(yùn)營設(shè)備全電子化和智能化的發(fā)展，雷電災(zāi)害成為影響鐵路安全運(yùn)行的重要危險(xiǎn)源，急需從根本上確保鐵路通信信號(hào)設(shè)備能夠正常穩(wěn)定的工作，避免雷災(zāi)困擾。

目前鐵路行業(yè)常見的運(yùn)營維護(hù)模式為定期巡檢、故障更換。但從雷區(qū)分布圖上看，不同的地理環(huán)境（位置），雷區(qū)分布差異較大，同一區(qū)域內(nèi)不同車站間差異亦較大。而通信信號(hào)設(shè)備一旦遭受雷擊損壞，修復(fù)難度很大，如若設(shè)備癱瘓或長時(shí)間停機(jī)，不僅經(jīng)濟(jì)損失巨大，也會(huì)給鐵路運(yùn)輸帶來很大的安全隱患。

為了解決現(xiàn)有問題，中國鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所自主研發(fā)了一種具有雷擊故障預(yù)警功能的智能防雷裝置，用于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，對(duì)防雷模塊的使用壽命進(jìn)行量化分析，精準(zhǔn)采集整套設(shè)備內(nèi)每一路單獨(dú)防雷單元所經(jīng)受的雷擊次數(shù)，當(dāng)達(dá)到其預(yù)計(jì)使用次數(shù)時(shí)，通知用戶盡快更換，保障鐵路通信信號(hào)設(shè)備的安全使用。該裝置配套報(bào)警模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，分別為本地和遠(yuǎn)程提供告警功能，支持多種通信接口及標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，用戶也可采用即插即用式設(shè)備及配套軟件，隨時(shí)檢查設(shè)備當(dāng)前經(jīng)受的雷擊次數(shù)。

1 裝置構(gòu)成及主要功能

該監(jiān)測預(yù)警型智能防雷裝置由供電模塊、防雷單元、采集單元、主控單元和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備構(gòu)成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。該裝置目前搭載了6套防雷單元，還可根據(jù)實(shí)際情況擴(kuò)展至8套。配套開發(fā)了相關(guān)應(yīng)用軟件，可用于本地或遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備當(dāng)前雷擊次數(shù)。

2 設(shè)計(jì)原理

防雷單元采用3級(jí)防護(hù)電路，第1級(jí)將侵入線路的大部分大電流、高電壓泄放入地；第2級(jí)、第3級(jí)是對(duì)第1級(jí)的殘壓進(jìn)行二次箝位，使輸出端的殘存雷電壓低于設(shè)備（系統(tǒng)）的耐壓水平，尤其防護(hù)微電子設(shè)備。每路防護(hù)單元板內(nèi)置獨(dú)立的微型雷電流傳感器，可分別監(jiān)測信號(hào)傳輸線纜遭受的雷擊次數(shù)，由處理主板對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中采集處理。防護(hù)單元板設(shè)置狀態(tài)警示燈，達(dá)到閾值時(shí)主控系統(tǒng)點(diǎn)亮報(bào)警燈，上傳報(bào)警數(shù)據(jù)至服務(wù)器，提示值班人員防雷單元當(dāng)前狀態(tài)，建議更換防雷器單元等。

1)采集單元選用空心線圈式電流傳感器作為非接觸式無源傳感器，套設(shè)在連接防雷單元與防雷接地排的導(dǎo)線上，實(shí)時(shí)監(jiān)測雷擊過程，并通過硬件電路實(shí)現(xiàn)濾波、隔離功能，避免多套采集設(shè)備間的相互干擾，精準(zhǔn)采集當(dāng)前防雷單元的雷擊次數(shù)。

2)電源部分選用AC220V/DC、5V2A 開關(guān)電源模塊，為主控板及串口網(wǎng)口輸出板供電，具有工作穩(wěn)定可靠、輸出電流電壓精度高等特點(diǎn)。電源部分的硬件設(shè)計(jì)充分考慮了抗雷擊以及抗干擾的能力，當(dāng)設(shè)備遭受雷擊時(shí)可保證電源穩(wěn)定工作，確保了預(yù)警功能的連續(xù)性和整套裝置的可靠性。

3)處理主板可以實(shí)時(shí)采集處理傳感器數(shù)據(jù)，控制報(bào)警燈。配套串口網(wǎng)口輸出板，提供數(shù)據(jù)上傳以及本地查詢功能。

4)串口網(wǎng)口輸出板提供RS－485串口和RJ－45網(wǎng)口2種通信接口，實(shí)時(shí)傳輸信號(hào)防雷箱當(dāng)前狀態(tài)，具備本地查詢及遠(yuǎn)程傳輸功能。

5)結(jié)合設(shè)備硬件設(shè)計(jì)，軟件部分將每一路的閾值與采集計(jì)數(shù)獨(dú)立區(qū)分，現(xiàn)場可根據(jù)各路防雷單元不同狀況的工作狀態(tài)和防護(hù)等級(jí)設(shè)定告警閾值，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)警。配套測試軟件提供本地處理或遠(yuǎn)程操作，方便作業(yè)人員隨時(shí)查看及修改相關(guān)參數(shù)，掌握實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。