专利名称：太阳能无线雷击放电计数器的制作方法
技术领域：
本发明涉及雷击放电计数器，特别是涉及采用太阳能供电和无线通信方式的避雷器用雷击放电计数器。
背景技术：
避雷器是保护电力设备的重要装置，当发生雷击时 ，雷电流通过避雷器进入大地，从而保护电力设备免受损坏。为了掌握雷击发生情况和避雷器工作情况，需要对通过避雷器的雷击放电发生次数进行计数，对发生时间进行记录，这是电力系统故障分析的重要依据。随着电力系统的发展，对避雷器用计数器提出更高要求，主要包括要求计数器的通流容量大，即保证不低于避雷器的通流容量。要求计数器的下限动作电流可调，即根据工程需要，计数器在雷击放电电流大于某一值时才动作。要求计数值不受限制，在计数的同时记录雷击放电发生的时间。要求计数器能够工作在高压端，能够将计数数据远传。由于工作在高压端，即不能用交流电源供电。计数数据可以汇总到计算机上。现有的技术方案，一般是通过一个电容和非线性回路线圈放电，带动机械式计数器来实现对雷击放电次数的计数，这种机械式计数器串联在避雷器接地回路中进行测量。上述的技术方案，由于计数器串联在避雷器接地回路中，计数器的通流容量必须大于避雷器的通流容量。该方案对计数器元件的要求较高，当发生雷击时，有可能产生过大的电流把阀片和保护装置绕回烧毁断开，导致避雷器接地线断开，避雷器无法正常接地引起爆炸事故。上述的技术方案，计数器的计数值一般为0-99，超过99将自动归O。不能记录雷击发生时间。而且操作人员要到计数器前观测记录，不能及时和准确掌握雷电发生情况和避雷器工作情况，在雷雨天时，人工现场露天进行观察有较大的危险性。现有技术公开了一种避雷器用放电计数器(中国专利CN2376681)，由感应探头、整流电路、分压电路、接口电路、计数器构成。其感应探头相当一个电感，贴近避雷器接地线即可检测避雷器放电电流次数，但电感式探头容易受环境电磁场影响误动作。该方案无法将放电电流次数传输到远方。

发明内容
为了解决上述技术方案中存在的问题，本发明提供一种太阳能无线雷击放电计数器。一种太阳能无线雷击放电计数器，包括依次连接的太阳能电池单元，空心线圈式电流传感器，信号处理单元，无线收发单元。所述太阳能电池单元，将太阳能转换为电能存储在电池里，用于所述无线雷击放电计数器工作电源。所述空心线圈传感器，套在避雷器接地线上，用于将通过避雷器进入大地的雷电流转换为雷击脉冲信号输出至所述信号处理单元。所述信号处理单元，用于对所述雷击脉冲信号进行处理，得到雷击次数和发生时间数据，并送至所述无线收发单元。所述无线收发单元，用于将雷击次数和发生时间通过天线发送，供远方配备无线收发单元的计算机显示、记录和处理。与现有技术相比，本发明的技术方案，通过太阳能电池单元提供工作电源，通过套在接地线上的空心线圈感应流过避雷器进入大地的放电电流，并将其转换为雷击脉冲信号，信号处理单元对雷击脉冲信号进行处理得到雷击次数和雷击发生时间，无线收发单元 将雷击数据无线传送到与计算机相连接的无线接收装置，在计算机上存储、显示或处理。本发明的太阳能无线雷击放电计数器的有益效果是本发明的太阳能无线雷击放电技术装置，通过太阳能电池单元提供工作电源，不使用交流电源，也不用更换电池；本发明的太阳能无线雷击放电技术装置，无线传送雷击信息，数据自动汇总入计算机。避免人工现场观察的繁重劳动，避免人工现场观察的危险性；本发明的太阳能无线雷击放电计数器，通过套在避雷器接地线上的空心线圈进行电流检测，不串联在避雷器回路中，对避雷器的接地方式无影响，不受通流能力的限制；本发明的太阳能无线雷击放电计数器，检测雷击放电次数不受限制，同时记录雷击放电发生时间。


下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做详细的描述。图I是本发明的太阳能无线雷击放电计数器的结构示意 图2是实施例中的太阳能电池单元的结构示意 图3是实施例中的空心线圈式电流传感器的结构示意 图4是实施例中的空心线圈的结构示意图。图5是实施例中的信号处理单元结构示意 图6是实施例中的信号处理流程 图7是实施例中的无线收发单元的结构示意图。
具体实施例方式请参阅图1，图I是本发明的太阳能无线雷击放电计数器结构示意图，包括依次连接的太阳能电池单元，空心线圈式电流传感器，信号处理单元，无线收发单元；其工作原理是
太阳能电池单元提供工作电源，空心线圈式传感器套在避雷器接地线上，当发生雷击，放电电流通过避雷器和接地线入地，空心线圈式传感器将此雷电流转换为脉冲信号，输出至信号处理单元。检测的放电电流下限由空心线圈匝数决定；信号处理单元对脉冲信号进行处理，得到雷击次数，同时记录发生时间，再送至无线收发单元；无线收发单元将雷击次数和发生时间通过天线发送，供远方配备无线收发单元的计算机显示、记录和处理。为了更加清晰本发明的技术，下面结合附图和较佳实施例作更详细的阐述。请参阅图2，图2是本实施例的太阳能电池单元的结构示意图。 优选的，采用太阳能板通过电池保护模块对电池充电，可充电电池向计数器供电。
请参阅图3，图3是本实施例的空心线圈式电流传感器的结构示意图。优选的，采用空心线圈式电流传感器测量雷击放电电流。对于空心线圈传感器，优选的，包括空心线圈和放电电流处理模块。所述放电处理模块，优选的，由积分电路和两组光电耦合器构成，将空心线圈感应的雷击放电电流转换为脉冲信号，输出至信号处理单元。优选的，积分电路将雷电流感应信号转换为电压波。两组光电耦合器分别将正、副极性电压波转换为方波，并实现空心线圈与后续电路的隔离。请参阅图4,图4是空心线圈的结构示意图。所述空心线圈将避雷器接地线包围在其中，当避雷器接地线有放电电流通过时， 空心线圈有感应电流信号输出。按照电磁定律，空心线圈不感应未包围在内的电流，所以有很强的抗干扰能力。优选的，该空心线圈采用多层结构，包括空腔401、绝缘层402、绕线层403、绝缘层404、金属屏蔽层405。金属屏蔽层的内圈上有孔406。这种结构既保证了对内部所包围电流的检测，又有较高的抗干扰能力。请参阅图5和图6，图5是本实施例的信号处理单元的结构示意图，图6是本实施例的信号处理软件流程图。对于所述信号处理单元，优选的，包括单片机模块和软件。所述单片机模块和软件，通过单片机的引脚输入空心线圈式电流传感器输出的脉冲信号，计算收到的脉冲个数，计算收到脉冲的时间，并将以上数据通过单片机的引脚输出至无线收发单元。请参阅图7，图7是本实施例的无线收发单元的结构示意图。优选的，所述无线收发单元包括串行口，无线收发模块，天线。优选的，所述无线收发模块通过串行口接收单片机模块的数据，再通过天线发送数据，配备了类似无线收发模块的计算机可以在远方对数据进行显示、存储和进一步处理。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种太阳能无线雷击放电计数器，其特征在于，包括依次连接的太阳能电池单元、空心线圈式电流传感器、信号处理单元、无线收发单元； 所述太阳能电池单元，将太阳能转换为电能存储在电池里，用于所述无线雷击放电计数器工作电源；所述空心线圈传感器，套在避雷器接地线上，用于将通过避雷器进入大地的雷电流转换为雷击脉冲信号输出至所述信号处理单元；所述信号处理单元，用于对所述雷击脉冲信号进行处理，得到雷击次数和发生时间数据，并送至所述无线收发单元；所述无线收发单元，用于将雷击次数和发生时间通过天线发送，供远方配备无线收发单元的计算机显示、记录和处理。
2.根据权利要求I所述的太阳能无线雷击放电计数器，其特征在于，所述太阳能电池单元包括太阳能板、电池充电保护模块和可充电电池； 所述太阳能板，将太阳能转换为电能；所述电池充电保护模块，保护电池避免过充；所述可充电电池，为所述太阳能无线雷击放电计数器供电。
3.根据权利要求2所述的太阳能无线雷击放电计数器，其特征在于，所述空心线圈式传感器包括空心线圈； 所述空心线圈采用多层结构，包括空腔、绝缘层I、绕线层、绝缘层2、金属屏蔽层；所述空心线圈，将避雷器接地线包围在其中，当避雷器接地线有放电电流通过时，空心线圈有感应电流信号输出，感应电流的大小与线圈匝数成正比。
4.根据权利要求3所述的太阳能无线雷击放电计数器，其特征在于，所述空心线圈式电流传感器还包括放电电流处理模块，由积分电路和两组光电耦合器组成； 所述积分电路，将空心线圈感应的雷击放电电流转换为脉冲信号，输出至所述信号处理单元；所述两组光电耦合器分别将正、副极性电压波转换为方波，并实现空心线圈与后续电路的隔离。
5.根据权利要求4所述的太阳能无线雷击放电计数器，其特征在于，所述信号处理单元包括单片机模块和软件； 所述单片机模块和软件，通过单片机的引脚输入空心线圈式电流传感器输出的脉冲信号，计算收到的脉冲个数，计算收到脉冲的时间，并将以上数据通过单片机的引脚输出至所述无线收发单元。
6.根据权利要求5所述的太阳能无线雷击放电计数器，其特征在于，所述无线收发单元包括串行口，无线收发模块，天线； 所述无线收发模块通过串行口接收所述单片机模块的数据，再通过天线发送数据，配备了类似无线收发模块的计算机可以在远方对数据进行显示、存储和进一步处理。
全文摘要
本发明提供一种用于避雷器的太阳能无线雷击放电计数器，包括依次连接的太阳能电池单元，空心线圈式电流传感器，信号处理单元，无线收发单元；所述太阳能电池单元提供工作电源；所述空心线圈式电流传感器将雷击放电电流转换为脉冲信号，输出至信号处理单元；所述信号处理单元对脉冲信号进行处理，得到雷击次数，记录雷击发生时间，再送至无线收发单元；所述无线收发单元将雷击次数和发生时间通过天线发送，供远方配备无线收发单元的计算机显示、记录和处理。本发明的太阳能无线雷击放电计数器的计数值无限制、动作电流下限可由空心线圈匝数调节、通流容量不受限制、不改变避雷器接地方式。
文档编号G01R19/175GK102879632SQ201210403518
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者不公告发明人 申请人:广州伊洛思企业有限公司