专利名称：浪涌保护器的在线检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于雷电浪涌防护装置领域。 技术背景
雷电是由带电的云在空中放电导致的一种特殊的天气现象。雷电是造成电子 设备损坏的重要原因，它威胁建筑、铁路、民航、通信、工控、军事等各个领域 电子信息系统的安全。浪涌保护器是主要用于抑制雷电浪涌的保护类器件。在连 接于电子设备的电源线、信号线以及控制线等金属线路上安装浪涌保护器是雷电 防护重要措施之一。目前各地区各行业每年都投入巨额资金大量采购安装浪涌保 护器。但是本质上，浪涌保护器是一种"牺牲自己，保护别人"的器件，当浪涌 保护器遭受雷击浪涌电流，或长期使用，必然出现老化和损坏，这时，浪涌保护 器就失去了保护电子电气设备的功能，受损到一定程度的浪涌保护器甚至可能引 发线路中断或者短路。这对那些对雷电敏感的设备，特别是在雷电高发的季节或 地区，是不能容忍的，甚至是"致命"的。这就引发了用户迫切的需求 一是要 及时知道每一个浪涌保护器此时是否还在起到应有的保护作用，如果不是，则应 立刻维护更换；二是要知道浪涌保护器己经遭到过雷击的情况，也就是说，要预 知浪涌保护器是否快要失效了，以便提前进行维护工作。
由此可见，由于用户不知道每个浪涌保护器的当前状态，对雷电防护就成了
"盲人"，电子信息系统的防雷安全就成为不可知的事情。事实上，对近10年各 行各业的雷电灾害进行的调查统计表明，，很多浪涌保护器已损坏但未被发现，由 此造成雷电打坏设备的事故的情况占相当大的比例。因此这一问题虽然看似很 小，但却切实关系到各地区各行业电子信息系统的安全。因此对浪涌保护器的状 态进行检测和后续分析处理就显得十分重要了 。
目前，为解决上述问题而釆取的方法和技术方案有如下几种
一、 目前普遍采用定期对浪涌保护器进行检测的方法， 一般每年在雷雨季节 前后进行检测，但这种方法常常不能起到作用，这是因为在定期的检测后，可能 浪涌保护器马上就被雷电打坏，后续雷击将击毁设备。另外，对于安装于信号回 路中的浪涌保护器，常常由于不能中断信号而不能停机，故而即使在定期检测 时，信号浪涌保护器也不能得到有效检测。
二、 在电源浪涌保护器内部设置热脱扣装置及与其相联的微动开关，当电源 浪涌保护器发生过热损坏时输出一个开关量，通过这个开关量对浪涌保护器的故障进行报警。这一方法其存在的问题是1、浪涌抑制器件劣化或损坏未必产生 足以使脱扣装置动作的能量，这时报警单元不能进行报警输出。2、在器件完全损 坏时才可能输出报警信号，不能提前预知；对其损坏过程中的状态以及损坏的原 因均不能确定；3、不适用于信号类浪涌保护器；4、雷击电流的能量和时间无法 通过专用设备进行分析处理。
三、 以电子器件介入浪涌保护器电路进行检测。其缺陷为，测量电路本身与 浪涌保护器电路发生了电连接，导致测量电路被雷电浪涌提前损坏。
四、 由本人提出的"浪涌保护器的新型检测装置"(专利号ZL200720177057.4) 为上述问题提出了一种解决方案，这一方案初步解决了浪涌保护器的在线检测问 题。其缺陷为温度开关尚不能对浪涌抑制器件温度变化准确及时反映，因此可 资判断的温度信息不够充分和直接。

实用新型内容
为了有效解决以上问题，本实用新型提出了一种基于采集浪涌抑制器件回路 的磁场强度来实现在线检测浪涌保护器老化或劣化情况的装置。
当电流流过导体时，在导体周围会产生磁场，且磁场的大小与电流大小正相 关。通过对浪涌抑制器件的回路进行磁场检测，就可以实现对浪涌保护器上的雷 电流的检测，进而实现对浪涌抑制器件的状况好坏检测。
本实用新型解决上述技术问题的技术友案为 一种新型的浪涌保护器的在线检 测装置，包含磁感单元(1)、信号转换传输单元(2)和数据分析单元(3)，所 述磁感单元(1)和浪涌抑制器件(4)的回路靠近安装，所述磁感单元(1)通过 传输线路(5)与信号转换传输单元(2)连接，所述信号转换传输单元(2)与数 据分析单元(3)连接。
所述磁感单元(1)是包含磁感器件的回路。
所述信号转换传输单元(2)包含A/D转换电路和数字信号传输电路，信号转 换传输单元(2)与数据分析单元(3)之间以总线制或多线制方式连接，或通过网 络连接。
数据分析单元(3)包含计算机和计算机上所运行的判断显示软件；所述判断 显示软件包含显示功能模块、计算功能模块；所述计算功能模块包含基于磁场特 性、浪涌电流大小和特性、浪涌保护器损，程度三者之间的各种关系的算法。
所述数据分析单元(3)是按照既定isi据分析模型运行的集成电路。
一个信号转换传输单元(2)连接一个或多个磁感单元(1)， 一个数据分析单 元(3)连接一个或多个信号转换传输单元(2)，数据分析单元(3)接入专用网 或互联网。
所述信号转换传输单元(2)可与磁感单元(1)集成于一体。所述信号转换传输单元(2)可与数据分析单元(3)集成于一体。 本实用新型的优点是-
一、 能够在线实时检测浪涌保护器的状态、以及是否还在起到应有的保护作 用，为浪涌保护器的维护提供了及时准确的信息；
二、 有效解决了现有检测方法存在的浪涌撺制器件劣化或损坏时未产生足以 使脱扣装置动作的能量，致使报警单元不能进行报警输出的问题。
三、 能够及时掌握浪涌保护器已经遭到过雷击的情况，从而预知浪涌保护器 是否快要失效，以便提前进行维护工作，解决了现有检测方法只有在器件损坏后 才能输出报警信号的难题。
四、 可以检测纪录浪涌抑制器件损坏过程中的状态以及损坏的原因；为雷电 防护提供翔实的数据信息。
五、 适用广泛，不但适用电源类浪涌保护器，而且适用于信号类浪涌保护器。
六、 测量电路本身与浪涌保护器电路无电连接，避免了测量电路被雷击浪涌 提前损坏的问题，也避免了由于测量电路的介入使信号类浪涌保护器产生信号损 耗和故障点的问题。 ，
七、 数据分析单元(3)接入专用网或互联网实现远程实时监控，也可以在网 络上传输和共享所检测到的数据。


图1实用新型的原理示意图
图2实用新型接入网络的示意图
图2实用新型实施例的原理示意图
具体实施方式，
以下结合附图和实施例论来述具体实施方式
参阅图l-3所示，l是磁感单元，2是信号转换传输单元，3是数据分析单元， 4是浪涌抑制器件，5是传输线路，6是浪涌保护器外壳，7是回路，8是专用网或 互联网，9是传输通路。
5说明书第4/5页
本实用新型的浪涌保护器的在线检测装置，包含磁感单元(1)、信号转换传输 单元(2)和数据分析单元(3),所述磁感单元(1)和浪涌抑制器件(4)的回路 靠近安装，所述磁感单元(1)通过传输线路(5)与信号转换传输单元(2)连接， 所述信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)连接。
所述信号转换传输单元(2)包含A/p转换电路和数字信号传输电路，数据分 析单元(3)包含计算机和计算机运行的判断显示软件；所述判断显示软件包含显 示功能模块、计算功能模块；所述计算功能模块包含基于磁场特性、浪涌电流大 小和特性、浪涌保护器损坏程度三者之间的各种关系的算法。
一个信号转换传输单元(2)连接一个或多个磁感单元(1)， 一个数据分析单 元(3)连接一个或多个信号转换传输单元(2)，数据分析单元(3)可接入专用网 或互联网。
磁感单元(1)置于浪涌抑制器件(4)的回路附近，当有雷击电流通过浪涌抑 制器件(4)件时，浪涌抑制器件的回路周围产生磁场，磁感器件感应到磁场，输出 电信号传输到信号转换传输单元(2)，信号转换传输单元(2)对此信号进行A/D 转换，即将其由模拟信号转换为数字信号，'数字信号再以485总线方式传输到数据 分析单元(3)。数据分析单元(3)在本实施例中是一台安装了浪涌保护器检测管 理软件的计算机和一台将485总线信号转换为以太网信号的转换器。当计算机接收 到通过485总线传来的磁场信号时。即可通过计算和与已经建立的数据模型进行比 对分析，判断和显示浪涌电流的类型、来源、大小和浪涌抑制器件(4)的损坏程 度。由于总线信号本身含有地址信息，因此可以知道出现雷击浪涌或出现故障的浪 涌保护器的位置和编号。计算机可通过连接互联网，实现浪涌保护器的远程分析处 理和检测信息的网络共享。
另一种实施方式，是将上述数据分析单元(3)中的计算机和计算机上运行的 分析判断显示软件，以集成电路替换。可以采用按照既定数据分析模型运行的DSP 集成电路实现同等的功能。
再有一种实施方式信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)之间的传输 形式不局限于总线形式，根据实际情况，也可以采用多线制方式传输，特别强调的 是两者之间也可以通过网络连接，即转化得出的数字信号，通过网络传递到任何 一个可以连接网络的计算机中，该数字信号不但可以被及时采集，而且还可以用计 算机运行软件进行分析处理，得出结果，从而实现了远程的信息处理和共享。
不但如此，本实用新型可以实现， 一个信号转换传输单元(2)可同时处理多个磁感单元(l)发出的信息，这样有助于提高信号转化及传输的效率；而且一个数据 分析单元(3)可同时析处理多个信号转换传输单元(2)传递来的信息，实现集中 监测处理，并且可以得出横向的比较数据，为未来雷电防护提供翔实统计数据。
而且，数据分析单元(3)可接入专用网或互联网。专用网内的数据分析单元(3) 构成一个相对独立的雷电防护系统；互联网内的数据分析单元(3)构成一个更加广 泛、能够无缝连接的雷电防护检测系统，结论性数据或原始数据通过网络实现远程 检测处理和检测信息的网络共享，可以实现雷电防护领域中浪涌保护器工作状态的 集中监控及后续处理，有助于提高雷电防护技术领域的整体水平。
利用本实用新型的技术方案，达到相应的技术效果的，或者在不脱离本实用新 型的设计思想下的技术方案等同变换，均是本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种浪涌保护器的在线检测装置，包含磁感单元(1)、信号转换传输单元(2)和数据分析单元(3)，其特征在于所述磁感单元(1)和浪涌抑制器件(4)的回路靠近安装，所述磁感单元(1)通过传输线路(5)与信号转换传输单元(2)连接，所述信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)连接。
2、 根据权利要求l所述的浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于所述磁感单元(l) 是包含磁感器件的回路。
3、 根据权利要求1所述的浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于所述信号转换传输单元(2)包含A/D转换电路和数字信号传输电路，信号转换传输单元(2)与数据分析单 元(3)之间以总线制或多线制方式连接，或通过网络连接。
4、 根据权利要求1所述的浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于数据分析单元(3) 包含计算机和计算机上所运行的判断显示软件；所述判断显示软件包含显示功能模块、计算 功能模块；所述计算功能模块包含基于磁场特性、浪涌电流大小和特性、浪涌保护器损坏程 度三者之间的各种关系的算法。
5、 根据权利要求1所述的浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于所述数据分析单 元(3)是按照既定数据分析模型运行的集成电路。
6、 根据权利要求1所述的浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于 一个信号转换传 输单元(2)可连接一个或多个磁感单元(1)， 一个数据分析单元(3)连接一个或多个信号 转换传输单元(2)，数据分析单元(3)可接入专用网或互联网。
7、 根据权利要求1所述的浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于所述信号转换传 输单元(2)与磁感单元(1)集成于一体。
8、 根据权利要求1所述的浪涌保护器的在线检测装置，其特征在于所述信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)集成于一体。
专利摘要本实用新型属于雷电浪涌防护领域一种装置。本实用新型包含磁感单元(1)、信号转换传输单元(2)和数据分析单元(3)，所述磁感单元(1)和浪涌抑制器件(4)的回路(7)靠近安装，所述磁感单元(1)通过传输线路(5)与信号转换传输单元(2)连接，所述信号转换传输单元(2)与数据分析单元(3)连接。本实用新型检测精度高，反应灵敏，且实现远程处理和检测信息的网络共享。
文档编号G01R31/00GK201429663SQ20092009762
公开日2010年3月24日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者孙巍巍 申请人:孙巍巍