专利名称：雷电自动监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于雷电监测装置，特别涉及一种雷电自动监测系统。
背景技术：
在雷电监测领域，一方面人们需要观察大范围的雷电现象，用闪电定位仪可以监测数百公里范围的雷电，并给出精确的定位；另一方面人们更关心雷电侵入建筑物、构筑物 和电气电子设备的状况，相应的有雷击计数器、雷电幅值记录仪、雷电波形记录仪等雷电监 测装置。现有的雷电监测装置只能在电子设备现场或离电子设备现场较近的地方进行监 测，例如，ZL200720172359. 1所公开的雷电智能检测仪，虽然通过无线发射器、无线接收器 将被监测点的信号传输给电脑监控仪，但通信距离非常有限。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种雷电自动监测系统，此种 雷电自动监测系统不仅能对单个或多个多个电子设备进行雷电入侵监测，而且能对单个或 多个电子设备的雷电入侵监测实施远程监控。本实用新型所述雷电自动监测系统，包括智能雷电监测仪、无线通信模块、监控中 心和数据中心，智能雷电监测仪至少为一台，无线通信模块的数量与智能雷电监测仪的数 量相同；各智能雷电监测仪分别与对应的无线通信模块连接，将接收到的信号进行处理后 传送给对应的无线通信模块；各无线通信模块将接收到的来自对应智能雷电监测仪的信号 发送给无线网络，再通过无线网络、互联网传送给监控中心和数据中心，并将从无线网络接 收到的监控中心输出的信号传送给对应的智能雷电监测仪；数据中心与互联网连接，用于 存储从互联网获取的智能雷电监测仪输出的信号；监控中心与互联网连接，用于从互联网 获取智能雷电监测仪输出的信号，并将接收到的信号转换成图像和/或文字予以显示，根 据需要向智能雷电监测仪发出指令，通过互联网从数据中心调取数据。为了获取被监测电子设备机房处的图像，还设置了图像采集器，图像采集器的数 量与无线通信模块的数量相同，各图像采集器分别与对应的无线通信模块连接，将采集的 被监测电子设备机房的图像信号进行处理后传送给对应的无线通信模块，各无线通信模块 将接收到的来自对应图像采集器的信号发送给无线网络，再通过无线网络、互联网传送给 监控中心予以显示和传送给数据中心予以存储。本实用新型所述雷电自动监测系统中，所述监控中心包括至少一台安装有相应监 控程序(从互联网接收信号并予以显示、通过互联网发送指令)的计算机，可以用一台安 装有相应程序的计算机接收多台智能雷电监测仪传送的信号并向它们发送指令，也可以用 一台安装有相应程序的计算机接收一台智能雷电监测仪传送的信号并向其发送指令，还可 以用多台安装有相应程序的计算机接收一台智能雷电监测仪传送的信号并向其发送指令， 总之，可根据需要确定智能雷电监测仪的数量和安装有相应程序的计算机的数量及放置地 点。所述数据中心为独立的安装有数据管理软件的计算机服务器。[0007]本实用新型所述雷电自动监测系统中的智能雷电监测仪，包括主处理器、第一从 处理器、第二从处理器、雷电流信号调理电路、光电隔离电路、模拟开关、备用电源采集电 路、模/数转换器、交流电源采集电路、显示器、LED报警指示电路、开关电源和键盘。雷电 流信号调理电路的输出端与第一从处理器连接，将接收到的被监测点的雷电流信号进行衰 减、缓冲处理后传送给第一从处理器。第一从处理器与主处理器连接，将雷电流信号调理电 路传送来的信号进行数模转换、数据拟合后传输给主处理器，并接收和执行主处理器发出 的指令，第一从处理器与LED报警指示电路连接，向LED报警指示电路传送指示信号。光 电隔离电路的输出端与模拟开关连接，用于接收被监测的浪涌保护器的电信号并将接收到 的电信号转换为光信号、再将光信号转换成电信号传输给模拟开关。模拟开关的输出端与 第二从处理器连接，按照设定顺序向第二从处理器传送接收到的来自光电隔离电路的电信 号。备用电源采集电路的输出端与模/数转换器连接，将接收到的被监测备用电源的电压 信号降压处理后传输给模/数转换器。交流电源采集电路的输出端与模/数转换器连接， 将接收到的被监测交流电源的电压信号降压处理后传输给模/数转换器。模/数转换器的 输出端与第二从处理器连接，将接收到的模拟信号转换成数字信号传输给第二从处理器。 第二从处理器与主处理器连接，将接收到的表征被监测设备状态的各种电信号(雷电流信 号、浪涌保护器信号、交流电源电压信号、直流备用电源电压信号、室内温度信号、机箱温度 信号)进行数据整合处理后传送给主处理器，并接收和执行主处理器发出的指令，第二从 处理器与LED报警指示电路连接，控制报警指示灯的状态。主处理器将第一从处理器和第 二从处理器的传送来的电信号进行整合后传送给无线通信模块和显示器；根据第一从处理 器和第二从处理器传送来的电信号控制LED报警指示电路的状态；接收无线通信模块传送 来的监控中心的指令，并将接收到的指令根据类型分别传送给第一从处理器和第二从处理 器。键盘传送信号到主处理器，对主处理器内存储的信息进行控制并通过主处理器对显示 器进行控制。显示器将来自主处理器的信号转换成图像和/或文字予以显示。开关电源向 主处理器、第一从处理器和第二从处理器提供工作电源。上述智能雷电监测仪中的无线通信模块有多种，优选GPRS收发器或CDMA无线模 块。上述智能雷电监测仪中的雷电流信号调理电路由多个电阻、电容、运算放大器、二 极管、三极管组成；具有对信号进行衰减，滤波，幅值、极性、次数记录的功能。上述智能雷电监测仪中的光电隔离电路由电阻、二极管和光电耦合器组成；具有 对信号进行隔离的功能。上述智能雷电监测仪中的模拟开关是一个集成芯片；具有对多路输入信号进行切 换的功能。上述智能雷电监测仪中的备用电源采集电路由两个分压电阻组成；具有电平采集 的功能。上述智能雷电监测仪中的LED报警指示电路由多个电阻、发光二极管和一个与门 组成；具有对信号状态进行报警指示的功能。上述智能雷电监测仪中的键盘由多个按键和一个电容组成。本实用新型具有以下有益效果1、由于本实用新型所述雷电自动监测系统中的智能雷电监测仪、监控中心和数据中心通过无线通信模块、无线网络、互联网进行相互通信，因而可对电子设备的雷电入侵等状况实施远程监控(距离不受限制)，而且能同时对多个电子设备进行远程监测。2、对电子设备的雷电入侵等状况实施远程监控可减少人工巡查的工作量、节省人 力资源，提高工作效率；确保维修的及时性；提高恶劣环境和边远地区工作人员的安全性。3、本实用新型所述雷电自动监测系统中的监控中心可发布指令调整表征被监测 设备状态的各种电信号的报警门限值，因而适用范围广。4、操作简单，使用方便。

图1是本实用新型所述雷电自动监测系统的一种结构框图；图2是本实用新型所述雷电自动监测系统中的智能雷电监测仪的一种结构框图；图3是智能雷电监测仪中雷电流信号调理电路的一种电路原理图；图4是智能雷电监测仪中光电隔离电路的一种电路原理图；图5是智能雷电监测仪中模拟开关的一种电路原理图；图6是智能雷电监测仪中备用电源采集电路的一种电路原理图；图7是智能雷电监测仪中LED报警指示电路的一种电路原理图；图8是智能雷电监测仪中键盘的一种电路原理图；图9是本实用新型所述雷电自动监测系统的又一种结构框图。图中，1-智能雷电监测仪、2-无线通信模块、3-监控中心、4-数据中心、5-主处理 器、6-第一从处理器、7-第二从处理器、8-雷电流信号调理电路、9-光电隔离电路、10-模 拟开关、11-交流电源采集电路、12-备用电源采集电路、13-模/数转换器、14-开关电源、 15-显示器、16-LED报警指示电路、17-图像采集器、18-键盘。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述雷电自动监测系统的结构作进一步说明。实施例1本实施例所述雷电自动监测系统的结构如图1所示，包括智能雷电监测仪1、无线 通信模块2、监控中心3和数据中心4。智能雷电监测仪1为3台(η = 3)，无线通信模块2的 数量与智能雷电监测仪1的数量相同；所述无线通信模块2采用的是GPRS收发器(型号为 JT-3A，成都安彩敬天科技有限公司生产，所述“GPRS”是“General PackerRadio Service” 的缩写，其含义为“通用分组无线业务”，GPRS收发器通过通用分组无线业务的通信方式向 GPRS网络发送信号或从GPRS网络接收信号)；所述监控中心3为两台安装有相应监控程序 (从互联网接收信号并予以显示、通过互联网发送指令)的计算机，其中一台安装有相应监 控程序的计算机用于接收两台智能雷电监测仪传送的信号并向它们发送指令，另一台安装 有相应监控程序的计算机接收一台智能雷电监测仪传送的信号并向其发送指令；所述数据 中心4为安装有数据管理软件的独立的计算机服务器。智能雷电监测仪1的结构如图2所示，包括主处理器5、第一从处理器6、第二从 处理器7、雷电流信号调理电路8、光电隔离电路9、模拟开关10、备用电源采集电路12、 模/数转换器13、交流电源采集电路11、显示器15、键盘18、LED报警指示电路16和开关电源14。所述雷电流信号调理电路8如图3所示，由多个电阻、电容、运算放大器、二极 管、三极管组成，其关键元器件运算放大器的型号为TL081 (仙童公司生产)。第一从处理 器6为微处理器，型号AT89C52 (Atmel公司生产)，能对接收到的电信号进行数模转换、 数据拟合，实现对雷电流幅值、雷电流极性、雷击时间、雷击次数等参数的记录与存储。光 电隔离电路9如图4所示，由电阻、二极管和光电耦合器组成，其关键元器件为光电耦合 器，型号TLP521 (TOSHIBA公司生产)。模拟开关10如图5所示，型号为CD4051 (National semiconductor公司生产)。备用电源采集电路12如图6所示，由分压电阻组成，将接收到 的被监测备用电源的电压信号降压处理后传输给模数转换器。交流电源采集电路11由变 压器组成，将接收到的被监测交流电源的电压信号降压处理后传输给模数转换器，所述变 压器将220V的交流电降至9V。模/数转换器13的型号ADC0809(Texas Instruments公司 生产)。第二从处理器7为微处理器，型号STC89C52 (ETC公司生产)，能对接收到的电信号 进行数据整合，实现对温度、电源电压、SPD状态等参数的记录与存储。主处理器5为微处理 器，型号AT89C55 (Atmel公司生产)，能实现与第一从处理器、第二从处理器、GPRS收发器的 串口通信，并具有控制显示器和LED报警指示电路的功能。LED报警指示电路如图7所示， 由多个电阻、发光二级管，和一个与门(型号为74LS08)组成。键盘18如图8所示，由多个 按键和一个电容组成。显示器15为液晶显示器。开关电源14输出电压为12V。实施例2本实施例所述雷电自动监测系统的结构如图9所示，包括智能雷电监测仪1、图像 采集器17、无线通信模块2、监控中心3和数据中心4。智能雷电监测仪1为5台(η = 5)， 无线通信模块2的数量与智能雷电监测仪1的数量相同。所述无线通信模块2采用的是 CDMA无线模块(所述“CDMA”是“Code DivisionMuitipleAccess”的英文缩写，含义为“码 分多址”，它是在扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术)，图像采集 器17为摄像头，其数量与CDMA无线模块的数量相同；所述监控中心3为5台安装有相应监 控程序(从互联网接收信号并予以显示、通过互联网发送指令)的计算机，一台安装有相应 监控程序的计算机用于接收一台智能雷电监测仪和一个图像采集器传送的信号并向智能 雷电监测仪发送指令，所述数据中心4为安装有数据管理软件的独立的计算机服务器，用 于存储从互联网获取的智能雷电监测仪和图像采集器输出的信号。本实施例中，智能雷电监测仪1的结构与实施例1相同。
权利要求一种雷电自动监测系统，包括智能雷电监测仪(1)，其特征在于还包括无线通信模块(2)、监控中心(3)和数据中心(4)，智能雷电监测仪至少为一台，无线通信模块的数量与智能雷电监测仪的数量相同；各智能雷电监测仪分别与对应的无线通信模块连接，将采集到的信号进行处理后传送给对应的无线通信模块；各无线通信模块将接收到的来自对应智能雷电监测仪的信号发送给无线网络，再通过无线网络、互联网传送给监控中心和数据中心，并将从无线网络接收到的监控中心输出的信号传送给对应的智能雷电监测仪；数据中心与互联网连接，用于存储从互联网获取的智能雷电监测仪输出的信号；监控中心与互联网连接，用于从互联网获取智能雷电监测仪输出的信号，并将接收到的信号转换成图像和/或文字予以显示，根据需要向智能雷电监测仪发出指令，通过互联网从数据中心调取数据。
2.根据权利要求1所述的雷电自动监测系统，其特征在于还包括图像采集器(17)， 图像采集器的数量与无线通信模块(2)的数量相同，各图像采集器分别与对应的无线通信 模块连接，将采集的被监测电子设备机房的图像信号进行处理后传送给对应的无线通信模 块，各无线通信模块将接收到的来自对应图像采集器的信号发送给无线网络，再通过无线 网络、互联网传送给监控中心予以显示和传送给数据中心予以存储。
3.根据权利要求1或2所述的雷电自动监测系统，其特征在于智能雷电监测仪包括主 处理器(5)、第一从处理器(6)、第二从处理器(7)、雷电流信号调理电路⑶、光电隔离电路 (9)、模拟开关(10)、备用电源采集电路(12)、模/数转换器(13)、交流电源采集电路(11)、 显示器(15)、LED报警指示电路(16)、开关电源(14)和键盘(18)；雷电流信号调理电路(8)的输出端与第一从处理器(6)连接，将接收到的被监测点的 雷电流信号进行衰减、缓冲处理后传送给第一从处理器；第一从处理器(6)与主处理器(5)连接，将雷电流信号调理电路传送来的信号进行数 模转换、数据拟合后传输给主处理器，并接收和执行主处理器发出的指令，第一从处理器与 LED报警指示电路连接，向LED报警指示电路传送指示信号；光电隔离电路(9)的输出端与模拟开关(10)连接，用于接收被监测的浪涌保护器的电 信号并将接收到的电信号转换为光信号、再将光信号转换成电信号传输给模拟开关；模拟开关(10)的输出端与第二从处理器(7)连接，按照设定顺序向第二从处理器传送 接收到的来自光电隔离电路的电信号；备用电源采集电路(12)的输出端与模/数转换器(13)连接，将接收到的被监测备用 电源的电压信号降压处理后传输给模/数转换器；交流电源采集电路(11)的输出端与模/数转换器(13)连接，将接收到的被监测交流 电源的电压信号降压处理后传输给模/数转换器；模/数转换器(13)的输出端与第二从处理器(7)连接，将接收到的模拟信号转换成数 字信号传输给第二从处理器(7)；第二从处理器(7)与主处理器(5)连接，将接收到的表征被监测设备状态的各种电信 号进行数据整合处理后传送给主处理器，并接收和执行主处理器发出的指令，第二从处理 器(7)与LED报警指示电路连接，控制报警指示灯的状态；主处理器(5)将第一从处理器(6)和第二从处理器(7)传送来的电信号进行整合后传 送给无线通信模块和显示器；根据第一从处理器(6)和第二从处理器(7)传送来的电信号 控制LED报警指示电路的状态；接收无线通信模块传送来的监控中心的指令，并将接收到 的指令根据类型分别传送给第一从处理器(6)和第二从处理器(7)；键盘(18)传送信号到主处理器(5)，对主处理器(5)内存储的信息进行控制并通过主 处理器(5)对显示器(15)进行控制；显示器(15)将来自主处理器(5)的信号转换成图像和/或文字予以显示；开关电源(14)向主处理器(5)、第一从处理器(6)和第二从处理器(7)提供工作电源。
4.根据权利要求1或2所述的雷电自动监测系统，其特征在于所述监控中心(3)包 括至少一台安装有监控程序的计算机，所述数据中心为安装有数据管理软件的计算机服务器。
5.根据权利要求3所述的雷电自动监测系统，其特征在于所述监控中心(3)包括至少 一台安装有监控程序的计算机，所述数据中心为安装有数据管理软件的计算机服务器。
6.根据权利要求1或2所述的雷电自动监测系统，其特征在于所述无线通信模块(2) 为GPRS收发器或CDMA无线模块。
7.根据权利要求3所述的雷电自动监测系统，其特征在于所述无线通信模块(2)为 GPRS收发器或CDMA无线模块。
8.根据权利要求4所述的雷电自动监测系统，其特征在于所述无线通信模块(2)为 GPRS收发器或CDMA无线模块。
9.根据权利要求5所述的雷电自动监测系统，其特征在于所述无线通信模块(2)为 GPRS收发器或CDMA无线模块。
专利摘要一种雷电自动监测系统，包括智能雷电监测仪、无线通信模块、监控中心和数据中心，智能雷电监测仪至少为一台，无线通信模块的数量与智能雷电监测仪的数量相同；各智能雷电监测仪分别与对应的无线通信模块连接，各无线通信模块将接收到的来自对应智能雷电监测仪的信号发送给无线网络，再通过无线网络、互联网传送给监控中心和数据中心，并将从无线网络接收到的信号传送给对应的智能雷电监测仪；数据中心与互联网连接，用于存储从互联网获取的信号；监控中心与互联网连接，用于从互联网获取信号，并将接收到的信号转换成图像和/或文字予以显示，根据需要向智能雷电监测仪发出指令，通过互联网从数据中心调取数据。
文档编号G01R19/25GK201576048SQ200920298609
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者刘平, 康力, 王德言, 谢明鑫 申请人:四川中光防雷科技有限责任公司