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一種具備雷擊故障預警功能的智能防雷裝置-社保

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

社保電子防雷器廠家訊（m.ylsbgw.com）：隨著高速鐵路建設和鐵路運營設備全電子化和智能化的發(fā)展，雷電災害成為影響鐵路安全運行的重要危險源，急需從根本上確保鐵路通信信號設備能夠正常穩(wěn)定的工作，避免雷災困擾。

目前鐵路行業(yè)常見的運營維護模式為定期巡檢、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。而通信信號設備一旦遭受雷擊損壞，修復難度很大，如若設備癱瘓或長時間停機，不僅經(jīng)濟損失巨大，也會給鐵路運輸帶來很大的安全隱患。

為了解決現(xiàn)有問題，中國鐵道科學研究院通信信號研究所自主研發(fā)了一種具有雷擊故障預警功能的智能防雷裝置，用于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，對防雷模塊的使用壽命進行量化分析，精準采集整套設備內(nèi)每一路單獨防雷單元所經(jīng)受的雷擊次數(shù)，當達到其預計使用次數(shù)時，通知用戶盡快更換，保障鐵路通信信號設備的安全使用。該裝置配套報警模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊，分別為本地和遠程提供告警功能，支持多種通信接口及標準化協(xié)議，用戶也可采用即插即用式設備及配套軟件，隨時檢查設備當前經(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)絡通信設備構(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)實際情況擴展至8套。配套開發(fā)了相關(guān)應用軟件，可用于本地或遠程實時監(jiān)測設備當前雷擊次數(shù)。

2 設計原理

防雷單元采用3級防護電路，第1級將侵入線路的大部分大電流、高電壓泄放入地；第2級、第3級是對第1級的殘壓進行二次箝位，使輸出端的殘存雷電壓低于設備（系統(tǒng)）的耐壓水平，尤其防護微電子設備。每路防護單元板內(nèi)置獨立的微型雷電流傳感器，可分別監(jiān)測信號傳輸線纜遭受的雷擊次數(shù)，由處理主板對數(shù)據(jù)進行集中采集處理。防護單元板設置狀態(tài)警示燈，達到閾值時主控系統(tǒng)點亮報警燈，上傳報警數(shù)據(jù)至服務器，提示值班人員防雷單元當前狀態(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，套設在連接防雷單元與防雷接地排的導線上，實時監(jiān)測雷擊過程，并通過硬件電路實現(xiàn)濾波、隔離功能，避免多套采集設備間的相互干擾，精準采集當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。電源部分的硬件設計充分考慮了抗雷擊以及抗干擾的能力，當設備遭受雷擊時可保證電源穩(wěn)定工作，確保了預警功能的連續(xù)性和整套裝置的可靠性。

3)處理主板可以實時采集處理傳感器數(shù)據(jù)，控制報警燈。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，實時傳輸信號防雷箱當前狀態(tài)，具備本地查詢及遠程傳輸功能。

5)結(jié)合設備硬件設計，軟件部分將每一路的閾值與采集計數(shù)獨立區(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)和防護等級設定告警閾值，實現(xiàn)精準預警。配套測試軟件提供本地處理或遠程操作，方便作業(yè)人員隨時查看及修改相關(guān)參數(shù)，掌握實時數(shù)據(jù)。