1.产品简介
1.1概述
随着现代化信息事业的日益发展全球气侯变暧等重要因素的影响各地的雷暴日呈逐步上升的趋势雷电灾害给全社会的灾害也越来越大雷电灾害被联合国列为最严重的十大自然灾害之一全世界每年因雷电灾害造成的人员伤亡财产损失不计其数
随着电力系统自动化技术的发展各种配电装置及监控设备自动化程度越来越高相关设备对防雷要求的日益亚格安装浪涌保护器抑制线路上的浪涌和瞬时过电压泄放线路上的过电流成为现代防雷技术的重要环节之一
电子工业是现代信息社会的支柱产业电子计算机的应用遍及社会各领域电子元器件的集成度不断提高 工作电压不断降低而这些特点使它最怕雷电脉冲或二次感应雷电脉冲的侵害雷击往往会造成大范围的设备损坏随着电子微电子集成化设备的大量应用雷电过电压和雷击电磁脉冲造成的系统和设备的损坏越来越多因此尽快解决建筑物和电子信息系统雷电灾害防护问题显得十分重要
在这一领域传统的避雷针已起不到足够的保护作用SPD︵浪涌保护器︶作为雷电防护技术的重要组成部分尤其在电源浪涌抑制方面有着不可或缺的作用其作用是把窜入电力线信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内或将强大的雷电流泄流入地保护被保护的设备或系统不受冲击
1.2使用意义
这些SPD在线长时间运行，在雷电冲击和自然老化的作用下，其性能将逐渐下降甚至失效。如下能及时预防或排除失效的SPD，将对配电系统带来严重影响。因此，对于SPD运行状态及其安装环境的雷电冲击情况和寿命评估也是一项极其重要的工作，当前SPD安装地点分散，难于统一监测其运行及寿命。为了避免或减轻雷电灾害损失，加强雷电的监控及其防护成为了首要的任务。
在智能化建筑概念不断推广的背景下，希望SPD能纳入电气监测系统，作为电气安全的一部分，但随着SPD安装数量的增加，无法安排人工实控每一个SPD。这就要求这套系统能监自动测每个SPD遭受雷击浪涌的时间、冲击电流大小及SPD的剩余寿命，并最终汇总传输到人机交互终端，方便储存、查询数据。通过人机交互界面，可清楚查询各SPD状态，及其承受过的浪涌雷击情况，自动评估剩余寿命，为SPD的良好运行提供可靠数据，保证建筑物的配电系统及电子信息系统安全运行。智能SPD寿命监控系统，通过现代组网及通信技术，实现了SPD的寿命评估和智能管理化，SPD智能化是未来的电涌保护嘎啦发展方向，与建筑物的其他智能系统相连，最终实现更好的保护及维护效果。
1.3应用场合
新型智能建筑︵星级酒店医院银行高档办公楼等︶
高速公路大型交通枢纽航站楼等
带中央监控的工厂或站场等
1.4技术原理
对于SPD的寿命指示方面国内外常见的有两种方式
机柜脱扣装置当SPD雷击损坏或自然老化损坏时其MOV本体发热使得连接部分低温焊锡融化然后通过一套机械弹力脱扣装置使得SPD脱离配电系统同时提供失效标示或通过遥信接点通知远程系统告警避免故障扩大
温度保险丝脱扣装置其原理也是通过MOV本体发热使得温度保险丝动作使SPD脱离配电系统
这些监测方法都需要投入专人而且受时间和地域限制同时无以论以上哪种方式都是在MOV失效损坏后才能提供警示并不提前预测评估SPD的使用寿命所以一套能实时监测和预测SPD寿命的雷击浪涌监测系统将可以有效解决这些问题通过雷击涌的冲击电流并结合其安装监测位置可以有效判断雷电流的入侵方式和能量大小为进一步加强浪涌保护功能提供直接数据断完善整体防雷效果
原理实现如下：
●数据采集采用超微晶软磁合金传感器并配合高速AD转换采集雷电幅值其响应速度快不会饱和几乎没有相位误差
●SPD漏电流检测森图SPD漏电流检测通过新型超微晶软磁合金传感器直接采集SPD漏电流数扰并通过SDP在线监测终端设备进行
滤波筛选等成功提取准确的漏电流的数据
●寿命评估基于MCU︵微控单元︶评估SPD剩余寿命
·根据MOV的经验寿命曲线
·根据MOV运行衰减系系数结合运行时间
·根据SPD漏电流大小
●人机交互:基于485总线传输数据到上位机结合软件统一监控显示数据
·记录雷击浪涌时间冲击电流大小和SPD剩余寿命
·具有寿命实时显示功能
·模块寿命终结报警功能
1.5系统功能
·SPD泄放电流幅值记录︵可记录SPD泄放雷电流的时间和幅值大小︶
·SPD寿命评估报警︵自动评估SPD寿命以百分比显示︶
·可设置SPD寿命报警下限︵以百分比显示︶
·漏电流超限告警︵设置SPD漏电流值低于老化临界点时报警︶
·SPD失效报警
·现场数据实时采集发送
·图表化管理可生成统计报表
·中心平台支持web访问
·实时显示终端采集情况
1.6产品特点
该产品具有以下特点:
●可靠性高采用超宽输入电压电源供电内部工业级芯片采用专业脉冲电流捕捉线圈降低损耗并被配备高速AC转换芯片传输通信全隔离电路确保模块安全运行
●实时报警采用在线监测实时报警设计当节点遭受浪涌冲击时主动记录事件时间节点地址和电流幅值等信息并马上评估SPD剩余寿命指标传输到监控中心显示或报警
●功能齐全系统可监测SPD的运行状态带LED面板寿命显示可以统计雷击次数和还原电流波形幅值可单独设置寿命报警下限可设置SPD漏电流超限报警值使用户及时发现损坏节点并通过中心监控软件生成各类记录报表给SPD管理提供数据支持
●集中管理每个监测节点上的SPD状态剩余寿命漏电流值等都可以在监控中心上显示并实时监测免去每年的巡检工作节省大量的人力物力
●无线传输每个监测节点上的SPD寿命监测模块的数据可通过无线传输模块传输到监控中心无线传输模块可替代RS485总线而无需布线节约布线成本
1.7系统组成
智能SPD在线监测管理系统包括
SPD终端采集设备组网通讯设备监控中心设备和SPD寿命智能监控管理软件等
1终端采集设备与SPD串联安装使其泄放电流通过采集设备的感应线圈设备带有光耦遥信接口用于连接SPD的失效状态输出带有通信接口用于组网传输面板上以集成LED显示器件可直接观察所连接SPD的评估剩余寿命
2组网通信终端采集设备带有RS485总线接口在节点不多的情况下可直接通过星形结构组网如节点较多结构较复杂可通过RS485总线集线器合理布局连接最终通过RS232转接器把RS485信号转换成电脑适配信号接入终端电脑
3监控管理中心设备通过相应的监测软件对整个系统进行全面图形化的智能监测可根据现场的终端配置情况详细设置监控软件使其对应安装位置在SPD出现失效或其他状况时可方便定们位查询
2.产品指示
WPM-smart在线监测模块
无线传输模块
WB485-wifi模块是针对现有的RS485总线(或RS232)开发的无线解决方案，实现RS485总线(或RS232)和无线通信之间的透明传输，可替换现有的RS485总线(或RS232)。在原有设备不做任何改动的情况下，实现数据的无线传输，节省布线成本。模块反应时间最短为5ms，可以满足大部分应用的实时性需求，具有较高实时性，可替代PLC的485总线，接入PLC控制系统中时，典型的主站-从站轮询周期为50ms。可实现点到点、点到多点等多种模式的数据通信。
本模块体积小，安装快捷，便于移动，性能稳定，为用户提供了一个方便的选择，对于用户设备，可以直接通过标准RS485/RS232接口快速转换成无线设备。本模块同时具有RS485和RS232接口，两者之间可通过模块内部跳线或开关实现切换。
RS485/RS232无线透传模块的主要特性如下：
●2.4G ISM频段，传输距离2000米(视距)；
●最大传输速率250kbps；
●数据透明传输，一次传递数据包可达768Byte；
●硬件128位AES加密，可配置；
●传输速率300bps~115200bps可设置；
●采用DSSS直序扩频，抗干扰能力强；
●具有RS485通信接口，采用1000VDC光耦隔离；
●具有标准DB9 Rs232接口；
●RS485接口和RS232接口可通过模块内部跳线实现切换；
●点对点通信MAC地址(支持点对点通信)；
●8cm×10cm×2.8cm小体积铁质外壳；
●具有电源指示灯(模块内部)，系统状态指示灯(模块外部，485接收指示灯，485发送指示灯)；
●DC9~DC24V供电；
●工作温度-40℃~ 85℃；
●工作湿度20%~80%。
3.产品安装示意图
4.产品使用示意图
