防雷环境预警监控系统

陈　伟，毛协国，李正元，刘余平，孙中梁(上海臻和防雷电气技术有限责任公司，上海　201401)



防雷环境预警监控系统

陈伟，毛协国，李正元，刘余平，孙中梁
(上海臻和防雷电气技术有限责任公司，上海201401)

陈伟(1989—)，男，从事防雷防护应用方面的工作。

摘要:介绍了一种防雷环境预警监控系统及其平台的总体架构。指出防雷环境预警监控系统实现现场防雷环境多种参数的采集、显示、报警，远程实时监测防雷运行状态，并将数据传输到监控平台，用户可以及时了解设备的运行情况和防雷环境，极大地降低运行维护成本。

关键词:防雷技术;预警监控系统;数据监测;总体架构

毛协国(1948—)，男，高级工程师，从事雷电防护产品开发工作。

李正元(1953—)，男，高级工程师，从事雷电防护产品开发工作。

0　引言

防雷以提升被保护装备的整体安全为目标，旨在采用直击雷防护、感应雷防护、屏蔽、等电位联结、防雷接地等防雷保护技术措施，针对防雷的设计、选型、安装施工进行规范化的实施。

目前，在实践中仍有雷击灾害事故发生。经调研，除了因无法抗拒的重灾害天气外，也会因忽略防雷环境或对电涌保护器(Surge Protective Device，SPD)的运行特殊性未深入了解，造成防雷保护措施因隐患、缺陷而引发雷击灾害和二次灾害事故。

1　防雷环境预警监控系统

防雷环境远程预警监控平台应用智能控制技术在线监测防雷环境状态，可对防雷系统接地电阻、SPD遭受雷击状况(如雷击强度、雷击次数)、SPD劣化状态、SPD故障脱网状态的运行现场等情况进行组网通信监测。

防雷环境是指可能发生外部雷击、内部感应雷以及电涌过电压等危害的建筑物及其装备的实施环境，包括针对各项防雷保护设施的运行状态、工作电源环境参数以及可能影响防雷装备的整体运作保护效果的有关物理条件。

建筑物综合防雷保护示意如图1所示。

图1　建筑物综合防雷保护示意

该防雷系统通过通信网络对获取的现场运行参数进行分析、处理，将可能发生的防雷保护设施的隐患故障进行提示和报警。不同类型传感器组成遥感物理传感器，可对防雷环境不同区域数据实现检测、采集，并通过串口通信网络实现数据远程传输。实际工程中按要求选用不同检测功能的传感器，实现各种监测数据采集。

系统平台构架如图2所示。

图2　系统平台构架

2　防雷环境监测预警平台的软件架构

2.1软件构架

该系统针对智能综合防雷系统的需求，配置了应用平台的监控中心服务器，通过人机对话界面实现现场防雷环境多种参数的显示、报警，并可实现远程控制及统计等多元管理任务。

防雷环境预警监控系统应用软件架构如图3所示。

图3　防雷环境预警监控系统应用软件架构

2.2管理界面建设条件

防雷远程预警监控系统界面如图4所示。

智能化防雷环境监测预警平台的管理界面建立在防雷模块组建的物理平台的基础上，反映防雷环境现场的设备状况，且能根据现场控制系统需求调整模块的型号和配置，包含以下必要的基本构架模块。

图4　防雷远程预警监控系统界面

(1)由具有劣化报警输出的电源SPD和信号SPD、雷击信号检测器及配电回路的电压电流互感器组成的数据采集模块组。

(2)具有遥信信号输出的现场采集设备。

(3)对配电防雷环境数据进行采集整合的智能防雷环境预警通信机。

(4)现场与控制中心搭建的RS-485串口通信网络系统，按工业标准通信协议实现数据传输。

(5)安装在控制中心的监控平台软件通信服务主机。

(6)显示防雷环境监测预警平台管理界面的屏幕。

该系统应用高配置嵌入式工业控制器作为监控平台软件通信服务主机的终端设备，服务于网络智能化防雷装置平台，对平台上传的数据信息进行分析处理，并通过显示器显示实时数据。

终端机能实现处理、存储、查询、打印、报警等多重功能，并可配置无线网络服务器，由以太网络实现远程监控操作。

3　结语

随着用户对设备防雷保护的重视及SPD新标准的执行，应用于防雷保护设备的SPD达到上千个，用户每年需要消耗巨大的人力、物力来检测防雷设备的运行状况。防雷环境预警监控系统可对防雷设备的运行状态实现远程、实时监测，完善了防雷保护功能;将数据传输到监控平台，用户可以及时了解设备的运行情况和防雷环境，极大地降低了运行维护成本，提升了防雷的安全性，将普通防雷保护转入智能化防雷保护领域。

参考文献

［1］张铁山.电涌保护器的Uc值选用［J］.现代建筑电气，2015，6(10):29-33.

［2］建筑物防雷设计规范: GB 50057——2010［S］.

［3］李阳斌，杨伟民，潘叶镜.SPD后备保护用新型断路系统的设计［J］.现代建筑电气，2015，6(5): 33-35.

Warning and Monitoring System for Lightning Protection Environment

CHEN Wei，MAO Xieguo，LI Zhengyuan，LIU Yuping，SUN Zhongliang
(Shanghai GEHE Lightning Protection Electric Technology Co.，Ltd..Shanghai 201401，China)

Abstract:This paper introduced a warning and monitoring system for lightning protection environment and the overall architecture of platform.It is pointed the warning and monitoring system for lightning protection environment realizes the data collecting，display and alarming of environment parameters，and remotely monitors the real-time operation status of lightning protection.The data are transmitted to the monitoring platform，so the user can obtain the operation of equipment and protection environment，which greatly reduces the operation and maintenance cost.

Key words:lightning protection technology; warning and monitoring system; data monitoring; overall architecture

收稿日期:2015-02-04

DOI:10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.03.013

中图分类号:TU 856

文献标志码:B

文章编号:1674-8417(2016)03-0055-03