ZL-IOMS智能SPD在線監(jiān)測管理系統(tǒng)
1.產(chǎn)品簡介
1.1 概述隨著現(xiàn)代化信息事業(yè)的日益發(fā)展、全球氣候變暖等重要因素的影響,各地的雷暴日呈現(xiàn)逐步上升的趨勢,雷電災(zāi)害給全社會(huì)的災(zāi)害也越來越大。雷電災(zāi)害被聯(lián)合國列為最嚴(yán)重的十大自然災(zāi)害之一,全世界每年因雷電災(zāi)害造成的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失不計(jì)其數(shù)。
隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,各種配電裝置及監(jiān)控設(shè)備自動(dòng)化程度越來越高,相關(guān)設(shè)備對(duì)防雷要求的日益嚴(yán)格,安裝浪涌保護(hù)器抑制線路上的浪涌和瞬時(shí)過電壓、泄放線路上的過電流成為現(xiàn)代防雷技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一。
電子工業(yè)是現(xiàn)代信息社會(huì)的支柱產(chǎn)業(yè),電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用遍及社會(huì)各領(lǐng)域,電子元器件的集成度不斷提高,工作電壓不斷降低,而這些特點(diǎn)使它最怕雷電脈沖或二次感應(yīng)雷電脈沖的侵害,雷擊往往會(huì)造成大范圍的設(shè)備損壞。隨著電子、微電子集成化設(shè)備的大量應(yīng)用,雷電過電壓和雷擊電磁脈沖所造成的系統(tǒng)和設(shè)備的損壞越來越多。因此,盡快解決建筑物和電子信息系統(tǒng)雷電災(zāi)害防護(hù)問題顯得十分重要。
在這一領(lǐng)域傳統(tǒng)的避雷針已起不到足夠的保護(hù)作用。SPD(浪涌保護(hù)器)作為雷電防護(hù)技術(shù)的重要組成部分,尤其在電源浪涌抑制方面有著不可或缺的作用,其作用是把竄入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地,保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊。
1.2 使用意義
這些SPD在線長時(shí)間運(yùn)行,在雷電沖擊和自然老化的作用下,其性能將逐漸下降甚至失效。如不能及時(shí)預(yù)防或排除失效的SPD,將對(duì)配電系統(tǒng)帶來嚴(yán)重影響。因此,對(duì)于SPD運(yùn)行狀態(tài)及其安裝環(huán)境的雷電沖擊情況和壽命評(píng)估也是一項(xiàng)極其重要的工作當(dāng)前SPD安裝地點(diǎn)分散,難于統(tǒng)一監(jiān)測其運(yùn)行及壽命。為了避免或減輕雷電災(zāi)害損失,加強(qiáng)雷電的監(jiān)測及其防護(hù)成為了首要的任務(wù)。
在智能化建筑概念不斷推廣的背景下,希望SPD能納入電氣監(jiān)測系統(tǒng),作為電氣安全的一部分,但隨著SPD安裝數(shù)量的增加無法安排人工實(shí)時(shí)監(jiān)控每一個(gè)SPD。這就要求這套系統(tǒng)能自動(dòng)監(jiān)測每個(gè)SPD遭受雷擊浪涌的時(shí)間、沖擊電流大小及SPD的剩余壽命,并最終匯總傳輸?shù)饺藱C(jī)交互終端,方便儲(chǔ)存、查詢數(shù)據(jù)。通過人機(jī)交互界面,可清楚查詢各SPD狀態(tài),及其承受過的浪涌雷擊情況,自動(dòng)評(píng)估剩余壽命,為SPD的良好運(yùn)行提供可靠數(shù)據(jù),保證建筑物的配電系統(tǒng)及電子信息系統(tǒng)安全運(yùn)行。智能SPD壽命監(jiān)測系統(tǒng),通過現(xiàn)代組網(wǎng)及通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)了SPD的壽命評(píng)估和智能管理化,SPD智能化是未來的電涌保護(hù)器發(fā)展方向,與建筑物的其他智能系統(tǒng)相連,最終實(shí)現(xiàn)更好的保護(hù)及維護(hù)效果。
1.3 應(yīng)用場所
新型智能建筑(星級(jí)酒店、醫(yī)院、銀行、高檔辦公樓等)。
高速公路、大型交通樞紐、航站樓等。
帶中央監(jiān)控的工廠或站場等。
1.4 技術(shù)原理
對(duì)于SPD的壽命指示方面,國內(nèi)外常見的有兩種方式:機(jī)械脫扣裝置,當(dāng)SPD雷擊損壞或自然老化損壞時(shí),其MOV本體發(fā)熱,使得連接部分低溫焊錫融化,然后通過一套機(jī)械彈力脫扣裝置,使得SPD脫離配電系統(tǒng),同時(shí)提供失效標(biāo)示或通過遙信接點(diǎn)通知遠(yuǎn)程系統(tǒng)告警,避免故障擴(kuò)大,
溫度保險(xiǎn)絲脫扣裝置,其原理也是通過MOV本體發(fā)熱,使得溫度保險(xiǎn)絲動(dòng)作,使SPD脫離配電系統(tǒng)
這些監(jiān)測方法都需要投入專人,而且受時(shí)間和地域限制。同時(shí)無論以上哪種方式都是在MOV失效損壞后才能提供警示,并不能提前預(yù)測評(píng)估SPD的使用壽命。所以一套能實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)測SPD壽命的雷擊浪涌監(jiān)測系統(tǒng)將可以有效解決這些問題,通過雷擊浪涌的沖擊電流并結(jié)合其安裝監(jiān)測位置,可以有效判斷雷電流的入侵方式和能量大小,為進(jìn)一步加強(qiáng)浪涌保護(hù)功能提供直接數(shù)據(jù)不斷完善整體防雷效果。
原理實(shí)現(xiàn)如下:
數(shù)據(jù)采集:采用超微晶軟磁合金傳感器并配合高速AD轉(zhuǎn)換采集雷電幅值,其響應(yīng)速度快、不會(huì)飽和、幾乎沒有相位誤差。SPD漏電流檢測:宗立SPD漏電流檢測通過新型超微晶軟磁合金傳感器,直接采集SPD電流數(shù)據(jù),并通過SPD在線監(jiān)測終端設(shè)備進(jìn)行濾波、篩選等,成功提取準(zhǔn)確的漏電流的數(shù)據(jù)。
壽命評(píng)估:基于MCU(微控單元),評(píng)估SPD剩余壽命:
◇ 根據(jù)MOV的經(jīng)驗(yàn)壽命曲線:
◇ 根據(jù)MOV運(yùn)行衰減系數(shù),結(jié)合運(yùn)行時(shí)間:
◇ 根據(jù)SPD漏電流大小。
人機(jī)交互:基于485總線,傳輸數(shù)據(jù)到上位機(jī),結(jié)合軟件統(tǒng)一監(jiān)控顯示數(shù)據(jù)。
◇ 記錄雷擊浪涌時(shí)間,沖擊電流大小和SPD剩余壽命
◇ 具有壽命實(shí)時(shí)顯示功能
◇ 模塊壽命終結(jié)報(bào)警功能

1.6 產(chǎn)品特點(diǎn)
該產(chǎn)品具有以下特點(diǎn):
◇ 可靠性高:
采用超寬輸入電壓電源供電,內(nèi)部工業(yè)級(jí)芯片,采用專業(yè)脈沖電流捕捉線圈,降低損耗并被配備高速AD轉(zhuǎn)換芯片。傳輸通信全隔離電路,確保模塊安全運(yùn)行。
◇ 實(shí)時(shí)報(bào)警:
采用在線監(jiān)測,實(shí)時(shí)報(bào)警設(shè)計(jì)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)遭受浪涌沖擊時(shí),主動(dòng)記錄事件時(shí)間、節(jié)點(diǎn)地址和電流幅值等信息并馬上評(píng)估SPD剩余壽命指標(biāo),傳輸?shù)奖O(jiān)控中心顯示或報(bào)警。
◇ 功能齊全
系統(tǒng)可監(jiān)測SPD的運(yùn)行狀態(tài),帶LED面板壽命顯示,可以統(tǒng)計(jì)雷擊次數(shù)和還原電流波形幅值,可單獨(dú)設(shè)置壽命報(bào)警下限,可設(shè)置SPD漏電流超限報(bào)警值。使用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)損壞節(jié)點(diǎn),并通過中心監(jiān)控軟件生成各類記錄報(bào)表,給SPD管理提供數(shù)據(jù)支持。
◇ 集中管理
每個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)上的SPD狀態(tài)、剩余壽命、漏電流值等都可以在監(jiān)控中心上顯示并實(shí)時(shí)監(jiān)測。免去每年的巡檢工作,節(jié)省大量的人力物力。
◇ 無線傳輸
每個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)上的SPD壽命監(jiān)測模塊的數(shù)據(jù),可通過無線傳輸模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,無線傳輸模塊可替代RS485總線,而無需布線,節(jié)約布線成本。
1.7 系統(tǒng)組成
智能SPD在線監(jiān)測管理系統(tǒng)包括
SPD終端采集設(shè)備、組網(wǎng)通訊設(shè)備、監(jiān)控中心設(shè)備和SPD壽命智能監(jiān)控管理軟件等。
1、終端采集設(shè)備與SPD串聯(lián)安裝,使其泄放電流通過采集設(shè)備的感應(yīng)線圈。設(shè)備帶有光耦遙信接口,用于連接SPD的失效狀態(tài)輸出。帶有通信接口用于組網(wǎng)傳輸,面板上以集成LED顯示器件,可直接觀察所連接SPD的評(píng)估剩余壽命。
2、組網(wǎng)通信,終端采集設(shè)備帶有RS485總線接口,在節(jié)點(diǎn)不多的情況下可直接通過星形結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。如節(jié)點(diǎn)較多,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜可通過RS485總線集線器合理布局連接,最終通過RS232轉(zhuǎn)接器把RS485信號(hào)轉(zhuǎn)換成電腦適配信號(hào),接入終端電腦。
3、監(jiān)控管理中心設(shè)備,通過相應(yīng)的監(jiān)測軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面圖形化的智能監(jiān)測??筛鶕?jù)現(xiàn)場的終端配置情況,詳細(xì)設(shè)置監(jiān)控軟件,使其對(duì)應(yīng)安裝位置,在SPD出現(xiàn)失效或其他狀況時(shí),可方便定位查詢。



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