[实用新型]一种基于物联网的智能SPD设备

说明书

技术领域：

本实用新型涉及电子、计算机信息领域，电气设备监测领域，特别是涉一种基于物联网的智能SPD设备。

背景技术：

电涌保护器(Surge Protective Device，SPD)又称浪涌保护器，是用于带电系统中限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件，用以保护耐压水平低的电器或电子系统免遭雷击及雷击电磁脉冲或操作过电压的损害。近年来，电子信息系统(如电视、电话、通信、计算机网络等)发展迅猛，电子信息设备大量涌现和普及。这类系统和设备往往比较昂贵和重要，其工作电压、耐压水平很低，极易受到雷电电磁脉冲的危害，为此需采用SPD做过电压保护。然而SPD产品的种类繁多、保护模式多种多样， 致使使用过程中也出现了一系列的混乱， 不但SPD 的保护效果差， 甚至还出现很多SPD 起火自燃， 严重危害到设备的安全。SPD 的安全性能也成为众多通信行业及用户关注的重要问题。以下通过研究相关最新发明和实用新型专利，说明本实用新型的技术背景。

专利-电涌保护器现场检测与控制装置（201220263505）实现通过在控制电源两极间依次并接电涌保护器（SPD）故障信号报警电路和SPD保护开关动作信号报警电路，此方法虽达到故障报警以及切断故障SPD的目的，但SPD切断后需要时间更换新设备，使得故障排除滞后，给供配电系统带来新的安全隐患；同时该设计为单个SPD独立监测，不能实现区域性监测报警，管理实效低，从而带来资源浪费。专利-高速公路防雷SPD的无线远程自动监测系统（201220068618）实现无线故障报警，同样未能解决上述问题。专利-电涌保护装置（201210092200）实现了一种电涌保护的改进装置，但其并未充分考虑其自身失效带来的保护失效以及安全隐患。专利智能雷击监测装置（201210009222.0）实现温度检测来监测SPD模块工作状态，此方法在理论上只能进行定性判断，且随环境温度改变而有更大误差，因此利用该方法判断SPD是否失效难度较大，可靠性差。

发明内容：

本实用新型目的旨在克服上述技术问题，提出一种基于物联网的智能SPD设备，智能SPD设备融合了传统避雷过电压保护模块、传感检测、嵌入式系统以及物联网、云计算等技术，除具有响应时间快，通流量大的一般SPD特点外，设备还配备高性能处理器、传感器、高性能AD、存储器，物联网传输模块。可应用于低高压线路设备保护，包括但不限于建筑、通信、安防、金融、企业信息化、工业自动化、铁路交通、电力、风电、军事、石化、煤炭行业。

本实用新型的目的是通过以下措施实现的：

一种基于物联网的智能SPD设备及系统，包括：智能SPD设备、物联网通信平台、云客户端系统和云服务器系统。

所述智能SPD设备，包括避雷过电压保护模块、冗余保护模块、备用电源模块、传感检测模块、嵌入式系统以及物联网通信端口；

避雷过电压保护模块一般为MOV器件；

冗余保护模块是当避雷过电压保护模块失效、性能不足或由于线路故障出现长时间过电压、过电流时，嵌入式系统还具有线路监测保护功能，防止过电压保护元件和被保护设备的损毁，包括瞬时电流速断、复压时限过流保护、复合电压保护、反时限过流保护、过电压故障波记录、重合闸、远程报警及自检功能；

传感检测模块，包括：电压互感器、电流传感器、温湿度传感器，其中电压互感器、电流互感器与避雷过电压保护模块相连，且电压互感器、电流传感器、温湿度传感器，经过调理电路和计数器电路与嵌入式系统连接；电压互感器、电流传感器、计数器用来检测电压、泄露电流以及雷击或过电压次数信号，温湿度传感器检测现场环境的温度及湿度，嵌入系统将采集信号A/D转换，并利用内部核心算法进行综合分析判断，实时判断线路进行全面保护控制，数据可部分本地保存，也可经过物联网通信端口传输到数据管理节点，上传至服务器进行保存。

嵌入式系统，包括CPU系统、继电电路以及输入输出I/O；

物联网通信端口即为通信端口模块，实现与外界交互；

所述物联网通信平台，包括ZIGBEE/WIFI无线传输接口、2.5/3G远程数据传输接口、有线宽带接口、MODBUS/CAN总线传输接口，以上接口都与设备CPU相连；另包括独立的ZIGBEE、WIFI通信节点模块，实现整个局域网覆盖及远程数据传输模。