智能防雷在线监测系统

摘要

雷电灾害作为自然界灾害之一，具有高电压、大电流、短时释放的特点，对电力系统、轨道交通、石油化工、数据中心等重要基础设施构成严重威胁。传统防雷体系普遍存在“看不见、摸不着、难维护"的痛点，防雷装置老化失效难以及时发现，接地电阻变化无法实时监测，雷击事件缺乏数据追溯，依赖人工巡检效率低下。安科瑞电气股份有限公司推出的防雷智能在线监测系统，以物联网技术为核心，构建“感知层-网络层-应用层"三层架构，实现SPD状态监测、接地电阻检测、雷电预警、寿命预测、故障告警等功能，从“被动响应"转向“主动预警"。

安科瑞防雷智能在线监测系统基于传感器技术、数据通信技术和智能分析算法，通过对雷击数据的实时采集、传输 和处理，软件与硬件相结合，实现对雷电活动的监测和预警。可监测雷电流峰值、极性、次数、时间、防雷器劣化情况、寿 命、电压、温湿度、接地网阻值等，实现实时监测、智能管理等功能。有效提高防雷保护的安全性、可靠性和智能化程度， 降低运维成本和风险，为用户提供的防雷解决方案。

系统设计依据

☑ GB/T18802.11-2020《低压电涌保护器(SPD)第11部分：低压电源系统的电涌保护器性能要求和试验方法》

□ G   B  /   T      6   5  87-2012《电子测量仪器通用规范》

智能防雷在线监测系统架构

1、集中式防雷预警监控系统构架图一

注：该系统以单机版软件通过电脑APP运行，偏工业化呈现，可直接运行EXE文件显示。

●该设备构架以集中模式显示，设备端以总线手拉手连接，且每回路设备携带数量不超过15个；

●该系统构架设备端总线连接设置距离不超过1000米；

●该系统构架通讯端采用网线、通讯电缆传输，若超过网线等距离则采用光纤网+光端机进行传输

2、集中式防雷预警监控系统构架图二

注：该系统以云端服务软件登录运行，数据Web网页模式呈现。

●该系统构架以集中模式显示，设备端以总线手拉手连接，且每回路设备携带数量不超过15个；

●该系统构架设备端总线连接设置距离不超过1000米；

●系统构架通讯端采用4G无线云端服务查询，可以通过手机APP、平板、电脑浏览器呈现访问数据。

3、区域式防雷预警监控系统构架图一

注：该系统采用区域管理，实现现场查询、统计、报警。

●该系统构架终端设备采用总线手拉手连接，每个预警箱可出5回路，且最大携带数量不超过24个；

●该系统构架设备端总线连接设置距离不超过1000米；

●该系统构架通讯端采用网线、通讯电缆传输，若超过网线等距离则采用光纤网+光端机进行传输。

4、区域式防雷预警监控系统构架图二

5、智能防雷预警监控小系统构架图

注：该系统采用区域管理，实现现场查询、统计、报警。

●该系统构架预警监控箱应用于网络段，每个预警箱最大可出5回路，且最大携带数量不超过20个；

●该系统构架设备端采用总线手拉手连接，且总线连接设置距离不超过1000米；

●该系统构架通讯端采用网线、通讯电缆传输，若超过网线等距离则采用光纤网+光端机进行传输。

系统功能

系统概况

直观显示系统设备类型分布、报警类型分布以及设备分布等信息，展示设备的所在区域概况。

实时监测

实时显示系统中各个产品的数据状态，如各相电压、漏电流、设备运行状态、通讯状态、故障告警等信息。

防雷预警

通过连续监测大气电场强度，实时测量记录地面上的静电场值与变化率，能在雷击发生前的5~30分钟发出雷电预警告警信

波形查询

可以查看已发生的雷击电流波形，显示雷 击电流的波头时间、峰值时间以及峰值大 小等，直观看到雷击电流的数据。

故障报警

对整区防雷装置的各区各点实时监测，对故障发生点进行精准定位，同时提供设备问题及事件描述等方式将信息推送给运维管理人员。

事件记录

对系统整区发生的事件记录进行存储和管理，方便用户对各设备事件和报警进行历史追溯、查询统计和分析。

智能防雷产品介绍

1、智能防雷环境预警监控箱

智能防雷环境预警监控箱为防雷环境预警系统配套专用产品。采用先进的嵌入式工控机平台，固化了防雷环境预警监控软件，与“雷电峰值检测箱"、“雷击环境检测器" “接地电阻检测箱"等防雷信息采集模块无缝结合，并配以显示器的人机对话的界面，构成了防雷环境监控预警系统局域网平台，并可通过以太网、GPRS组网构建防雷环境远程预警系统。

2、雷电峰值检测箱

雷电峰值检测箱配置罗氏线圈作为直击雷电涌采样传感器，可对瞬间雷电流进行实时测量。通过高速采集芯片，多点多段多时间采用电涌电流的变 化率，应用专门的积分检测电路实现直击雷数据的采集，实现对雷电数据、 通讯状态等信息进行实时采集、监测、读取、显示、告警等功能。

3、接地电阻检测箱

接地电阻检测箱可以在不影响防雷接地效果和设施的正常运行下，采用三 级法或回路法测量方式在线检测电阻值，无需自检，实时检测，采用RS485有 线通信或GSM无线通信传输数据，实现远程在线监测。

4、雷电预警监测箱

雷电预警监测系统主要应用于监测大气电场强度，实时测量记录地面的静 电场值及变化率，能在雷击发生前5～30分钟发出雷电预警告警信号，并实现 连续启动三级雷电预警。雷电预警监测系统由大气电场仪、雷电预警监测箱、 数据服务库(智能网关+雷电预警软件)、雷电预警声光报警器、不锈钢安装  支架及底座、4芯RS485 总线及通讯线缆组成。

5、雷击环境检测器

ASLP-LSE系列雷击环境检测器可实现对雷电数据、防雷器数据、电网环境数 据、通讯状态等信息进行实时采集、监测、读取、显示、预警、告警，采用智能 模块管理可实现对防雷模块的质量进行分析、判断，有效降低运维成本、提高工 作效率、减少故障隐患，保障设备安全、可靠运行。

6、浪涌保护器

浪涌保护器(电涌保护器)又称防雷器(简称SPD),    适用于交流50/60Hz,   

额定电压220V/380V的供电系统中(或通信系统),对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的电涌进行保护，适用于家庭住宅、第三产业以及工业领域电涌保护的要求，具有相对相、相对地、相对中线、中线对地及其组合等保护模式。

智能防雷在线监测系统 产品应用

1、机场变电站智能防雷系统解决方案

●概述

机场作为航空运输的核心枢纽，承载着大量精密设备与高频次的人员流动，雷电灾害对其安全运营构成严重威胁。 机场的很多建筑内部装有大量昂贵的电子设备，雷击过电压会在建筑物内扩散并损坏敏感设备，造成通讯阻断等不可  挽回的损失。因此机场的防雷工作至关重要。

●设计方案

对机场的各个区域针对性设计防雷方案，采用“雷电预警+智能防雷"解决方案。实时对机场全区域进行在线监测和 防护，实时雷电预警，对不同区域的建筑接地电阻实时监测，对各个区域的防雷装置实时监测、寿命预警、故障告警以及 数据记录分析，通过组建全区域的智能防雷网络，保障机电设备的正常运行。

2、易燃易爆危化品场所智能防雷系统解决方案

●概述

根据我国标准GB17681-2024《危险化学品重大危险源安全监控技术规范》中规定：大型油气储存企业、地属多雷区 或强雷区的二级以上石油库应设置雷电预警系统，土壤腐蚀严重地区或强雷区储存单元的易燃易爆介质地上储罐，应 设置接地电阻在线监测系统，实时监测每座储罐的接地点接地电阻值。这些易燃易爆危化品场所， 一旦发生雷击事故， 很容易引起火灾，造成重大的安全事故和人员伤亡，所以需要采取智能化的手段进行预警监测加防护多种方式共同防 护。

●设计方案

在易燃易爆危化品场所主要用到的是雷电预警系统以及智能接地电阻在线监测系统，对整个区域范围的雷电提前 预警，对接地电阻值实时检测，然后再加上对浪涌保护器的性能参数等数据集中管理，保障了易燃易爆危化品场所设施 与人员的安全。