隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，信息共享成為社會運轉(zhuǎn)的動力，伴隨著現(xiàn)代建筑、交通、醫(yī)療以及工業(yè)制造等行業(yè)的智能化，大量微電子網(wǎng)絡(luò)、自動化設(shè)備、計算機等投入使用，其集成度高、工作電壓小、工作電流低、絕緣強度低、耐過電壓和過電流能力差，遭受操作過電壓甚至雷擊后，將可能引起數(shù)據(jù)丟失、交通中斷、醫(yī)療事故，損害人民群眾利益，甚至引起社會不安定。因此，防止設(shè)備遭受過電壓侵襲，保障設(shè)備系統(tǒng)可靠運行成為一項關(guān)鍵而重要的工作。

智能防雷，智慧防雷，浪涌保護器

《中華人民共和國氣象法》《氣象災害防御條例》等法律法規(guī)和 GB / T 21431 - 2015《建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范》等標準規(guī)范提出了對接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護器 （Surge Protection Device，簡稱SPD）等防雷系統(tǒng)裝置進行周期性檢測的要求。人工檢測需要專業(yè)檢測團隊和大量檢測設(shè)備，冗時費力，然而周期內(nèi)防雷系統(tǒng)的安全運行依然無法得到完全保證，比如安裝于樓宇內(nèi)的電涌保護器在周期內(nèi)由于電路連接問題或自身劣化失效不能正常工作，在雷電浪涌到來時雷電流無法及時泄放入地進而造成閃絡(luò)，引發(fā)短路故障造成輸電中斷，甚至威脅到人身安全。

近年來，在傳感器、物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的基礎(chǔ)上，防雷系統(tǒng)的周期性檢修方式逐漸向在線監(jiān)測系統(tǒng) 24 h實時監(jiān)測的方向升級。國內(nèi)外學者對基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能防雷已有一些研究：

1、具有雷電計數(shù)功能的地凱防雷智能電涌保護器:由電涌保護模塊、雷擊傳感器和雷電計數(shù)模塊3部分組成，將雷電計數(shù)模塊和電涌保護模塊集成到一個整體中，解決了兩套模塊所造成的體積大、安全性低、成本高的問題；

2、實時監(jiān)測自身的運行狀況及其性能的智能SPD，可實時顯示雷擊次數(shù)、漏電流大小、SPD所處環(huán)境溫度以及雷電流波形，并可在SPD出現(xiàn)意外狀況時發(fā)出警報；

3、智能SPD采集監(jiān)測數(shù)據(jù)的工作原理，并就其在實際工作過程中實時數(shù)據(jù)的采樣、緩存、讀取等方面進行詳細闡述。

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地凱智能SPD的結(jié)構(gòu)與運行機理

智能化防雷是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)范疇的重要組成部分，而電涌保護器是低壓防雷系統(tǒng)的核心設(shè)備之一。它可以被安裝在低壓電氣線路中，保護電氣系統(tǒng)在雷擊下持續(xù)安全運行；也可以被安裝在計算機、通信、自動控制等電子設(shè)備的前端，分流、抑制過電壓，保護這些設(shè)備不被損壞；還可以被安裝在金屬導體之間作等電位連接平衡雷電電磁脈沖引起不同導電系統(tǒng)之間的暫態(tài)電位差，避免引起旁側(cè)閃擊。但是在防雷工程實踐中常常發(fā)現(xiàn)安裝在系統(tǒng)中的SPD有失效的情況發(fā)生。

主要原因是：根據(jù)被保護設(shè)備或系統(tǒng)的性能特征選擇合格的SPD產(chǎn)品 ，原則上能夠在SPD 預期壽命內(nèi)保護設(shè)備 ，但實際上由于SPD長期工作在工頻電壓下并不斷承受過電壓沖擊，漏電流逐漸增大進而溫升增加。隨著承受過電壓次數(shù)遞增導致壓敏電阻的壓敏電壓變化進而保護效果變差。更有甚者，SPD短路失效后導致溫度驟升乃至于造成火災。

因此，安裝SPD和合理布線已不能滿足現(xiàn)代化的防雷要求，需要對SPD性能變化進行實時跟蹤監(jiān)測，一旦SPD性能劣化或失效 ，智能系統(tǒng)應立即發(fā)出警報提醒工作人員進行維護或更換，使防雷系統(tǒng)具有更強的穩(wěn)定性。因此，近年來智能SPD的研究成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的熱點問題。

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地凱智能防雷預警監(jiān)測系統(tǒng)介紹

對防雷保護設(shè)備的運行狀態(tài)實時監(jiān)測（防雷器和后備保護器SCB），并精確定位。同時檢測設(shè)備所遭受的雷擊發(fā)生時間、雷電強度、雷電次數(shù)等參數(shù)進行數(shù)據(jù)分析、記錄和統(tǒng)計，通過全生命周期計算方式全面判斷防雷保護設(shè)備的損毀情況。為已有的相關(guān)數(shù)值提供報警參數(shù)設(shè)置，以便監(jiān)測單位及時組織對遭受雷擊的設(shè)備進行搶修和更換達到減災的效果。

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地凱智能防雷預警監(jiān)測系統(tǒng)針對性問題：

接地裝置腐蝕：接地裝置失效，引起泄雷放電流失敗，甚至引起反擊浪涌雷擊事故。

開路隱患：運行中的防雷器，因故脫離保護的電網(wǎng)，失去感應雷保護功能。

產(chǎn)品退化：含有MOV壓敏電阻的防雷器，因雷擊或電網(wǎng)過壓反復沖擊使產(chǎn)品老化。可能會因熱脫扣裝置劣化失效，導致工頻故障續(xù)流不能及時切斷，引發(fā)防雷器過熱燃燒、脫網(wǎng)等，導致雷擊及火災的二次事故。

巡檢工作量大：防雷器長期處于等待運行狀態(tài)，同時多數(shù)為分散安裝，在平時運行中無法及時察覺是否脫扣與損壞。

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地凱智能防雷預警監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)勢：

通過“防雷預警系統(tǒng)”平臺，實時顯示各區(qū)各點設(shè)備的運行情況及相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.電網(wǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)（電源電壓、工作電流、溫濕度、接地電 阻值）；

2.雷電數(shù)據(jù)（次數(shù)、強度、能量、雷擊發(fā)生的時間）；

3.防雷器數(shù)據(jù)（防雷器的劣化、全生命周期狀態(tài)和SPD后備保護器的合分閘)。提高運維、管理、安全性。

4.提高防雷系統(tǒng)的可靠性，保障電力、信號系統(tǒng)的安全運行

5.提高防雷系統(tǒng)的管控性，降低運維成本

6.監(jiān)測防雷設(shè)備的質(zhì)量問題，提前分析、預警，減少故障風險

7.建立可追溯的多元管理平臺，提升可視化、主動性防雷網(wǎng)絡(luò)

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地凱智能防雷預警監(jiān)測系統(tǒng)介紹：

現(xiàn)場設(shè)備管理層：

對用戶端的防雷設(shè)備狀況、運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測并循環(huán)顯示和提供報警功能。通過通訊網(wǎng)絡(luò)上傳信息，集成了安全可靠、兼容性高的模塊化產(chǎn)品：防雷環(huán)境預警監(jiān)控箱、SPD后備保護器、雷擊環(huán)境檢測器、接地電阻檢測儀、數(shù)據(jù)采集器、專用防雷器組。

通訊管理成層：

按工業(yè)化Modbus協(xié)議，通過通訊網(wǎng)絡(luò)（通訊電纜、光纖網(wǎng)+光端機、通訊服務器）等分層逐級上傳，實時監(jiān)控。

用戶管理層+集中顯示：

通過“智能防雷”平臺系統(tǒng)集中顯示各板塊采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，使平臺界面能在防雷主題框架具有和諧友好的人機對話界面，高效滿足監(jiān)控界面專業(yè)化、標準化的需求。

告警管理：

根據(jù)預警設(shè)置參數(shù)，實時報警，提醒人工介入，及時排除隱患。對可能發(fā)生故障進行提前預警，對發(fā)生的故障狀態(tài)進行故障報警，并同時對相關(guān)信息進行存儲和生成相應報表。

審核編輯黃昊宇