淺析防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

劉敏

摘要：防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)，是近幾年隨著科技的迅速發(fā)展而被研究出來。其作用是為了保護(hù)高速公路機(jī)電設(shè)備的安全，使其不受雷電的侵害，達(dá)到防雷減災(zāi)的目的。本文先分析防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，然后再討論其的優(yōu)勢(shì)與不足之處，最后再結(jié)合具體的實(shí)例來談?wù)勂湓趯?shí)際生活中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

防雷減災(zāi)一直是各行各業(yè)的一項(xiàng)重要工作，特別是交通運(yùn)輸行業(yè)。傳統(tǒng)的防雷技術(shù)已經(jīng)無法滿足防雷減災(zāi)的需求，因此一種新的防雷技術(shù)——防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)就是在這種背景下研發(fā)出來的。防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)依托先進(jìn)的技術(shù)，在防雷減災(zāi)工作方面起到了很好的作用。雖然現(xiàn)在它還存在著一些技術(shù)等方面的問題，沒有得到廣泛的應(yīng)用；但是隨著其技術(shù)和系統(tǒng)的不斷完善，它必然會(huì)被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)之中，發(fā)揮其防雷減災(zāi)的作用。

一、防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成以及工作模式

防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)主要是由局端監(jiān)控主機(jī)和終端測(cè)控監(jiān)測(cè)單元裝置構(gòu)成的。其結(jié)構(gòu)一點(diǎn)也不復(fù)雜，非常簡單，而其集成度較高。防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)中的通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)不同，它的是發(fā)送與接收信息都是在本系統(tǒng)內(nèi)完成的，即自成獨(dú)立。下面我們來具體分析防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成以及其工作模式。

首先，分析防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成。

（一）局端監(jiān)控主機(jī)

局端監(jiān)控主機(jī)，在其主機(jī)內(nèi)配置無線發(fā)射與接收系統(tǒng)、主控監(jiān)測(cè)單元裝置以及其他裝置。此外，還要將無線遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)軟件集成于局端監(jiān)控主機(jī)內(nèi)。其中，主控監(jiān)測(cè)單元裝置的作用是接收前端測(cè)控監(jiān)測(cè)單元發(fā)出的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。主控監(jiān)測(cè)單元裝置采集各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)的方式是反復(fù)地一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的不斷發(fā)問。各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)是采用485通訊手段與主機(jī)監(jiān)測(cè)單元設(shè)置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。最后，主控監(jiān)測(cè)單元要將自己所得的所有數(shù)據(jù)全部反饋給監(jiān)測(cè)主機(jī)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)主機(jī)系統(tǒng)要先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后通過內(nèi)置軟件將防雷器的狀態(tài)實(shí)時(shí)地、動(dòng)態(tài)地顯示出來。

2、終端測(cè)控監(jiān)測(cè)單元

終端測(cè)控監(jiān)測(cè)單元裝置是由A/D功能和I/O功能共同集成的。終端測(cè)控監(jiān)測(cè)單元裝置主要是負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場防雷器，并將所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)采用無線傳輸?shù)哪Ｊ桨l(fā)射給主控監(jiān)測(cè)單元。我們一般把防雷器安裝在UPS出線端、外場設(shè)備的電源進(jìn)線端、變電所電源的出線端、以及各設(shè)備的信號(hào)線纜的出、入端等處。同時(shí)，在安裝防雷器的同時(shí)，還需要安裝必要的測(cè)控監(jiān)測(cè)單元裝置，以便能夠時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)測(cè)防雷器的工作狀態(tài)。

（二）防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的工作模式

無線測(cè)控技術(shù)、光纖傳輸技術(shù)以及新一代遠(yuǎn)程數(shù)碼通信技術(shù)是建立防雷遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它現(xiàn)在一般被應(yīng)用在高速公路機(jī)電系統(tǒng)之中，其主要的工作模式如下：

1、在前端安裝防雷器時(shí)，要同時(shí)安裝一定數(shù)量的測(cè)控監(jiān)測(cè)單元裝置，以此達(dá)到能夠時(shí)時(shí)刻刻對(duì)前端防雷器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2、通過無線傳輸方式或光纖傳輸方式，將防雷器工作狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碚緝?nèi)機(jī)房終端監(jiān)控主機(jī)處。

3、局端監(jiān)控主機(jī)通過對(duì)數(shù)據(jù)的處理，將前端所有防雷器的狀態(tài)標(biāo)識(shí)在主機(jī)系統(tǒng)中，并在防雷器出現(xiàn)故障時(shí)以加亮或特定聲音進(jìn)行報(bào)警，以此來提醒維護(hù)人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行對(duì)防雷器進(jìn)行檢測(cè)或者更換。

二、防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)以及不足之處

防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的建立，為各行各業(yè)提供了新的防雷設(shè)置，有利于防雷減災(zāi)。它是最近幾年才被研發(fā)出來的，系統(tǒng)中必然會(huì)有些不足之處。下面我們就來分析防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)以及其不足之處：

（一）防雷遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

1、無人值守。防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)便是不需要人來值守，而且能夠全天不間斷地傳輸信息，將防雷器的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)地顯現(xiàn)在局端監(jiān)控主機(jī)上。

2、通訊網(wǎng)絡(luò)自成一體。防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)中通訊系統(tǒng)是自成一體的，因此不需要申請(qǐng)頻點(diǎn)，節(jié)省了通訊費(fèi)用，也節(jié)省了安裝成本和使用費(fèi)用。

3、結(jié)構(gòu)簡單。防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)很簡單，因此在安裝此系統(tǒng)時(shí)也簡單且系統(tǒng)在運(yùn)行及應(yīng)用過程中也簡單。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可以直觀地通過主機(jī)屏幕來看到防雷器的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)不對(duì)時(shí)可以第一時(shí)間就發(fā)出警報(bào)。系統(tǒng)在應(yīng)用安裝時(shí)，不需要增加或更改原有的電力系統(tǒng)。

4、聯(lián)網(wǎng)工作。防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)工作，將它融入到高速公路監(jiān)控系統(tǒng)之中，不僅可以實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)控，而且也能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)防雷器工作的異常。

（二）防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的不足之處

1、通訊距離不足：由于防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)采用的是免費(fèi)的頻道，導(dǎo)致其傳輸數(shù)據(jù)的有效距離最遠(yuǎn)不會(huì)超過3000米。若是傳輸?shù)木嚯x超過了這3000米，就必須借助其他的傳輸方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?，F(xiàn)在，防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域就是高速公路方面，而高速公路的范圍一般都很大，這必然會(huì)降低其的實(shí)用性，借助其他的傳輸方式或是安裝多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

2、傳輸接口少：現(xiàn)在防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸接口只有通過RS232或RS485的模式，傳輸接口不足，這極大的影響了此系統(tǒng)的擴(kuò)展。

3、防雷器型號(hào)不統(tǒng)一：由于現(xiàn)在防雷器沒有形成統(tǒng)一的品牌，導(dǎo)致防雷器的型號(hào)不統(tǒng)一。防雷型號(hào)的不統(tǒng)一，再加上傳輸接口少，這大大影響了系統(tǒng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

4、終端測(cè)控監(jiān)測(cè)單元裝置的造價(jià)高。防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)中的終端測(cè)控監(jiān)測(cè)單元裝置的造價(jià)比較高，一般在2千元到4千元左右。再加上在高速公路中監(jiān)測(cè)點(diǎn)又比較多，這就使得整個(gè)系統(tǒng)建成的成本較高，從而嚴(yán)重影響防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)的推廣。

三、防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用

現(xiàn)在，防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際生活中被應(yīng)用最多的是高速公路方面。例如，2012年12月底，廣西在進(jìn)行沿海高速公路改建、擴(kuò)建茅尾海出口這段工程中時(shí)，將防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用在這段工程中，建立了多個(gè)防雷監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的試調(diào)工作。由于防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)的距離最大不超過3000米，因此在建立系統(tǒng)時(shí)要增加其他的傳輸裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。雖然可以在較遠(yuǎn)的交調(diào)站點(diǎn)增加光端機(jī)、光纖等傳輸介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，但是還是應(yīng)以無線傳輸為主，并按要求設(shè)置前端測(cè)控監(jiān)測(cè)單元裝置。這在很大的程度上保護(hù)了電力設(shè)備系統(tǒng)，使得電力系統(tǒng)中的各種設(shè)備避免遭受到雷電的侵害，讓電力系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行。同時(shí)，還能時(shí)時(shí)刻刻地、正確地掌握防雷器的工作狀態(tài)，使得能夠?qū)σ呀?jīng)損壞的防雷器進(jìn)行及時(shí)的更換，避免釀成巨大的損失。這是廣西高速公路第一次在高速公路機(jī)電系統(tǒng)中融進(jìn)防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)，到目前為止還在正常的運(yùn)行當(dāng)中。

結(jié)束語

綜上所述，雷電一直是危害我國高速公路機(jī)電設(shè)備的一個(gè)非常重要的問題；將防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在其中可以保護(hù)其安全，避免雷電的入侵。雖然防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)還存在不足之處，但是其優(yōu)勢(shì)也是顯而易見的。它雖然存在的時(shí)間很短，但其發(fā)展非常迅速，并逐步壯大。防雷器遠(yuǎn)程自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路方面的具有非常廣泛的應(yīng)用前景，這需要我們進(jìn)行進(jìn)一步的研究和完善。

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