在电力、通信、监控及自动化等关键领域,防雷器已成为保护系统免受雷击损害的重要屏障。然而,防雷器通过泄放电涌和限制电压来保护后端设备,其核心元器件在承受浪涌电流冲击时存在次数限制,易因直接击穿或逐步劣化而损坏。损坏时,元件内部会产生暂态大电流,释放大量热量,若前端脱离装置未能及时动作,可能引发火灾。同时,防雷器断开后,系统将失去雷电防护,面临被雷电入侵的风险。传统防雷器巡查检测周期长、人力物力消耗大,且检测效果有限,巡查间隔期间因防雷器损坏导致的设备损失时有发生。
雷电和过电压的特性使得人们难以直观感知其侵入路径及防雷系统的保护效果。防雷系统的寿命状态、雷电侵入途径及如何加强防护等问题,成为亟待解决的难题。物联网技术的成熟应用为雷电防护系统提供了在线监测的可能,通过实时记录雷电和保护数据,为设备防护决策提供科学依据。智能雷电在线监测系统应运而生,成为现代防雷系统监控的重要工具。
该系统以数字传感、网络传输、存储及分析技术为核心,通过前端传感器将雷电波形、数据、电压、电流、温湿度等信号转换为数字信号,经处理后实现实时监测雷电参数、SPD运行状态、接地电阻阻值及设备运行环境。在保护被监测设备方面,系统可广泛布置,记录建筑物易遭雷击点的雷电数据,分析雷电侵入路径及能量,为加强雷电防护提供数据支持,有效保护系统安全。
防雷系统作为易损系统,地网接地电阻上升、电源防雷器老化等问题频发,需定期检查。传统检查依赖人力,巡检间隔长,易漏检劣化或损坏的防雷系统,导致被保护设备受损。同时,缺乏数据支持使得防雷设备损坏原因难以分析,造成重复投资。智能雷电在线监测系统通过终端设备实时采集防雷器工作参数、环境参数及地网接地阻值等信息,经数字通信网络传送至客户端,实现防雷系统运行状态及寿命的实时监测。一旦发现劣化、老化或损坏,可及时安排维护,防止雷暴过程中防护失效,并分析防雷器质量及损坏原因。
在运行维护及故障响应方面,传统设备需人员到现场操作,耗时长,防雷器损坏时被保护设备长时间暴露于危险环境,增加损坏风险。智能雷电在线监测系统则通过界面显示、声光报警、短信报警及外接屏幕报警等方式,在防雷器损坏或运行参数超阈值时及时提醒用户。同时,系统可通过控制模块实现现场端开关节点的控制,对断路器、双电源等设备进行开合闸、线路切换等操作,提高故障响应速度。
智能防雷在线监测物联平台系统由终端监测设备、通信网络、云端服务器及客户显示控制终端四部分组成。终端设备采集雷电波形、时间、峰值、极性、次数、防雷器工作状态、漏电流、温度、电压、环境温湿度及接地电阻等参数,转换为数字信号后通过有线或无线网络传送至云端服务器。用户可通过智能终端上的监测软件,随时获取监测数据并对终端设备进行控制。当终端监测设备数量多且集中布置时,可使用智能雷电监测单元进行通信转换,降低系统成本并便于布线施工。