本實用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源。

背景技術(shù)：

野外環(huán)境惡劣，設(shè)備的供電問題就顯得尤為重要。供電系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定對工程的成敗有至關(guān)緊要的作用。如何安全穩(wěn)定的給設(shè)備提供供電成為我們迫切需要解決的問題。

森林防火圖像監(jiān)測設(shè)備及其供電設(shè)備多裝于山頂之上，然而山頂一般距離供電點較遠(yuǎn)，線路壓降較大，容易造成供電不足，設(shè)備無法正常運行，對設(shè)備進(jìn)行穩(wěn)壓供電顯得很重要。

在輸入電流之后通過穩(wěn)壓器及控制板，可將電壓穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，這樣就可以保證設(shè)備的正常運行。再輔之電流電壓檢測模塊，對設(shè)備供電的電流電壓進(jìn)行實時檢測，可有效地檢測設(shè)備的運行狀況，保證設(shè)備的良好運行。

此外，安全供電也非常重要。雷電作為野外設(shè)備的重要威脅，如何防雷成為我們迫切需要解決的問題。作為一種自然現(xiàn)象，雷云是下落的水珠相互磨擦，產(chǎn)生靜電使負(fù)離子游離到懸浮的水珠表面而形成帶負(fù)電荷的云，雷電的主放電階段，放電通道流過幅值幾百千安的電流，是造成雷電災(zāi)害的主要階段，當(dāng)它擊中輸電線路時，形成很高電位的直擊雷過電壓或感應(yīng)雷過電壓，造成對供電設(shè)備的損害，中斷或影響整個系統(tǒng)的正常工作。

森林防火圖像監(jiān)測設(shè)備及其供電設(shè)備多裝于山頂之上，然而山頂又是雷電多發(fā)生地區(qū)，為了保障森林防火供電設(shè)備安全穩(wěn)定的工作，對整套供電系統(tǒng)進(jìn)行行之有效的防雷的設(shè)計是必不可少的。

現(xiàn)有防雷技術(shù)中，除傳統(tǒng)的避雷針引雷攔截技術(shù)外，已擁有消散削減、屏蔽隔離、抑制分流、疏導(dǎo)均衡等電位、優(yōu)化接地泄放和雷電控測定位預(yù)警等技術(shù)，并相應(yīng)研制出多種高科技的隔離裝置、電涌保護(hù)器、高效防腐降阻劑等設(shè)備、器件和產(chǎn)品，這都為有效防御治理雷電災(zāi)害奠定了技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。但是，對與高山上的通訊塔或者防火瞭望塔，監(jiān)測哨等設(shè)置防雷、避雷效果不佳。具體為：通訊塔或者防火瞭望塔，監(jiān)測哨上均設(shè)置有微電子設(shè)備，例如通訊塔上的衛(wèi)星鍋，防火瞭望塔上的防火云臺均為精密的微電子設(shè)備，受雷擊極易隨壞，而且，避雷針等在直擊雷電感過大時，宣泄過慢，導(dǎo)致微電子設(shè)備的損壞，造成重大損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源，可以防止電源在遭受雷擊時損壞。

為了解決上述問題，本實用新型公開了一種帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源，包括箱體、繼電器、過壓檢測模塊、電源開關(guān)、第一避雷器、隔離變壓器、第二避雷器、控制模塊、穩(wěn)壓變壓器、變壓器、狀態(tài)指示燈、第一電阻、供電模塊、電源檢測控制器，其中繼電器的輸入端與交流電輸入端連接；電源開關(guān)的輸入端與繼電器的輸出端連接；第一避雷器的輸入端與繼電器的輸出端連接，輸出端接地；隔離變壓器的輸入端與電源開關(guān)的輸出端連接；過壓檢測模塊包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端，其中第一輸入端、第二輸入端與隔離變壓器的輸出端連接，輸出端與繼電器的控制端連接；第二避雷器的輸入端與過壓檢測模塊的輸出端連接；穩(wěn)壓變壓器的輸入端與第二避雷器的輸出端連接；電源檢測控制器包括控制端、輸入端、輸出端，其中輸入端與穩(wěn)壓變壓器的輸出端連接，控制端用于傳輸數(shù)據(jù)，輸出端與變壓器的輸入端連接；變壓器包括第一輸出端與第二輸出端，其中，狀態(tài)指示燈的正極與變壓器的第一輸出端連接，負(fù)極經(jīng)第一電阻與變壓器的第二輸出端連接，且第一輸出端以及第二輸出端分別與變壓器的第三輸出端以及第四輸出端連接；穩(wěn)壓變壓器的輸出端與變壓器的第一輸出端、變壓器的第二輸出端形成交流電輸出端；供電模塊與過壓過流檢測單元連接；繼電器、過壓檢測模塊、電源開關(guān)、第一避雷器、隔離變壓器、第二避雷器、控制模塊、穩(wěn)壓變壓器、變壓器、狀態(tài)指示燈、供電模塊、第一電阻設(shè)置于箱體內(nèi)部。

進(jìn)一步地，過壓檢測模塊包括電磁感應(yīng)線圈以及檢測單元，其中電磁感應(yīng)線圈套設(shè)于隔離變壓器的輸出端；檢測單元與電磁感應(yīng)線圈的輸出端連接，輸出端與繼電器的控制端連接。

進(jìn)一步地，供電模塊包括蓄電池以及開關(guān)電源，其中開關(guān)電源的輸入端與穩(wěn)壓變壓器的輸出端連接，開關(guān)電源的輸出端與檢測單元連接；蓄電池與檢測單元連接。

進(jìn)一步地，電源開關(guān)包括第一輸出端與第二輸出端，其中第一輸出端串聯(lián)第一熔斷器后與第一避雷器的輸入端連接，第二輸出端串聯(lián)第二熔斷器后與第一避雷器的輸入端連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型包括以下優(yōu)點：

首先能夠隔離雷擊時的強(qiáng)電流并通過接地端將其宣泄到大地中，從而防止電源在遭受雷擊時損壞；其次一定時間后，過壓檢測模塊通過繼電器的控制端控制繼電器閉合，繼續(xù)由交流電輸入端供電，以保障監(jiān)控設(shè)備的全天候正常工作。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型實施例一的一種帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型實施例二的一種帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是根據(jù)本實用新型實施例一的一種帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例中的帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源包括：繼電器10、第一避雷器11、電源開關(guān)12、隔離變壓器13、過壓檢測模塊14、第二避雷器15、穩(wěn)壓變壓器16、變壓器17、狀態(tài)指示燈D1、供電模塊18、電源檢測控制器19。

其中，本實施例中的所采用的繼電器10具有6個輸入端、2個輸出端以及2個控制端，其中，2個輸入端與交流電輸入端連接，控制端與過壓檢測模塊14的輸出端連接，輸出端與電源開關(guān)12連接。交流電輸入端分別為市電的火線與零線端。

繼電器10的輸入端與交流電輸入端連接，輸出端與電源開關(guān)12 的輸入端連接；第一避雷器11的輸入端與繼電器10的輸出端連接，接地端接地；隔離變壓器13的輸入端與電源開關(guān)12的輸出端連接，輸出端連接至過壓檢測模塊14的輸入端；過壓檢測模塊14具有多個輸入端，其中兩個輸入端(視為第一輸入端與第二輸入端)與隔離變壓器13的輸出端連接，兩個輸入端(視為第三輸入端與第四輸入端) 與變壓器17的第一輸出端以及第二輸出端連接，輸出端與繼電器10 的控制端連接；過壓檢測模塊14的輸出端與第二避雷器15的輸入端連接；第二避雷器15的輸出端連接至穩(wěn)壓變壓器16的輸入端，接地端接地；電源檢測控制器19包括控制端、輸入端、輸出端，其中輸入端與穩(wěn)壓變壓器16的輸出端連接，控制端用于傳輸數(shù)據(jù)，輸出端與變壓器17的輸入端連接；變壓器17包括第一輸出端與第二輸出端，其中，狀態(tài)指示燈D1為發(fā)光二極管，其正極與變壓器17的第一輸出端連接，負(fù)極經(jīng)第一電阻R1與變壓器17的第二輸出端連接；供電模塊18與過壓過流檢測單元14連接；穩(wěn)壓變壓器16的輸出端與變壓器17的第一輸出端、變壓器17的第二輸出端形成交流電輸出端。

其中，電源檢測控制器19主要用于檢測電流電壓的實時數(shù)據(jù)，一方面可以通過其控制端傳輸電流電壓的實時數(shù)據(jù)至遠(yuǎn)程控制裝置或者其他控制設(shè)備，通過控制端使與之連接的變壓器17停止工作，從而控制變壓器17的第一輸出端與第二輸出端形成的交流電輸出端的通斷情況。電源開關(guān)12正常情況下保持常開狀態(tài)，當(dāng)用戶對電源開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行觸發(fā)時，本實施中的防雷電源將開始工作；當(dāng)用戶對電源開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行再次觸發(fā)時，本實施中的防雷電源將停止工作。即電源開關(guān)12用于控制整個穩(wěn)壓防雷電源系統(tǒng)工作與否。

若無雷擊現(xiàn)象，本實施例中的電源正常工作，交流電輸入端輸入 220V交流電，變壓器17的第一輸出、第二輸出端輸出24V交流電，穩(wěn)壓變壓器16的兩個輸出端輸出220v交流電。從而為負(fù)載提供兩個不同電壓值的交流電，供不同設(shè)備使用。

當(dāng)出現(xiàn)雷擊情況時，交流電輸入端上將出現(xiàn)電壓差，過壓檢測模塊14能夠感受到線路上的壓降，通過控制繼電器10的控制端控制繼電器切斷電源，此時電源斷電，負(fù)載沒有電源接入，從而避免負(fù)載斷電遭遇因雷擊產(chǎn)生的強(qiáng)電流對其造成的影響。同時，將雷擊時的強(qiáng)電流通過第一避雷器11的接地端將其宣泄到大地中。同時，第二避雷器15繼續(xù)釋放殘余的強(qiáng)電流。

過壓檢測模塊14不斷檢測線路上的壓降情況，繼電器10根據(jù)過壓檢測模塊14的檢測結(jié)果決定是否切斷輸入電源。若出現(xiàn)雷擊情況則切斷輸入電源，并由供電模塊18為過壓檢測模塊14提供工作電源。一定時間后，過壓檢測模塊14通過繼電器10的控制端控制繼電器 10閉合，繼續(xù)由交流電輸入端供電，過壓檢測模塊14繼續(xù)進(jìn)行檢測。若出現(xiàn)雷擊情況則再次切斷電源，若無雷擊情況，則正常工作。這種設(shè)置保證了雷擊過后可以自動恢復(fù)供電，從而保證負(fù)載的正常工作。

其中，本實施例中的過壓檢測模塊14可以采用現(xiàn)有市面上的集成有數(shù)據(jù)處理功能的電壓采集模塊來實現(xiàn)，或者可以反映壓降情況的檢測模塊實現(xiàn)。電源檢測控制器19可以采用DSP、FPGA或者單片機(jī)等具有數(shù)字信號處理功能的芯片實現(xiàn)。

本實施例中的帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源還包括箱體，上述部件均設(shè)置于箱體中，其中，箱體材料是全鋁材料或不銹鋼材料中的一種。

且在本實施例中，供電模塊18為蓄電池或者具有短時存儲電能的設(shè)備。

圖2是根據(jù)本實用新型實施例二的一種帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在本實施例中，過壓檢測模塊包括電磁感應(yīng)線圈141以及檢測單元142。其中，電磁感應(yīng)線圈141套設(shè)于隔離變壓器13的輸出端線路上；檢測單元142具有多個輸入端，其中兩個輸入端與電磁感應(yīng)線圈141的輸出端連接，即兩個輸入端 (視為第一輸入端與第二輸入端)用于接收隔離變壓器13的輸出端處的壓降信號，兩個輸入端(視為第三輸入端與第四輸入端)與變壓器17的第一輸出、第二輸出端連接輸出端連接；檢測單元142輸出端與繼電器10的控制端連接，用于檢測通過線圈感應(yīng)電路上是否存在過壓現(xiàn)象，并可通過控制繼電器通斷控制后面的電路。

其中，當(dāng)出現(xiàn)雷擊情況時，交流電輸入端上將出現(xiàn)電壓差，電磁感應(yīng)線圈141會有磁通量變化形成感應(yīng)電流，檢測單元142接收到感應(yīng)電流后，對感應(yīng)電流信號進(jìn)行處理，形成控制信號并發(fā)送控制信號至繼電器10的控制端，通過繼電器10的2個控制端控制繼電器斷開，從而切斷交流電輸入端所提供的電源，隔離雷擊時的強(qiáng)電流。

即在本實施中，檢測單元142不斷檢測電磁感應(yīng)線圈141的感應(yīng)電流變化情況，繼電器10根據(jù)檢測單元142收集到的電磁感應(yīng)線圈 141的檢測結(jié)果決定是否切斷輸入電源。若出現(xiàn)雷擊情況則切斷輸入電源，并由蓄電池182為檢測單元142提供工作電源。一定時間后，檢測單元142通過繼電器10的控制端控制繼電器10閉合，繼續(xù)由交流電輸入端供電，檢測單元142繼續(xù)檢測電磁感應(yīng)線圈141的感應(yīng)電流。若出現(xiàn)雷擊情況則再次切斷電源，若無雷擊情況，則正常工作。這種設(shè)置保證了雷擊過后可以自動恢復(fù)供電，從而保證負(fù)載的正常工作。同時，第二避雷器15繼續(xù)釋放殘余的強(qiáng)電流。

從上述描述可以看出，檢測單元142可以采用單片機(jī)實現(xiàn)。

在本實施例中，供電模塊包括蓄電池182以及開關(guān)電源181。開關(guān)電源181的輸入端與穩(wěn)壓變壓器16的輸出端連接，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，開關(guān)電源181的輸出端與過壓檢測模塊14連接，更具體地，與檢測單元142連接；蓄電池182與過壓檢測模塊14連接，更具體地，與檢測單元142連接。開關(guān)電源181為檢測單元142提供工作電壓，保證檢測單元142正常工作；蓄電池182與過壓檢測模塊 14連接，更具體地，與檢測單元142連接，從而保證了電源在遭遇雷擊斷電時檢測單元142仍能正常工作。同時，開關(guān)電源181的輸出端與過壓檢測模塊14連接，更具體地，與檢測單元142連接，通過檢測單元142為蓄電池182充電，保證了蓄電池182的電能，防止在遭遇雷擊時，檢測單元142仍能正常工作。

且在本實施例中，電源開關(guān)包括第一輸出端與第二輸出端。還包括第一熔斷器FU1以及第二熔斷器FU2，其中，第一熔斷器FU1的兩端分別與電源開關(guān)12的第一輸出端和隔離變壓器13的一個輸入端連接，第二熔斷器FU2的兩端分別與電源開關(guān)12的第二輸出端和隔離變壓器13的另一個輸入端連接。當(dāng)出現(xiàn)雷擊，且第一避雷器11未能將雷擊時的強(qiáng)電流宣泄到大地中，則第一熔斷器FU1以及第二熔斷器FU2會發(fā)生熔斷，保證電路的安全性，此時電路無法自行恢復(fù)供電，需要人為進(jìn)行處理。

綜上所述，本實用新型提供的帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：首先能夠隔離雷擊時的強(qiáng)電流并通過接地端將其宣泄到大地中，從而防止電源在遭受雷擊時損壞；其次一定時間后，過壓檢測模塊通過繼電器的控制端控制繼電器閉合，繼續(xù)由交流電輸入端供電，以保障監(jiān)控設(shè)備的全天候正常工作。

以上對本實用新型提供的一種帶智能監(jiān)測功能的穩(wěn)壓防雷電源進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。