一种用于接地网引下线雷击监测的装置的制作方法

1.本实用新型涉及智能防雷技术领域，特别是一种用于接地网引下线雷击监测的装置。


背景技术：

2.随着科技的发展，电子电路技术的不断进步，智能防雷系统将互联网、云计算和物联网等先进的信息技术引入到防雷领域中。在综合防雷中，防雷系统已经能全面满足雷电防护要求，但是它在智能防雷系统配合中，仍存在严重不足。引下线用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体，对引下线监测并记录雷电流冲击的次数，能起到对特定区域的雷暴情况做出统计和分析提供科学依据的作用。
3.目前，市场上普遍采用的雷击监测器，自身电源和有线通信极易受到雷击，过多的导线导致安装复杂；通信方式导致距离受到一定的限制，基本距离不超过1200m，往往需要增加网络桥接；且不适用户外安装。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于提供一种用于接地网引下线雷击监测的装置，该装置直接安装在引下线上，精确记录引下线电流通过时间和次数，自带电源，无线通信、不受距离限制，gsm短信通知客户端，实现远程监测和读取数据。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种用于接地网引下线雷击监测的装置，包括gsm模块1、显示模块2、时钟模块3、电源模块4、按键模块5、采集模块6和mcu模块7。
7.所述gsm模块1为sim800c通信芯片电路。
8.所述显示模块2为0.98寸的oled电路。
9.所述时钟模块3为ds1302实时时钟电路，包含时间、掉电、走时、电池部分，时钟模块3双电源供电，确保主电源没电时，备用电源能提供继续工作电源。
10.所述电源模块4包括降压转换电路和内置四颗3400mah的18650锂电池，四颗锂电池并联连接，通过降压转换电路把18650锂电池3.7v转换成稳定的 3.3v电源，3.3v电源提供gsm模块1、显示模块2、时钟模块3、按键模块5和 mcu模块7的工作电压。
11.所述按键模块5为四个轻触按钮组成，分别设置为“加”、“减”、“设置”、“确认”按键，按下按键可相应修改时间、日期或查询历史记录。
12.所述采集模块6为环形电感与整流桥组成，采集模块6选用的环形电感值为200μh，采集电流范围为3ka～50ka(10/350μs)。
13.所述mcu模块7为32位单片机及其基本电路组成。
14.所述gsm模块1、显示模块2、时钟模块3、电源模块4、按键模块5、采集模块6分别和mcu模块7连接。
15.gsm模块1的rtd和txd与mcu模块7的43，44引脚相连，数据传输采用串口通信。
16.时钟模块3的sclk(时钟)，do(数据)，ce(使能)分别通过上拉电阻连接到mcu模块7的33,34,35引脚。
17.按键模块5的四个轻触按钮分别通过下拉模式与mcu模块7的20～23引脚相连。
18.显示模块2引脚与mcu模块7的55～59引脚相连，模块采用spi串行通信协议进行数据通讯。
19.所述gsm模块1与mcu模块7采用串行异步通信接口，采用串口通信的方式；mcu模块7通过at命令来控制gsm模块1收发短信；通信速度设为19200bps，通过“at ipr＝x”设置波特率；通过at命令“at cfun＝《fun》”进入最小功能模式。
20.所述时钟模块3与mcu模块7采用同步串行通信，仅需要三个口线：复位、数据、时钟；时钟模块3内含有一个实时时钟和31字节静态ram；时钟电路提供秒、分、时、日、月、年的信息，可自动调整每月天数和闰年的天数。
21.本实用新型的有益效果：
22.安装在接地系统的引下线上，监测数据更精准；采用无线通信方式，克服了因有线线路带来雷击入侵的缺点，且安装简单方便，适用户内外使用；通信距离不受限制；减少工作量、节约成本，提高防雷智能化的应用。
附图说明
23.图1是本实用新型的系统框架图；
24.图2是本实用新型的硬件结构电路图。
具体实施方式
25.如图1所示，gsm模块1、显示模块2、时钟模块3、电源模块4、按键模块 5、采集模块6分别和mcu模块7连接，mcu模块7对各模块的数据进行管理； mcu模块7接收时钟模块3、按键模块5、采集模块6的数据并分析处理，并发送给gsm模块1、显示模块2，gsm模块1接收到对应的数据后发送给用户，显示模块2显示接收到的数据。
26.如图2所示，电源模块4连接开关u5的输入端2，开关u5的输出端3与 gsm模块1、显示模块2、时钟模块3、采集模块6和mcu模块7的电源引脚相连。
27.如图2所示，所述采集模块6处，p10环形电感分别引出3,4引脚到外部端口，外部端口与引下线相连。1,2端口接收到雷电信号时，首先通过环形电感，感应输出到1，2引脚，再经串联分压电阻分压，接着整流桥整流，最后输出到 mcu模块7的42引脚。
28.如图2所示，所述时钟模块3处，时钟电路的sclk(时钟)，do(数据)， ce(使能)分别通过上拉电阻连接到mcu模块7的33,34,35引脚。且仅需要一条口线即可实现i2c双向通讯，mcu模块7通过指令码实时读取秒、分、时、日、月、年、星期的信息。
29.如图2所述按键模块5电路包含四个按钮，分别通过下拉模式与mcu模块7 的20～23引脚相连。k1是设置的功能，可切换到时间、日期、记录三个菜单，通过k2和k3的加减来修改当前菜单下的时间、日期、记录，并通过k4按钮确认修改。
30.所述电源模块四由四颗3400mah的18650锂电并联组成，电源指示灯电路用来指示设备在工作状态。3.7v电池经过降压转换电路降压为3.3v后，分别给 gsm模块1、显示模块2、时钟模块3、按键模块5和mcu模块7提供工作电压。
31.如图2所述显示模块2引脚与mcu模块7的55～59引脚相连，模块采用spi 串行通信协议进行数据通讯。oled屏显示的内容为3位雷击次数值、时间、日期、gsm信号强弱及电池电量百分比。并且在按键模块5操作下显示光标操作的位置及设置的过程。
32.如图2所述gsm模块1的rtd、txd与mcu模块7的43、44引脚相连，数据传输采用串口通信。mcu模块7初始化at指令，装载发送短信号码和数据。发指令过程：at cmgf＝0：中文pdu模式，at csgs＝18：数据长度，at cmgs＝" 电话号码"，发送中文内容(汉字转换的unicode码)，发送十六进制0x1a的结束符。手机接收到的内容为“雷击次数：xxx.发生时间为：xx年xx月xx日 xx时xx分。手机发送短信query查询，读取指令过at cnmi＝2,1,0,0,0(设置返回格式)at cmgr＝n。mcu模块7接收到gsm模块1数据后进行解析，并返回发送最新数据到手机。
33.如图2所述mcu模块7最小系统主要有电源、时钟、调试、复位等电路，以及控制芯片五大部分组成。mcu模块7做数据信息管理，一直等待采集模块6 和按键模块5的事件发生，当接收到采集模块6雷电信号，mcu模块7控制对应的显示模块2更改显示次数，同时控制gsm模块1发送短信到对应的手机号上。当按键模块5事件发生时，mcu模块7同步显示到显示模块上，当确认修改值时， mcu模块7发送更正的数据到时钟模块3做校验。