一種能在線檢測的信號避雷器的制造方法
【專利摘要】一種能在線檢測的信號避雷器，包括信號浪涌保護器一、傳輸信號電路一、傳輸信號電路二、切換單元和切換裝置控制端口、測試電源輸入端口、傳輸信號輸入端口、傳輸信號輸出端口；傳輸信號輸入端口、傳輸信號輸出端口通過切換單元分別與傳輸信號電路一、傳輸信號電路二開關連接，信號浪涌保護器一串接在傳輸信號電路一上，切換裝置控制端口與切換單元控制連接；測試電源輸入端口與信號浪涌保護器一開關連接；組合型信號避雷器，包括至少兩個上述的信號避雷器，總通訊端口，測試切換模塊；測試切換模塊包含微處理器單元、通訊單元、繼電器驅動單元、電源單元；上述避雷器可在線檢測，不中斷信號傳輸，提高了檢測效率并降低了維護人員工作強度。
【專利說明】一種能在線檢測的信號避雷器
所屬【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能在線檢測的信號避雷器(也叫能在線檢測的信號浪涌保護器)，屬于避雷器【技術領域】。
[0002]
【背景技術】
[0003]信號避雷器(也叫信號浪涌保護器)用于信號系統(tǒng)的防雷與過電壓保護，串接于用戶設備輸入端，當傳輸線受到雷電感應產生過電壓時，雷電流迅速通過信號避雷器的雷電支路泄放到大地，并將信號避雷器的輸出電壓箝位在設備的耐壓范圍內，從而確保設備的安全工作。
[0004]信號避雷器內多采用氣體放電管、金屬氧化物半導體非線性電阻、抑制二極管、雪崩二極管等元件作為防雷器件，在經過多次雷電流沖擊后，尤其接近或超過防雷器件工作極限參數的雷電流沖擊，可能會造成防雷器件的工作參數劣化、短路損壞或者斷路損壞等情況；如果是短路損壞會被使用者及時發(fā)現，但是工作參數劣化或者斷路損壞隱蔽性較強，不易被及時發(fā)現，將影響下次雷電流泄放能力，可能造成用戶設備損壞。
[0005]現有的信號避雷器在檢測前不得不拆裝信號避雷器，裝拆信號避雷器不僅會阻斷信號的正常傳輸，檢測時間長、檢測效率低且維護人員工作強度大，還可能帶來人為損壞隱
[0006]

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明提供了一種能在線檢測的信號避雷器，能不中斷信號系統(tǒng)工作即可在線檢測避雷器的功能是否正常。
[0008]一種能在線檢測的信號避雷器，包括信號浪涌保護單元、傳輸信號電路、切換單元和切換裝置控制端口、測試電源輸入端口、傳輸信號輸入端口、傳輸信號輸出端口 ；傳輸信號電路包括傳輸信號電路一和傳輸信號電路二 ；傳輸信號輸入端口、傳輸信號輸出端口通過切換單元分別與傳輸信號電路一、傳輸信號電路二開關連接，所述信號浪涌保護單元包括信號浪涌保護器一；信號浪涌保護器一串接在傳輸信號電路一上，切換裝置控制端口與切換單元控制連接；測試電源輸入端口與信號浪涌保護器一開關連接。
[0009]上述的一種能在線檢測的信號避雷器，所述切換單元主要包括串接在傳輸信號電路一上的傳輸信號電路一切換裝置、串接在傳輸信號電路二上的傳輸信號電路二切換裝置、串接在測試電源輸入端口與信號浪涌保護器一之間的測試電源輸入電路切換裝置。
[0010]上述的一種能在線檢測的信號避雷器，所述傳輸信號電路一切換裝置包括切換裝置一、切換裝置二，傳輸信號電路二切換裝置包括切換裝置甲、切換裝置乙，測試電源輸入電路切換裝置為切換裝置三。
[0011]上述的一種能在線檢測的信號避雷器，所述傳輸信號電路一切換裝置、傳輸信號電路二切換裝置，測試電源輸入電路切換裝置為繼電器。
[0012]上述的一種能在線檢測的信號避雷器，所述信號浪涌保護單元還包括信號浪涌保護器二，信號浪涌保護器二串接在傳輸信號電路二上。
[0013]上述的一種能在線檢測的信號避雷器，所述信號浪涌保護器一和信號浪涌保護器二分別接地。
[0014]組合型信號避雷器，包括至少兩個上述的信號避雷器，總通訊端口，測試切換模塊；測試切換模塊包含微處理器單元、通訊單元、繼電器驅動單元、電源單元；總直流電源輸入端口與電源單元供電連接，電源單元轉換并與通訊單元、繼電器驅動單元，微處理器單元供電連接；總通訊端口經過通訊單元與微處理器單元通訊連接；微處理器單元輸出信號經繼電器驅動單元分別與權利要求1所述的信號避雷器的切換裝置控制端口連接。
[0015]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明提供的一種能在線檢測的信號避雷器中，傳輸信號電路分成了傳輸信號電路一和傳輸信號電路二；控制信號輸入電路與切換單元控制連接使得切換單元中的切換裝置在控制信號的作用下切換傳輸信號電路一、傳輸信號電路二分別與傳輸信號輸入端口、傳輸信號輸出端口之間的連接、切換信號浪涌保護器與檢測信號輸入電路之間的連接，實現了信號避雷器的在線測試功能，可以配合手動或自動測試設備對信號避雷器進行在線檢測，無需中斷用戶設備的工作，大大減少了裝拆信號避雷器帶來的人為損壞隱患，減少檢測時間、提高檢測效率并降低了維護人員工作強度。
[0016]上述的能在線檢測的信號避雷器中的傳輸信號電路分成了傳輸信號電路一和傳輸信號電路二，一般情況下是傳輸信號電路一工作，傳輸信號電路二作為后備，需要測試時，從輸入接口輸入控制信號，控制切換單元交換傳輸信號電路一和傳輸信號電路二的工作狀態(tài)，再啟動串接在測試電源輸入端口與信號浪涌保護器一之間的測試電源輸入電路切換裝置使串接在傳輸信號電路一上的信號浪涌保護器一與直流電源輸入端口聯通，再通過直流電源輸入端口輸入檢測電源就可實現在線對信號浪涌保護器一的檢測；如果傳輸信號電路二上串接有信號浪涌保護器二，對信號浪涌保護器一的檢測方法也適用于對信號浪涌保護器二的檢測。此裝置適用于信號平衡傳輸和非平衡傳輸兩種方式。
[0017]組合型信號避雷器除保留了單個能在線檢測的信號避雷器的優(yōu)點外，控制中心通過與總通訊端口聯接的通訊線路，就能在線檢測分布在同一地點的多個能在線檢測的信號避雷器的狀態(tài)，簡化布線，進一步提高檢測效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1:信號避雷器邏輯示意圖；
圖2:實施例1所述信號避雷器結構示意圖 圖3:組合型信號避雷器邏輯示意圖；
圖4:組合型信號避雷器微處理器單元軟件流程示意圖；
BH一信號浪涌保護單兀，QH一切換單兀，Linel一傳輸信號電路一，Line2—傳輸信號電路二，Line3—測試/[目號電路，A、B 一傳輸/[目號電路，G —接地端口，BHl—/[目號浪涌保護器一，BH2—信號浪涌保護器二，Jl一切換裝置控制端口一，Jl-1一切換裝置一，J1-2—切換裝置二，J1-3—切換裝置三；J2 —切換裝置控制端口二，J2-1—切換裝置甲，J2-2—切換裝置乙；IN1—傳輸信號輸入端口，OUTl—傳輸信號輸出端口，IN2 一測試電源輸入端口(測試電源包括三路，測試電源輸入端口分為測試電源正極端口 TA、測試電源負極端口 TB、測試電源接地端口 TG)，IN3 一切換裝置控制端口；Dl —電源單元(用于把輸入的直流電源轉換為 5V 和 3.3V)，M1 —測試切換模塊(包含 CPU1、DEV1、G1、ZIN1、ZIN2、ZIN3);ZIN1—總測試電源輸入端口 ；ZIN2—總直流電源輸入端口 ；ZIN3—總通訊端口 ；CPU1—微處理器單元；Gl—通訊單元；SH)1—第一個能在線測試的信號避雷器，SPD2—第二個能在線測試的信號避雷器，SPDN-H N個能在線測試的信號避雷器(N為自然數)。
[0019]【具體實施方式】 實施例1:
實現信號避雷器在線檢測，需要分四個執(zhí)行步驟:第一步，為被檢測的信號避雷器并接一路同類型信號避雷器，保障用戶設備工作不間斷；第二步，把被檢測的信號避雷器從用戶設備工作回路中切換出來；第三步，測試完成后如果被檢測的信號避雷器不需更換，則把被檢測的信號避雷器連接到用戶設備工作回路；并取消第一步并接的同類型信號避雷器。
[0020]一種能在線檢測的信號避雷器包括信號浪涌保護單元BH、傳輸信號電路A、B、切換單元QH和控制信號輸入電路、檢測電源輸入電路；所述信號浪涌保護單元BH包括信號浪涌保護器一 BHl和信號浪涌保護器二 BH2 ;控制信號輸入電路與切換單元QH控制連接；在信號輸入端口 INl和信號輸出端口 OUTl之間,傳輸信號電路A、B分成傳輸信號電路一Linel和傳輸信號電路二 Line2兩路信號線，這兩路信號線分別與切換單元QH開關連接，傳輸信號電路一 Linel上串接有信號浪涌保護器一BHl，傳輸信號電路二 Line2上串接有信號浪涌保護器二 BH2 ;切換單兀QH切換傳輸信號電路一 Linel、傳輸信號電路二 Line2與信號輸入端口 INl和信號輸出端口 OUTl的連接，切換單元QH切換信號浪涌保護單元BH與測試電源輸入端口 IN2之間的連接。
[0021]上述信號浪涌保護器一 BHl和信號浪涌保護器二 BH2是兩個電氣參數相同或相近，在功能上可相互替代的信號浪涌保護器；
切換單元QH包括切換裝置一 Jl-1、切換裝置二 J1-2、切換裝置三J1-3 ;切換裝置甲J2-1、切換裝置乙J2-2 ；
控制信號輸入電路包括切換裝置控制端口一 Jl與切換裝置一 Jl-1、切換裝置二 J1-2、切換裝置三J1-3之間的控制連接電路、切換裝置控制端口二 J2與切換裝置甲J2-1、切換裝置乙J2-2之間的控制連接電路；
測試信號輸入電路是指測試電源輸入端口 IN2 (包括指測試電源正極端口 TA、指測試電源負極端口 TB、指測試電源接地端口 TG)與信號浪涌保護器一 BHl和/或信號浪涌保護器二 BH2開關連接的電路；
以上各部都安裝在同一個外殼中，組合成一個信號避雷器。
[0022]信號避雷器在日常工作狀態(tài)只有I組信號浪涌保護器即浪涌保護器一 BHl工作，用戶設備的工作信號經由信號輸入端口 INl進入傳輸信號電路，經過切換裝置一 Jl-1到信號浪涌保護器一 BH1，再經過切換裝置二 J1-2到信號輸出端口 OUTl輸出到用戶設備；
需要在線檢測信號避雷器時，先通過通訊端口 IN3的切換裝置控制端口二 J2發(fā)出控制信號，控制切換裝置甲J2-1和切換裝置乙J2-2吸合，把信號浪涌保護單元BH2所在的傳輸信號電路二并接入用戶設備工作回路，保障測試期間用戶設備的正常工作，再向切換裝置控制端口一 Jl發(fā)出控制信號控制切換裝置一 Jl-1和切換裝置二 J1-2斷開、切換裝置三J1-3吸合，把信號浪涌保護器一 BHl從用戶設備工作回路中切換出來，連接到信號避雷器測試電源輸入端口 IN2，此時可以通過信號避雷器測試電源輸入端口 IN2輸入測試電壓，檢測信號浪涌保護器BHl的性能。
[0023]測試完成后，依次撤銷切換裝置控制端口一 Jl、切換裝置控制端口二 J2的控制信號，恢復到信號避雷器日常工作狀態(tài)，完成一次測試動作.。
[0024]實施例2:
本實施例基本結構同實施例1，不同點在于:傳輸信號電路二上沒有串接信號浪涌保護器二 BH2。
[0025]使用實施例2所述信號避雷器在線檢測，需要分四個執(zhí)行步驟:第一步，為被檢測的信號避雷器并接一路傳輸信號電路二，保障用戶設備工作不間斷；第二步，把被檢測的信號避雷器從用戶設備工作回路中切換出來；第三步，測試完成后如果檢測的信號避雷器不需更換，則把被檢測的信號避雷器連接到用戶設備工作回路；第四步，斷開第一步并接的傳輸信號電路二。
[0026]實施例2所述信號避雷器的檢測、檢修一般選擇環(huán)境條件較好的時間段。
[0027]實施例3:
本實施例基本結構同實施例1，不同點在于:信號浪涌保護器二 BH2與檢測信號輸入電路Line3開關連接，所述開關連接是指切換裝置串接在檢測信號輸入電路中，切換裝置還與控制信號輸入端口控制連接。
[0028]實施例3所述信號避雷器可在線檢測信號浪涌保護器一 BHl和信號浪涌保護器二BH2。
[0029]實施例3所述信號避雷器的檢測、檢修一般不受外界環(huán)境的影響，即使雷鳴電閃的外部環(huán)境中，也可在線檢測遠程調整浪涌保護器一 BHl和信號浪涌保護器二 BH2的工作狀態(tài)。
[0030]實施例4:
組合型信號避雷器，包含N (N為大于I的自然數)個實施例1，2或3所述的能在線檢測的信號避雷器(Sro1、SPD2、…..STON)，總通訊端口 ZIN3，測試切換模塊Ml，測試切換模塊Ml包含微處理器單元CPUl、通訊單元Gl、繼電器驅動單元DEVl、電源單元Dl ;直流電源從總直流電源輸入端口 ZIN2輸入，由電源單元(Dl)轉換為5V和3.3V電壓，5V電壓供給通訊單元Gl、繼電器驅動單元DEVl，3.3V電壓供給微處理器單元CPUl ;總通訊端口 ZIN3經過通訊單元Gl與微處理器單元CPUl通訊連接；微處理器單元CPUl輸出信號控制繼電器驅動單元DEVl分別與N (N為大于I的自然數)個實施例1，2或3所述的能在線檢測的信號避雷器(SPD1、SPD2、.....SPDN)的切換裝置控制端口 IN3連接。
[0031]組合型信號避雷器包括的能在線檢測的信號避雷器的數量至少為兩個。
[0032]使用實施例4所述組合型信號避雷器測試時，切換命令從總通訊端口 ZIN3輸入，經過通訊單元Gl到微處理器單元CPUl，由微處理器單元CPUl轉換后輸出到繼電器驅動單元DEVl，再經繼電器驅動單元DEVl到需檢測的信號避雷器(SPD1、SPD2、SH)N)之一的IN3，控制需檢測的信號避雷器端口 IN2連接到測試信號輸入端口 ZIN1。
[0033] 每路信號避雷器的測試方法如【具體實施方式】I所述，需要檢測避雷器時，直流電源從總直流電源輸入端口 ZIN2輸入，由電源單元Dl轉換為3.3V和5V供給微處理器單元CPUl和繼電器驅動單元DEVl使用，微處理器單元CPUl加電啟動后，通過總通訊端口 ZIN3輸出組合型信號避雷器的型號和設備編號，然后等待總通訊端口 ZIN3的控制信號，收到控制信號后通過繼電器驅動單元DEVl，依指令控制每個信號避雷器(SH)1、SPD2...、SPDN)，使每個信號避雷器的測試電源輸入端口 IN2連接到總測試電源輸入端口 ZIN1，完成信號避雷器的測試動作。
[0034]測試電源輸入端口 IN2 (具體為測試電源正極端口 TA、測試電源負極端口 TB、測試電源接地端口 TG三個端口)，有3種輸入方式:測試電源正極端口 TA對測試電源負極端口 TB施加測試電壓，測試BHl的A與B端的線間保護電壓，測試電源正極端口 TA和測試電源接地端口 TG施加測試電壓，測試BHl的A與G端的線間保護電壓，測試電源負極端口 TB和測試電源接地端口 TG施加測試電壓，測試信號浪涌保護器一 BHl的B與G端的線間保護電壓。
[0035]上述切換單元中的切換裝置一 Jl-1、切換裝置二 J1-2、切換裝置甲J2-1、切換裝置乙J2-2最好選用相同的切換裝置，以不影響傳輸信號為宜；切換裝置三J1-3的選用應能適用測試電源的輸入。
[0036]上述實施例所述切換裝置最好選用繼電器。
上述的信號避雷器中的信號浪涌保護器包含氣體放電管、瞬態(tài)抑制二極管、退耦電阻、整流二極管等器件，和常見的信號避雷器結構相近，切換單元使用多只繼電器作為切換元件。
[0037]上述實施例中的切換裝置控制端口 IN3包括切換裝置控制端口一 Jl和切換裝置控制端口二 J2。
[0038]實施例5:
本實施例基本結構包含上述4個實施實例，信號避雷器的測試電源輸入端口 IN2和切換裝置控制端口 IN3通過連接電纜，連接到防雷設備智能監(jiān)測終端(專利號:201320027664.8)，可以實現自動檢測信號避雷器的功能。
[0039]組合型信號避雷器的總測試電源輸入端口 ZIN1、總直流電源輸入端口 ZIN2、總通訊端口 ZIN3通過連接電纜，連接到防雷設備智能監(jiān)測終端(專利號:201320027664.8)，可以實現自動檢測信號避雷器的功能。
[0040]上述實施例中所述傳輸信號電路A、B分成傳輸信號電路一 Linel和傳輸信號電路二 Line2兩路信號線是指在一種能在線檢測的信號避雷器中，有兩路傳輸信號電路(即傳輸信號電路一 Linel和傳輸信號電路二 Line2)，來自切換裝置控制端口 IN3的控制信號使切換單元的切換裝置開關變化，而使兩路傳輸信號電路的工作狀況發(fā)生變化(即由平時的傳輸信號電路一 Linel工作狀態(tài)和傳輸信號電路二 Line2備用狀態(tài),變成檢測時的傳輸信號電路一 Linel備用狀態(tài)和傳輸信號電路二 Line2工作狀態(tài))。
[0041]傳輸信號電路一 Linel和傳輸信號電路二 Line2仍是傳輸信號電路A、B,本發(fā)明中為了方便表述，將在一種能在線檢測的信號避雷器中的傳輸信號電路A、B分成了傳輸信號電路一 Linel和傳輸信號電路二 Line2。
[0042]上述的傳輸信號電路一 Linel和傳輸信號電路二 Line2,主要是為了方便表述,實際上切換裝置在控制信號的作用下，目的是將信號浪涌保護器一 BHl和信號浪涌保護器二BH2從傳輸信號電路A、B中切換出來或連接到傳輸信號電路A、B。
[0043]上述的切換裝置控制端口與切換單元控制連接是指:切換裝置控制端口與切換單元中的切換裝置中的控制電路連接；測試電源輸入端口與信號浪涌保護器一開關連接是指切換裝置作為電路開關存在于測試電源輸入端口與信號浪涌保護器一之間。
[0044]上述的切換裝置控制端口與切換單元控制連接是指:切換裝置控制端口與切換單元中的切換裝置中的控制電路連接；測試電源輸入端口與信號浪涌保護器一開關連接是指切換裝置作為電路開關存在于測試電源輸入端口與信號浪涌保護器一之間；兩條信號線分別與切換單元QH開關連接是指:切換裝置以電路開關的形式分別串接在兩條信號線，控制信號輸入電路與切換單元QH控制連接是指:控制信號輸入電路與切換裝置的控制系統(tǒng)連接。
【權利要求】
1.一種能在線檢測的信號避雷器，特征在于:包括信號浪涌保護單元(BH)、傳輸信號電路(A、B)、切換單元(QH)和切換裝置控制端口(IN3)、測試電源輸入端口(IN2)、傳輸信號輸入端口(INl)、傳輸信號輸出端口(OUTl);傳輸信號電路(A、B)包括傳輸信號電路一(Linel)和傳輸信號電路二(Line2);傳輸信號輸入端口(INl)、傳輸信號輸出端口(OUTl)通過切換單兀(QH)分別與傳輸信號電路一(Linel)、傳輸信號電路二(Line2)開關連接,所述信號浪涌保護單元(BH)包括信號浪涌保護器一(BHl);信號浪涌保護器一(BHl)串接在傳輸信號電路一(Linel)上，切換裝置控制端口(IN3)與切換單元(QH)控制連接；測試電源輸入端口(IN2)與信號浪涌保護器一(BHl)開關連接。
2.根據權利要求1所述的一種能在線檢測的信號避雷器，特征在于:切換單元(QH)主要包括串接在傳輸信號電路一(Linel)上的傳輸信號電路一切換裝置、串接在傳輸信號電路二(Line2)上的傳輸信號電路二切換裝置、串接在測試電源輸入端口(IN2)與信號浪涌保護器一(BHl)之間的測試電源輸入電路切換裝置。
3.根據權利要求2所述的一種能在線檢測的信號避雷器，特征在于:所述傳輸信號電路一切換裝置包括切換裝置一(J1-1)、切換裝置二(J1-2)，傳輸信號電路二切換裝置包括切換裝置甲(J2-1)、切換裝置乙(J2-2)，測試電源輸入電路切換裝置為切換裝置三(J1-3)。
4.根據權利要求3所述的一種能在線檢測的信號避雷器，特征在于:所述傳輸信號電路一切換裝置、傳輸信號電路二切換裝置，測試電源輸入電路切換裝置為繼電器。
5.根據權利要求2所述的一種能在線檢測的信號避雷器，特征在于:所述信號浪涌保護單元(BH)還包括信號浪涌保護器二(BH2)，信號浪涌保護器二(BH2)串接在傳輸信號電路二(Line2)上。
6.根據權利要求5所述的一種能在線檢測的信號避雷器，特征在于:信號浪涌保護器一(BHl)和信號浪涌保護器二(BH2)分別接地。
7.組合型信號避雷器，特征在于:包括至少2個權利要求1所述的信號避雷器(SPD1、3卩02、.....3?0沁，總通訊端口(2爪3)，測試切換模塊(Ml);測試切換模塊(Ml)包含微處理器單元(CPUl)、通訊單元(G1)、繼電器驅 動單元(DEVl)、電源單元(Dl);總直流電源輸入端口(ZIN2)為電源單元(Dl)供電，電源單元(Dl)轉換并為通訊單元(G1)、繼電器驅動單元(DEVl)，微處理器單元(CPUl)供電；總通訊端口(ZIN3)經過通訊單元(Gl)與微處理器單元(CPUl)通訊連接；微處理器單元(CPUl)輸出信號控制繼電器驅動單元(DEVl)分別與權利要求I所述的信號避雷器(SPDUSPD2,.....SPDN)的切換裝置控制端口(IN3)連接。
【文檔編號】G01R31/00GK103904627SQ201410152038
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權日:2014年4月15日
【發(fā)明者】孫建中, 鄭軍, 都明, 羅勇, 熊書軍, 孫勇 申請人:四川省奧凌通信工程有限責任公司