一、系統(tǒng)概述

SPD智能防雷在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)是集浪涌保護(hù)器（SPD）運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、雷電流檢測(cè)、接地電阻監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警與數(shù)據(jù)管理為一體的智能防雷綜合管理平臺(tái)。該系統(tǒng)通過(guò)傳感采集與數(shù)據(jù)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)SPD工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知與遠(yuǎn)程診斷，是防雷系統(tǒng)從“靜態(tài)保護(hù)”向“智能運(yùn)維”轉(zhuǎn)變的重要標(biāo)志。

在現(xiàn)代通信、能源、交通、工業(yè)自動(dòng)化等高可靠性場(chǎng)景中，SPD長(zhǎng)期處于高能量沖擊環(huán)境中，其性能退化往往不易察覺(jué)。通過(guò)部署智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可及時(shí)掌握SPD的工作電壓、泄流能力、溫升變化及失效狀態(tài)，防止防雷保護(hù)“形同虛設(shè)”。

二、工作原理

地凱科技SPD智能防雷在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)主要由前端監(jiān)測(cè)單元、數(shù)據(jù)采集模塊、通信傳輸網(wǎng)絡(luò)及后臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)組成，其基本原理如下：

信號(hào)采集層

系統(tǒng)在每個(gè)SPD模塊上安裝監(jiān)測(cè)傳感器（如雷電流傳感器、電壓采樣模塊、溫度檢測(cè)單元等），實(shí)時(shí)采集SPD的關(guān)鍵參數(shù)：

Uc（持續(xù)工作電壓）：監(jiān)控SPD長(zhǎng)期承受的工作電壓；

Up（殘壓）：反映SPD在浪涌沖擊下的鉗位能力；

Iimp（雷電沖擊電流）：檢測(cè)雷擊或浪涌能量大?。?/p>

狀態(tài)觸點(diǎn)信號(hào)：判斷SPD是否老化、脫扣或失效；

溫度與電流變化：分析SPD內(nèi)部熱退化特征。

數(shù)據(jù)傳輸層

采集單元通過(guò)RS485、Modbus、CAN、NB-IoT、4G/5G等通信協(xié)議，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至防雷管理中心。通信采用隔離防干擾設(shè)計(jì)，確保電磁環(huán)境復(fù)雜下數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控層

后端監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)云端數(shù)據(jù)庫(kù)與算法模型實(shí)現(xiàn)：

SPD健康狀態(tài)評(píng)估（SOH）；

雷電事件記錄與趨勢(shì)分析；

接地電阻自動(dòng)采樣與報(bào)警；

多站點(diǎn)集中監(jiān)控與GIS可視化展示；

預(yù)警與維護(hù)派單。

系統(tǒng)采用AI趨勢(shì)預(yù)測(cè)模型與自學(xué)習(xí)算法，可根據(jù)雷電活動(dòng)頻率與SPD壽命模型預(yù)測(cè)更換周期，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)運(yùn)維。

三、地凱科技SPD智能防雷在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

前端采集單元：SPD智能監(jiān)測(cè)模塊、雷電流傳感器、溫度檢測(cè)器，采集SPD運(yùn)行參數(shù)與浪涌沖擊信息

通信模塊：RS485/Modbus、4G/5G、以太網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與組網(wǎng)

電源模塊：AC220V / DC24V 雙供電系統(tǒng)，保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

后臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)：云服務(wù)器/本地監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)分析、報(bào)警、統(tǒng)計(jì)、報(bào)告生成

用戶終端：PC端、移動(dòng)APP、小程序，實(shí)時(shí)查看SPD狀態(tài)與預(yù)警信息

四、系統(tǒng)主要功能與作用

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警

監(jiān)控SPD的電壓、電流、溫度、脫扣狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到SPD失效、電壓異?；蚶纂姏_擊超限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。

報(bào)警方式包括：聲光報(bào)警、短信、微信、郵件等多渠道推送。

雷電流監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)

監(jiān)測(cè)模塊內(nèi)置羅氏線圈（Rogowski Coil），量程范圍：0～100kA（8/20μs），精度≤±5%?？删_記錄每次雷電或浪涌事件的峰值、電流波形與發(fā)生時(shí)間。

接地電阻監(jiān)測(cè)

內(nèi)置智能測(cè)試單元，可周期性采集接地電阻值（0.1Ω～100Ω），并根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 50057-2010）自動(dòng)判定是否超標(biāo)（一般要求≤4Ω）。

壽命評(píng)估與維護(hù)建議

系統(tǒng)依據(jù)SPD累計(jì)沖擊能量與溫升變化趨勢(shì)，自動(dòng)計(jì)算壽命衰減曲線，為維護(hù)人員提供更換建議時(shí)間與優(yōu)先級(jí)排序。

歷史數(shù)據(jù)與報(bào)表功能

平臺(tái)支持雷電事件統(tǒng)計(jì)、SPD狀態(tài)趨勢(shì)分析、區(qū)域防雷效果評(píng)估，并可導(dǎo)出PDF或Excel報(bào)表供運(yùn)維歸檔。

五、地凱科技行業(yè)應(yīng)用方案

電力與新能源行業(yè)

在光伏匯流箱、風(fēng)電機(jī)艙、儲(chǔ)能站中部署SPD智能監(jiān)測(cè)模塊，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)直流及交流防雷單元（DC1000V/AC400V）的運(yùn)行狀態(tài)。

系統(tǒng)通過(guò)RS485總線+光纖環(huán)網(wǎng)上傳至主控室，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守運(yùn)維。

參數(shù)配置示例：

SPD型號(hào)：DK-1000DC40、Iimp=12.5kA；

通訊距離：≤1200m；

采樣周期：≤1s。

通信與數(shù)據(jù)中心

在通信機(jī)房、IDC機(jī)柜安裝SPD智能監(jiān)測(cè)模塊，監(jiān)測(cè)信號(hào)SPD與電源SPD狀態(tài)。后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)多站點(diǎn)統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)多級(jí)告警與可視化拓?fù)湔故尽?/p>

推薦配置：

工作電壓：220V AC ±15%；

雷電流檢測(cè)精度：±3%；

網(wǎng)絡(luò)接口：RJ45 / Modbus-TCP。

軌道交通與城市基礎(chǔ)設(shè)施

系統(tǒng)應(yīng)用于信號(hào)控制柜、通信基站、防雷接地網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)雷電流統(tǒng)計(jì)和SPD狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

支持IEC 61643-32、GB/T 18802.1標(biāo)準(zhǔn)，滿足高安全等級(jí)要求。

工業(yè)自動(dòng)化與制造業(yè)

在PLC控制系統(tǒng)、機(jī)器人產(chǎn)線、DCS系統(tǒng)中部署SPD監(jiān)測(cè)模塊，防止浪涌干擾造成停機(jī)?？膳c企業(yè)MES系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障報(bào)修。

六、部署參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)

工作電源：DC24V / AC220V，功耗≤5W

通信接口：RS485 / Modbus / TCP，可擴(kuò)展無(wú)線傳輸

測(cè)量范圍：雷電流0～100kA（8/20μs），精度≤±5%

電壓采樣：0～800V（AC/DC），絕緣耐壓≥2kV

接地電阻監(jiān)測(cè)：0.1～100Ω，精度≤±2%

報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：≤1s 支持遠(yuǎn)程推送

工作環(huán)境：-40℃～+70℃，RH≤95%，防護(hù)等級(jí)IP65

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 18802.1-2020、GB 50057-2010、IEC 61643，滿足國(guó)標(biāo)及IEC標(biāo)準(zhǔn)

地凱科技SPD智能防雷在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化手段，徹底改變了傳統(tǒng)防雷系統(tǒng)的被動(dòng)管理模式。它不僅能實(shí)時(shí)掌握SPD的健康狀態(tài)，還能對(duì)雷電風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行可視化預(yù)警與科學(xué)評(píng)估。

審核編輯 黃宇