一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法

摘要

本发明提出一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法，其目的在于通过采集防雷设备雷击电流状态，实现其雷击次数信息无线远程传输，减少运维班组人员巡线频次，降低高空作业风险，提高工作效率，最终实现实时、准确的雷击警示，保证快速、高效率地检修与维护输变电防雷设备。

说明书

技术领域

本发明涉及到雷电计数器领域，特别涉及一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法。

背景技术

目前市面上的雷电计数器智能化水平差，大多为机械指针式，无法记录雷击时间，记录次数有限（最大99次）；雷击数据读取困难，需要读取雷击数据时，须用望远镜或者上杆塔去读取数据，效率太低；设备采用有线数据传输，需现场安装基础及铺设电缆，设备安装工作量较大。此外，目前同一条线路上的智能雷电计数器不具备组网功能，区域内的多个雷电计数仪只能一对一进行数据远程传输，而且还是需要人工巡线收集数据。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法，其目的在于通过采集防雷设备雷击电流状态，实现其雷击次数信息无线远程传输，减少运维班组人员巡线频次，降低高空作业风险，提高工作效率，最终实现实时、准确的雷击警示，保证快速、高效率地检修与维护输变电防雷设备。

本发明提出的一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法，其特征在于：一种防雷设备雷击电流监测装置由雷击电流数据采集模块、通讯模块、雷击电流数据存储模块、系统控制模块和电源模块组成；

进一步的，所述电源模块主要对雷击电流监测装置进行供电，所述雷击电流数据采集模块对防雷设备雷击状态进行采样，并将采样得到的雷击电流数据传输给雷击电流数据存储模块；

进一步的，所述的一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法，其控制方法主要包括以下步骤：

步骤S1：程序启动后首先初始化配置相关外部设备，然后设置下列各标志位的初始状态值：

设置是否该睡眠标志位SleepFlag，其初始值为0；

设置事件反馈标志位Feedback，其初始值为Feedback_No状态；

设置有通讯失败次数标志位CommFailFreq，初始值为0；

设置定时时间标志位Timers，初始值为0；

设置定时器使用标志位TimerUseFlag，初始值为0；

设置定时器定时时间到点标志位TimerOutFlag，初始值为0；

设置RTC中断次数标志位ClockNumber，初始值为0；

设置采集端故障判断标志位DeviFaultFlag，初始值为0。

步骤S2：把用于向4G网关请求校时的数据打包，并设置用于判断下一步做什么标志位NextStepFlag，其初始值为NextStep_Tx，即表示有数据需要发送。

步骤S3：判断NextStepFlag标志位的状态，并完成对应的操作：

当NextStepFlag = NextStep_No时，说明下一步没有要处理的事情；

当NextStepFlag = NextStep_Tx时，说明是有数据需要通过LoRa发送出去，这时程序会把要发送的数据通过LoRa发送出去，并设置定时时间Timers = 3s，清零定时时间到点标志位TimerOutFlag，定时器使用标志位TimerUseFlag = 1；

当NextStepFlag = NextStep_Rx时，说明此时有数据需要接收，这时程序会设置LoRa为接收模式；

当NextStepFlag = NextStep_Handle时，处理接收到的数据包。

判断完NextStepFlag标志位并完成对应的操作以后，便设置NextStepFlag =NextStep_No，以免下一次循环到来时重复执行。

步骤S4：判断事件反馈标志位Feedback并根据Feedback标志位的状态做出相应的设置：

当Feedback=Feedback_No时，说明程序没有查询到反馈信息；

当Feedback=Feedback_Tx时，说明LoRa提供了数据发送成功信息，此时应该立即设置LoRa为接收状态，以便接收回复的数据；

当Feedback=Feedback_Rx时，说明LoRa成功收到一个数据包，此时应该关闭防止通信超时的定时器功能并处理接收到的数据包，因此设置NextStepFlag = NextStep_Handle，设置TimerUseFlag=0。

当Feedback=Feedback_CRC或Feedback_Overtime时，说明LoRa通信出现了CRC校验错误或接收数据超时错误；这时需重新再次发起通信，因此设置NextStepFlag =NextStep_Tx并且通讯失败次数标志位CommFailFreq自动加一；

判断完Feedback标志位并完成对应操作以后设置Feedback=Feedback_No，以免下一次循环到来时重复执行。

步骤S5：判断定时器使用标志位TimerUseFlag，若TimerUseFlag=1，便判断定时时间是否已到标志位TimerOutFlag；若TimerOutFlag =1，则说明通信超时，此时设置通讯失败次数标志位CommFailFreq自动加一并且设置NextStepFlag=NextStep_Tx。

步骤S6：判断通信失败次数标志位CommFailFreq是否大于等于3次，若CommFailFreqr大于等于3成立，则清零CommFailFreq，并设置是否该睡眠标志位SleepFlag=1，定时器使用标志位TimerUseFlag=0，下一步做什么标志位NextStepFlag = NextStep_No。

步骤S7：判断否该睡眠标志位SleepFlag，当SleepFlag =1时，设置SleepFlag=0并且清零通讯失败次数标志位CommFailFreqr，然后进入低功耗停机模式，此时便只有采集设备外部中断和RTC中断能使设备退出低功耗停机模式。若设备被唤醒退出中断以后程序继续从此处开始执行，有部分外设需重新初始化，然后程序又重新回到判断NextStepFlag标志位，如此便形成了循环。

本发明提出的一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法，其优点在于：

一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法，其目的在于通过采集防雷设备雷击电流状态，实现其雷击次数信息无线远程传输，减少运维班组人员巡线频次，降低高空作业风险，提高工作效率，最终实现实时、准确的雷击警示，保证快速、高效率地检修与维护输变电防雷设备。

附图说明

图1是一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法流程图。

图2是一种防雷设备雷击电流监测装置结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明提出的一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法作进一步描述。

如图1所示，一种防雷设备雷击电流监测装置及控制方法，其控制方法主要包括以下步骤：

步骤S1：程序启动后首先初始化配置相关外部设备，然后设置下列各标志位的初始状态值：

设置是否该睡眠标志位SleepFlag，其初始值为0；

设置事件反馈标志位Feedback，其初始值为Feedback_No状态；

设置有通讯失败次数标志位CommFailFreq，初始值为0；

设置定时时间标志位Timers，初始值为0；

设置定时器使用标志位TimerUseFlag，初始值为0；

设置定时器定时时间到点标志位TimerOutFlag，初始值为0；

设置RTC中断次数标志位ClockNumber，初始值为0；

设置采集端故障判断标志位DeviFaultFlag，初始值为0。

步骤S2：把用于向4G网关请求校时的数据打包，并设置用于判断下一步做什么标志位NextStepFlag，其初始值为NextStep_Tx，即表示有数据需要发送。

步骤S3：判断NextStepFlag标志位的状态，并完成对应的操作：

当NextStepFlag = NextStep_No时，说明下一步没有要处理的事情；

当NextStepFlag = NextStep_Tx时，说明是有数据需要通过LoRa发送出去，这时程序会把要发送的数据通过LoRa发送出去，并设置定时时间Timers = 3s，清零定时时间到点标志位TimerOutFlag，定时器使用标志位TimerUseFlag = 1；

当NextStepFlag = NextStep_Rx时，说明此时有数据需要接收，这时程序会设置LoRa为接收模式；

当NextStepFlag = NextStep_Handle时，处理接收到的数据包。

判断完NextStepFlag标志位并完成对应的操作以后，便设置NextStepFlag =NextStep_No，以免下一次循环到来时重复执行。

步骤S4：判断事件反馈标志位Feedback并根据Feedback标志位的状态做出相应的设置：

当Feedback=Feedback_No时，说明程序没有查询到反馈信息；

当Feedback=Feedback_Tx时，说明LoRa提供了数据发送成功信息，此时应该立即设置LoRa为接收状态，以便接收回复的数据；

当Feedback=Feedback_Rx时，说明LoRa成功收到一个数据包，此时应该关闭防止通信超时的定时器功能并处理接收到的数据包，因此设置NextStepFlag = NextStep_Handle，设置TimerUseFlag=0。

当Feedback=Feedback_CRC或Feedback_Overtime时，说明LoRa通信出现了CRC校验错误或接收数据超时错误；这时需重新再次发起通信，因此设置NextStepFlag =NextStep_Tx并且通讯失败次数标志位CommFailFreq自动加一；

判断完Feedback标志位并完成对应操作以后设置Feedback=Feedback_No，以免下一次循环到来时重复执行。

步骤S5：判断定时器使用标志位TimerUseFlag，若TimerUseFlag=1，便判断定时时间是否已到标志位TimerOutFlag；若TimerOutFlag =1，则说明通信超时，此时设置通讯失败次数标志位CommFailFreq自动加一并且设置NextStepFlag=NextStep_Tx。

步骤S6：判断通信失败次数标志位CommFailFreq是否大于等于3次，若CommFailFreqr大于等于3成立，则清零CommFailFreq，并设置是否该睡眠标志位SleepFlag=1，定时器使用标志位TimerUseFlag=0，下一步做什么标志位NextStepFlag = NextStep_No。

步骤S7：判断否该睡眠标志位SleepFlag，当SleepFlag =1时，设置SleepFlag=0并且清零通讯失败次数标志位CommFailFreqr，然后进入低功耗停机模式，此时便只有采集设备外部中断和RTC中断能使设备退出低功耗停机模式。若设备被唤醒退出中断以后程序继续从此处开始执行，有部分外设需重新初始化，然后程序又重新回到判断NextStepFlag标志位，如此便形成了循环。

如图2所示，一种防雷设备雷击电流监测装置由雷击电流数据采集模块、通讯模块、雷击电流数据存储模块、系统控制模块和电源模块组成；

进一步的，所述电源模块主要对雷击电流监测装置进行供电，所述雷击电流数据采集模块对防雷设备雷击状态进行采样，并将采样得到的雷击电流数据传输给雷击电流数据存储模块。

上述实施例不能穷尽本发明的实现方式，对于本领域的技术人员，根据本发明的描述，结合本领域的常规技术可以有多种实现方式，其皆属于本发明的保护范围。