开云中国：一种智能防雷监控管理系统的制作方法
雷电灾害是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一，也是目前中国十大自然灾害之一。进入20世纪80年代以来，随着电子信息系统在居民生产、生活和工作中的广泛应用，雷电灾害造成的损失也越来越严重。
随着社会的进步与电子设备的广泛使用，雷电的危害逐渐增多，涉及的行业方位不断扩大，经常造成人员伤亡、火灾事故、电力设施的损坏、引起通讯等问题。而根据气象部门统计，由于地势等各方面因素，雷电灾害已成为沿海地区仅次于雷雨洪涝、台风灾害的第三大气象灾害。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在各种作业场所的雷电预警信息大部分都来自气象局发布的信息。此信息针对的地理范围广，针对性差，不能更准确、实时的反映指定作业场所将要发生的雷电情况，还有改进的空间。
本发明的目的是提供一种对指定位置进行实时检测，提高监测质量，提高检测准确性的智能防雷监控管理系统。
气象监测模块，与主控模块连接且于当前位置对气象状况进行监测并输出气象监测信号；
雷电检测模块，与主控模块连接且用于检测当前位置的电场强度并输出雷电检测信号；
浪涌保护器监测模块，与主控模块连接且用于对浪涌保护器的工作状态进行检测并输出浪涌保护器监测信号；
显示模块，与主控模块连接并实时接收气象监测信号与浪涌保护器监测信号并进行实时更新显示；
所述主控模块中预设有一级雷电基准信号、二级雷电基准信号、三级雷电基准信号、浪涌保护器基准信号；
所述主控模块获取雷电检测信号并与一级雷电基准信号、二级雷电基准信号、三级雷电基准信号依次对比，且一级雷电基准信号＜二级雷电基准信号＜三级雷电基准信号；
当雷电检测信号大于一级雷电基准信号时，所述主控模块控制指示模块以实现一级指示；
当雷电检测信号大于二级雷电基准信号时，所述主控模块控制指示模块以实现二级指示；
当雷电检测信号大于三级雷电基准信号时，所述主控模块控制指示模块以实现三级指示。
通过采用上述技术方案，通过气象监测模块的设置，从而对当前区域内的气象进行了解，并配合显示模块进行显示，雷电检测模块对当前区域中的雷电电场的强度进行检测，预警模块配合浪涌保护器检测模块对是否出现雷击进行判断，显示模块则对各个参数进行显示，能够对当前区域中的所有参数进行查看，与查看天气预报相比，提高了准确度，实用性强。
数据整合单元，同步接收风速检测信号、风向检测信号、湿度检测信号、温度检测信号、气压检测信号并进行数据整合以生成气象监测信号。
通过采用上述技术方案，通过风速检测单元的设置，对当前区域内的风速进行检测，从而获得当前的风速状态；通过风向检测单元的设置，对当前区域内的风向进行检测，从而获得当前的风向状态；通过湿度检测单元的设置，对当前区域内的湿度进行检测，从而获得当前的湿度速状态；通过温度检测单元的设置，对当前区域内的温度进行检测，从而获得当前的温度状态；通过气压检测单元的设置，对当前区域内的气压进行检测，从而获得当前的气压状态；最后通过数据整合单元，从而将数据进行整合，方便进行数据的传输，同时与查看天气预报相比，更加准确。
所述主控模块中预设有风向基准信号、风速基准信号、湿度基准信号、温度基准信号、气压基准信号；
当风向检测信号大于风向基准信号、风速检测信号大于风速基准信号、湿度检测信号大于湿度基准信号、温度检测信号大于温度基准信号、气压检测信号大于气压基准信号时均输出预警信号；
所述预警模块于对应预警处进行指示，且当所述预警模块于对应预警处进行指示的数量大于基准数量信息时，所述预警模块以实现预警。
通过采用上述技术方案，通过预警次数模块的设置，当模块中检测出来的参数大于风向基准信号、风速基准信号、湿度基准信号、温度基准信号、气压基准信号中的参数时，表示当前区域内为不稳定的区域，从而进行预警，以供工作人员进行提前准备。
本发明进一步设置为：还包括与主控模块连接的雷暴计时模块，所述雷暴计时模块中预设有倒计时数据；
当所述主控模块控制指示模块以实现三级指示时，所述雷暴计时模块激活并获取倒计时数据以实现倒计时；
当倒计时数据清零时，所述雷暴计时模块输出触发信号至主控模块，所述主控模块以发出雷击警报。
通过采用上述技术方案，通过雷暴计时模块的设置，从而采用倒计时的方式，对三级指示后的时间进行进行预估，从而对雷暴的开始时间进行预估，提高了整体的准确性。
数据合并单元，同步接收空气开关检测信号与动作次数检测信号并输出浪涌保护器监测信号。
通过采用上述技术方案，通过空气开关检测单元的设置，从而对空气开关的状态进行检测，从而提高了整体的安全性，而动作次数检测单元的设置，对动作的次数进行检测，从而提高了整体的实用性。
本发明进一步设置为：还包括与主控模块连接的雷电电流检测模块，所述雷电电流检测模块包括：
雷电流峰值单元，通过浪涌保护器监测模块检测雷电流的峰值并输出雷电流峰值信号；
雷电流方向单元，通过浪涌保护器监测模块检测雷电流的方向并输出雷电流方向信号；
雷击能量单元，通过浪涌保护器监测模块检测雷电流的雷击能量并输出雷击能量信号；
所述主控模块同步接收雷电流峰值信号、雷电流方向信号、雷击能量信号以供用户判断雷电状态。
通过采用上述技术方案，通过雷电流峰值单元的设置，从而对峰值信号进行了解，方便对数据的规整。通过雷电流方向单元的设置，从而对电流的方向进行了解，而雷击能量单元对雷击的能量总和进行了解，实用性强。
所述主控模块控制指示模块以实现一级指示时，所述短信提醒模块与本地语音模块均激活。
通过采用上述技术方案，通过短信提醒模块的设置，从而将对应的短信发送至对应的手机号上，从而告知对应的负责人，而本地语音模块的设置，从而使本地进行语音提示，提高了整体的稳定性。
本发明进一步设置为：还包括与主控模块连接的打印模块，所述打印模块获取主控模块中的数据信息并集成为表格进行打印；
所述主控模块还连接有备用电源，所述备用电源与市电同步工作，且市电用于备用电源进行充能。
通过采用上述技术方案，通过打印模块的设置，从而可以使用户直接进行打印，提高了整体的整理效率，而备用电源的设置，则进一步的提高了使用的安全性。
当登陆基准信息与登陆信息一致，且基准登陆位置与当前登陆位置一致时，进入系统；反之，不进入。
通过采用上述技术方案，通过登录模块的设置，从而提高了整体的安全性，而地点获取模块的设置，从而对位置进行定位，进一步的提高了整体的安全性，实用性强。
所述主控模块中预设有与当前登陆信息相对应的时长基准信号、与当前登陆信息相对应的延长时间；
当时长信号大于时长基准信号时，所述主控模块以实现警示且延时模块激活并提示用户增加延长时间，延长时间仅增加一次；
当时长信号大于时长基准信号与延长时间之和时，强制退出系统；反之，继续使用。
通过采用上述技术方案，通过操作时长模块的设置，对操作的时间进行规定，从而减少挂机的情况，减少资源的占用率，同时延时模块的设置，提高了可操作性，实用性强。
图中，1、主控模块；2、气象监测模块；3、雷电检测模块；4、预警模块；5、浪涌保护器监测模块；6、显示模块；7、指示模块；8、风速检测单元；9、风向检测单元；10、湿度检测单元；11、温度检测单元；12、气压检测单元；13、数据整合单元；14、预警次数模块；15、雷暴计时模块；16、空气开关检测单元；17、动作次数检测单元；18、数据合并单元；19、雷电电流检测模块；20、雷电流峰值单元；21、雷电流方向单元；22、雷击能量单元；23、短信提醒模块；24、本地语音模块；25、打印模块；26、备用电源；27、登陆模块；28、地点获取模块；29、操作时长模块；30、延时模块。
参照图1，为本发明公开云中国官网开的一种智能防雷监控管理系统，包括主控模块1，主控模块1为大型计算机，主控模块1用于进行数据的存储以及处理。
打印模块25与主控模块1连接，打印模块25获取主控模块1中的数据信息并集成为表格进行打印。打印模块25采用针式打印机，，并且用于打印各类报表、资料。
备用电源26用于给系统进行供电，同时与主控模块1连接，备用电源26与市电同步工作，在正常使用的状态下，备用电源26通过市电进行充电，从而进行日常的充能。
参照图1、2所示，登陆模块27与主控模块1连接，登陆模块27供用户输入登陆信息，主控模块1预设有登陆基准信息，登陆基准信息为用户之前注册时进行保留。
地点获取模块28与主控模块1连接，地点获取模块28用于获取当前登陆位置并上传至主控模块1。而主控模块1中预设有基准登陆位置，基准登陆位置为预设的位置，从而提高系统安全性。
当登陆基准信息与登陆信息一致，且基准登陆位置与当前登陆位置一致时，进入系统并允许进行操作。当登陆基准信息与登陆信息不一致，或基准登陆位置与当前登陆位置不一致时，不进入系统。
当进入系统时，操作时长模块29激活，操作时长模块29与主控模块1连接，操作时长模块29于用户登陆系统时开始计时并输出时长信号，主控模块1中预设有与当前登陆信息相对应的时长基准信号。时长基准信号根据用户的权限进行时长限制。
当时长信号不大于时长基准信号时，操作时长模块29继续进行倒计时；当时长信号大于时长基准信号时，主控模块1以实现警示，同时，延时模块30激活，延时模块30与主控模块1连接，延时模块30用于增加用户使用系统的使用时长。而主控模块1中预设有与当前登陆信息相对应的延长时间，延长时间也与用户的权限有关，且延长时间仅增加一次。
当时长信号大于时长基准信号与延长时间之和时，强制退出系统；当时长信号不大于时长基准信号与延长时间之和时，继续操作使用。
参照图1所示，气象监测模块2与主控模块1连接，气象监测模块2于当前位置对气象状况进行监测并输出气象监测信号。气象监测模块2包括风速检测单元8、风向检测单元9、湿度检测单元10、温度检测单元11、气压检测单元12、数据整合单元13。
风速检测单元8用于检测当前位置的风速并输出风速检测信号，风向检测单元9用于检测当前位置的风向并输出风向检测信号，湿度检测单元10用于检测当前位置的湿度并输出湿度速检测信号，温度检测单元11用于检测当前位置的温度并输出温度检测信号，气压检测单元12用于检测当前位置的气压并输出气压检测信号。
数据整合单元13同步接收风速检测信号、风向检测信号、湿度检测信号、温度检测信号、气压检测信号并进行数据整合以生成气象监测信号。
预警次数模块14与主控模块1连接，同时预警次数模块14中预设有基准数量信息，基准数量信息为风速检测信号、风向检测信号、湿度检测信号、温度检测信号、气压检测信号中的种类数量。主控模块1中预设有风向基准信号、风速基准信号、湿度基准信号、温度基准信号、气压基准信号。
当风向检测信号大于风向基准信号、风速检测信号大于风速基准信号、湿度检测信号大于湿度基准信号、温度检测信号大于温度基准信号、气压检测信号大于气压基准信号时均输出预警信号，预警信号根据种类不同，发出不同频率的信号。
当预警模块4于对应预警处进行指示时，且预警模块4于对应预警处进行指示的数量大于基准数量信息时，预警模块4以实现预警。从而对工作人员进行提示。
浪涌保护器监测模块5与主控模块1连接，浪涌保护器监测模块5用于对浪涌保护器的工作状态进行检测并输出浪涌保护器监测信号。浪涌保护器监测模块5包括空气开关检测单元16、动作次数检测单元17、数据合并单元18。
空气开关检测单元16用于检测空气开关的启闭状态并输出空气开关检测信号，动作次数检测单元17用于检测动作次数并输出动作次数检测信号，数据合并单元18同步接收空气开关检测信号与动作次数检测信号并输出浪涌保护器监测信号。
预警模块4与主控模块1连接且用于进行预警，主控模块1中预设有浪涌保护器基准信号。当浪涌保护器监测信号大于浪涌保护器基准信号时，预警模块4以实现预警；当浪涌保护器监测信号不大于浪涌保护器基准信号时，预警模块4不进行预警。
参照图1、3所示，显示模块6与主控模块1连接，显示模块6实时接收气象监测信号与浪涌保护器监测信号并进行实时更新显示，且显示模块6上显示各类参数。
参照图1所示，雷电检测模块3与主控模块1连接，雷电检测模块3用于检测当前位置的电场强度并输出雷电检测信号，指示模块7与主控模块1连接，指示模块7用于进行多级指示。
主控模块1中预设有一级雷电基准信号、二级雷电基准信号、三级雷电基准信号、浪涌保护器基准信号。主控模块1获取雷电检测信号并与一级雷电基准信号、二级雷电基准信号、三级雷电基准信号依次对比，且一级雷电基准信号＜二级雷电基准信号＜三级雷电基准信号。
当雷电检测信号大于一级雷电基准信号时，主控模块1控制指示模块7以实现一级指示。
当雷电检测信号大于二级雷电基准信号时，主控模块1控制指示模块7以实现二级指示。
当雷电检测信号大于三级雷电基准信号时，主控模块1控制指示模块7以实现三级指示。指示模块7上设置有3盏灯，当一级指示时，一盏灯亮；当二级指示时，两盏灯亮；当三级指示时，三盏灯亮，从而实现区分。
参照图1、4所示，短信提醒模块23与主控模块1连接，短信提醒模块23用于发送信息至对应手机号上。本地语音模块24与主控模块1连接，本地语音模块24于本地进行语音提示。
当主控模块1控制指示模块7以实现一级指示时，短信提醒模块23与本地语音模块24均激活，此时短信提示模块发送短信至对应的手机号上，本地语音模块24进行语音的播报。
参照图1所示，雷暴计时模块15与主控模块1连接，雷暴计时模块15中预设有倒计时数据。当主控模块1控制指示模块7以实现三级指示时，雷暴计时模块15激活并获取倒计时数据以实现倒计时。
当倒计时数据清零时，雷暴计时模块15输出触发信号至主控模块1，主控模块1以发出雷击警报；当倒计时数据未清零时，雷暴计时模块15继续计时，且主控模块1不发出雷击警报。
雷电电流检测模块19与主控模块1连接，雷电电流检测模块19包括雷电流峰值单元20、雷电流方向单元21、雷击能量单元22。
雷电流峰值单元20通过浪涌保护器监测模块5检测雷电流的峰值并输出雷电流峰值信号，雷电流方向单元21，通过浪涌保护器监测模块5检测雷电流的方向并输出雷电流方向信号，雷击能量单元22通过浪涌保护器监测模块5检测雷电流的雷击能量并输出雷击能量信号。
主控模块1同步接收雷电流峰值信号、雷电流方向信号、雷击能量信号以供用户判断雷电状态。
浪涌保护器监测模块5采用无线zigbee组网方式与数据采集器进行通讯，将数据发送至数据采集器后，数据采集器集中接收多个浪涌保护器监测模块5的信号发送至数据通讯机；数据通讯机进行协议处理分析，将数据以tcp/ip的方式传送给防雷系统工控机，同时也可以传送给其他监控系统，以便多方使用；雷电电流检测模块19、气象监测模块2采用有线屏蔽线将数据传送至数据通讯机；前端设备数据采集并汇集后，可通过多种通讯方式将数据传送至后台。常规情况下，安装在岸桥的监测终端采用光纤与后台通讯，安装在龙门吊的监测终端采用无线g网络与后台通讯，具体视现场情况而定。
短信提醒模块23采用短信猫进行短信的发送，短信猫将系统故障信息内容实时发送至指定手机号码，以通知相关人员，最多支持同时发给5个号码。
一级雷电基准信号即门限默认值为2kv/m，二级雷电基准信号即门限默认值为5kv/m，三级雷电基准信号即门限默认值为8kv/m。一级雷电基准信号为雷暴形成，对雷暴的初始活动报警。二级雷电基准信号为雷暴逼近，对正在接近的雷暴或在本地生成的雷暴报警（一般情况下，此时距雷闪线分钟。用户可采取保护措施以及避免雷击损失）。三级雷电基准信号为雷暴即将发生，对即将在监测地发生的雷击报警（此时距雷闪线分钟左右）。
主控模块1中设置有数据通讯机，数据通讯机基于arm架构的通讯专用嵌入式计算机,采用军工级芯片、无硬盘无风扇设计，稳定性可靠性高，低功耗抗干扰能力强，已通过国家emc实验室4级检测。该通讯机具有工业以太网、rs485、rs232、rs422、sd等丰富接口，内嵌数百种协议库，可实现各种协议数据采集、数据转发、数据处理、数据存储、可编程逻辑、统计计算、双端口冗余、双协议冗余、双机冗余、数据同步、远程维护等等功能，广泛应用于电力自动化、工业自动化、智能电网、能源管理系统等通讯领域。
（1）介质强度：符合gb/t13729-2002规定。工频电压2kv，时间1分钟。
（2）绝缘电阻：符合gb/t13729-2002的规定。500v兆欧表测试，绝缘电阻值不小于100mω。
（3）冲击电压：符合gb/t13729-2002规定。承受1.2/50μs峰值为5kv的标准雷电波的冲击。
主控模块1中设置有数据采集器，数据采集器支持1-200个采集终端无线数据接收，视距传输距离可达2500米(@9dbi天线)，具有自组网、自动路由功能，具备最大22dbm输出功率，工作频段2.380ghz-2.500ghz，可有效避开wifi、蓝牙等其他2.4g信号干扰，确保数据传输的高稳定性、高可靠性
监测浪涌保护器模块采用rs485有线通信或无线通信传输数据，实现远程在线mmdin轨安装设计，具有体积小、安装方便等特点。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
