专利名称：一种防雷装置开关量数据采集系统及方法
技术领域：
本发明属于电子通讯技术领域，涉及ー种数据采集系统，尤其涉及ー种防雷装置开关量数据采集系统；同时，本发明还涉及ー种防雷装置开关量数据采集方法。
背景技术：
防雷器包括电源防雷器和信号防雷器，防雷器也称避雷器、浪涌保护器、电涌保护器(Surge Protection Devices,简称SPD)、过电压保护器。防雷器是通过现代电学以及其它技术来防止被雷击中的设备，被广泛应用于通讯领域、电カ领域，得到大家的高度重视。防雷器内设有若干开关量，为了使防雷器内部整洁，开关量通常采用矩阵式排列，如防雷器内设置m行n列的开关量。现有的防雷器开关量数据采集方式是将连接线缆分别 连接各开关量，而后根据各个线路是否畅通判断各个开关量是否有故障。通常需要m*n条线缆，防雷器内的布线显得凌乱无章，通常会给布线或维护时带来很多不便。此外，连接开关量的连接线可以认为只有一条，各个开关量的连接线互不相干；如果出现线路自身的故障，则没有办法获知是线路自身的故障、还是防雷器出现故障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防雷装置开关量数据采集系统，可減少开关量的连接线缆，同时提高防雷装置内部的整洁性，同时保证各个开关量性能的有效判断。此外，本发明还提供一种防雷装置开关量数据采集方法，可減少开关量的连接线缆，同时提高防雷装置内部的整洁性，同时保证各个开关量性能的有效判断。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种防雷装置开关量数据采集系统，所述系统包括呈矩阵式排列的数据采集单元、数据处理単元、显示单元、输入控制単元；所述数据处理单元分别连接数据采集単元、显示单元、输入控制单元；防雷装置包括m行n列呈矩阵式排列的开关量；开关量Dab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b 为整数，a G [I, m], b G [I, n]；所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，第i个行连接线Ki连接第i行的n个开关量的第一端ロ，第j个列连接线L连接第j列的m个开关量的第二端ロ ；同时，第i个行连接线Ki或第j个列连接线L通过对应的第一ニ极管连接开关量Du的对应端ロ ；其中，i、j 为整数，i e [l，m]，j G [l，n]；所述数据采集单元还包括m*n个呈矩阵式排列的线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括ー个第二ニ极管；线路自检电路Sab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a G [l，m]，bG [I, n];线路自检电路Su的一端连接第i个行连接线Ki,另一端连接第j个列连接线^ ;第ニニ极管与其对应的第一ニ极管设置的方向相反；
所述数据处理单元包括线路故障自检�？�、防雷装置故障扫描�？椋�
所述线路故障自检�？橛靡远韵呗纷陨砉收辖屑觳猓幌呗饭收献约炷？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线L的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现线路故障；或者，所述线路故障自检�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线Ij与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现线路故障；所述防雷装置故障扫描�？橛靡远苑览鬃爸霉收辖屑觳猓唤玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线L的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线巧之间的交叉区域出现防雷装置故障；或者，所述防雷装置故障扫描�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的ー个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线L与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现防雷装置故障；所述显示単元用以显示经过数据处理単元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；所述输入控制单元用以对数据处理単元输入控制命令。一种防雷装置开关量数据采集系统，所述系统包括呈矩阵式排列的数据采集单元、数据处理単元，所述数据处理单元连接数据采集単元；防雷装置包括m行开关量，共s个开关量；每行开关量的数量相同或不同，各行开关量中，一行开关量最多包括n个开关量；开关量Dab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b 为整数，a G [l，m]，b G [I, n]；所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，开关量Du的两端分别与第i个行连接线Ki及第j个列连接线L连接；同时，第i个行连接线Ki或第j个列连接线Ij通过对应的第一ニ极管连接开关量Du的对应端ロ ；其中，i、j为整数，i G [l，m]，j G [I,n]；所述防雷装置故障扫描模块用以对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线巧的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线巧之间的交叉区域出现防雷装置故障；或者，所述防雷装置故障扫描模块将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的ー个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线h与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现防雷装置故障。作为本发明的一种优选方案，所述数据采集单元还包括s个线路自检电路，即每个开关量配有ー线路自检电路，每个线路自检电路包括ー个第二ニ极管；线路自检电路Sab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数,a G [l,m] ,b G [l，n];线路自检电路Sij的一端连接第i个行连接线Ki,另一端连接第j个列连接线L ; 第ニニ极管与其对应的第一ニ极管设置的方向相反；所述线路故障自检�？橛靡远韵呗纷陨砉收辖屑觳猓幌呗饭收献约炷？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线L的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现线路故障；或者，所述线路故障自检�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线Ij与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现线路故障。作为本发明的一种优选方案，所述开关量的一端连接其对应的行连接线，另一端连接对应第一ニ极管的正极；第一二极管的负极连接对应的列连接线；所述第二ニ极管的正极连接对应的列连接线，第二ニ极管的负极连接对应的行连接线。作为本发明的一种优选方案，所述防雷装置包括m*n个呈矩阵式排列的开关量，即s = m*n ;所述数据采集单元包括呈矩阵式排列的m*n个线路自检电路。作为本发明的一种优选方案，所述系统还包括显示单元、输入控制単元；所述显示単元用以显示经过数据处理単元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；所述输入控制单元用以对数据处理単元输入控制命令。ー种上述防雷装置开关量数据采集系统的开关量数据采集方法，所述方法包括如下步骤将所述数据采集単元的m个行连接线、n个列连接线呈矩阵式排列，第i个行连接线Ki或第j个列连接线L通过对应的第一ニ极管连接开关量Du的对应端ロ ；其中，i、j为整数，i G [l，m]，j G [I, n]；所述防雷装置故障扫描模块对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线巧的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现防
雷装置故障；或者，所述防雷装置故障扫描�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的ー个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线L与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现防雷装置故障。作为本发明的一种优选方案，所述数据采集单元还包括s个线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括ー个第二ニ极管；线路自检电路Sab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数,a G [l,m] ,b G [l，n];线路自检电路Sij的一端连接第i个行连接线Ki,另一端连接第j个列连接线Ij ;所述数据处理单元还包括线路故障自检�？椋坏讠衰思苡肫涠杂Φ牡谝互思苌柚玫姆较蛳喾矗凰龇椒ń`步包括所述线路故障自检�？槎韵呗纷陨砉收辖屑觳猓幌呗饭收献约炷？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线Ij的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现线路故障；或者，所述线路故障自检�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故 障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线Ij与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现线路故障。作为本发明的一种优选方案，所述方法还包括通过显示単元显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；通过输入控制单元对数据处理单元输入控制命令。本发明的有益效果在于本发明提出的防雷装置开关量数据采集系统及方法，通过矩阵式布线，可減少开关量的连接线缆，同时提高防雷装置内部的整洁性，同时保证各个开关量性能的有效判断。此外，本发明还可以实现线路自身检测以及防雷装置检测，更好地确认是线路自身的故障，还是防雷装置出现故障。本发明防雷器报警数据采集系统工作稳定，采用矩阵方式布置防雷器开关量，提高报警信息采集的稳定性、响应速度，并减少防雷器开关量的布线；利用光电隔离和瞬变电压抑制电路提高核心芯片和防雷器开关量的安全性；采用线路自检电路实现防雷器开关量的线路故障和其自身故障的智能识别；采用成熟稳定的ARM芯片设计采集器，进ー步提高了采集器的稳定性。采集系统通信屏操作简单。防雷柜中防雷器众多，人工很难及时定位故障防雷器，而采集器通信屏报警显示能快速定位故障防雷器，大幅提高防雷器的故障识别率；设备、建筑物等的接地地阻也同步在显示屏上显示，提高了接地性能判断的实时性；通过采集器通信屏设置采集器的系统參数，并同步显示防雷器开关量的报警信息，进ー步体现了采集器系统的独立性。
图I为本发明防雷装置开关量数据采集监测系统的组成示意图。图2为本发明防雷装置开关量数据采集系统的布线图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一请參阅图1，本发明掲示了一种防雷装置开关量数据采集监测系统，所述系统包括若干防雷装置开关量数据采集系统10、服务器20、若干客户端30。防雷装置开关量数据采集系统10采集对应防雷装置开关量的状态信息，可在对应的防雷柜上的显示装置中显示；同吋，防雷装置开关量数据采集系统10将采集的数据汇总至服务器20中，操作人员可通过远程设置的客户端30访问服务器20中的相应数据。防雷装置开关量数据采集系统10包括呈矩阵式排列的数据采集単元、数据处理単元(可以为MUC) 11、显示单元12、输入控制単元；所述数据处理单元分别连接数据采集单元11、显示单元12、输入控制单元。所述显示单元12用以显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息；所述输入控制单元用以对数据处理単元输入控制命令。
每个防雷柜都是ー个独立的防雷器报警状态监测系统，通过输入控制单元及显示単元12(输入控制単元及显示单元12可以为触摸屏)能进行采集器系统參数设置；防雷器开关量的状态信息能实时同步在显示単元12显示；如果网络通信中断，防雷装置开关量数据采集系统10能自动保存采集的信息，并在通信恢复后第一时间上传给远程监测中心机房中的服务器20。请參阅图2，防雷装置包括m行n列呈矩阵式排列的开关量(如可以为15行6列的开关量)；开关量Dab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，ae [l,m],b G [I,n] o所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，第i个行连接线Ki连接第i行的n个开关量的第一端ロ，第j个列连接线L连接第j列的m个开关量的第二端ロ ；其中，i、j为整数，i G [l，m]，j G [l，n]。同时，第i个行连接线Ki或第j个列连接线Ij.通过对应的第一ニ极管132连接开关量Du(图中标记为131)的对应端ロ。即，每个开关量131均连接ー第一ニ极管132，每个开关量131与第一ニ极管132组合的两端分别连接其对应的行连接线、列连接线。所述数据采集单元还包括m*n个呈矩阵式排列的线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括ー个第二ニ极管133 ;线路自检电路Sab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a G [I, m], b G [1，n];线路自检电路Sij的一端连接第i个行连接线Ki,另一端连接第j个列连接线Ip需要指出的是，第二ニ极管133与其对应的第一ニ极管132设置的方向相反。如图2所不,本实施例中，开关量131的一端连接其对应的行连接线，另一端连接第一ニ极管132的正极；第一二极管132的负极连接对应的列连接线；第ニニ极管133的正极连接对应的列连接线，第二ニ极管133的负极连接对应的行连接线。防雷器故障现象有两种一是线路故障，ニ是防雷器故障。系统进行防雷器故障监测时，必须区分故障的类型，以便及时通知维护人员，便于故障的排查，提高防雷系统的安全性。基于这一点考虑，本发明掲示了一套行之有效的线路自检和防雷器故障监测的解决方案。所述数据处理单元包括线路故障自检�？椤⒎览鬃爸霉收仙枘？椋山兴蚣觳狻Ｋ鱿呗饭收献约炷？橛靡远韵呗纷陨砉收辖屑觳猓幌呗饭收献约炷？榻玬个行连接线及n个 连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线L的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现线路故障。或者，所述线路故障自检�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线Ij与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现线路故障。所述防雷装置故障扫描�？橛靡远苑览鬃爸霉收辖屑觳猓唤玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线巧的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线巧之间的交叉区域出现防雷装置故障。或者，所述防雷装置故障扫描�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的ー个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线L与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现防雷装置故障。实施例ニ本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，防雷装置包括m行开关量，共s个开关量；每行开关量的数量相同或不同。本实施例中，各行开关量中，一行开关量最多包括n个开关量；开关量Dab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，a G [l,m], b G [l，n]。所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，开关量Du的两端分别与第i个行连接线Ki及第j个列连接线L连接；同时，第i个行连接线Ki或第j个列连接线Ij通过对应的第一ニ极管连接开关量Du的对应端ロ ；其中，i、j为整数，i G [l，m]，j G [I,n] o所述防雷装置故障扫描模块用以对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线巧的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线h之间的交叉点出现
防雷装置故障。或者，所述防雷装置故障扫描�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的ー个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线L与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉点出现防雷装置故障。优选地，所述数据采集单元还包括s个线路自检电路，即每个开关量配有ー线路自检电路，每个线路自检电路包括ー个第二ニ极管；线路自检电路Sab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a G [l，m]，bG [I, n];线路自检电路Su的一端连接第i个行连接线Ki,另一端连接第j个列连接线巧。第二ニ极管与其对应的第一ニ极管设置的方向相反。所述线路故障自检�？橛靡远韵呗纷陨砉收辖屑觳猓幌呗饭收献约炷？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线L的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉点出现线路故障。或者，所述线路故障自检�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线Ij与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉点出现线路故障。以上介绍了本发明防雷装置开关量数据采集系统，本发明在掲示上述数据采集系统的同时，还掲示上述的防雷装置开关量数据采集系统的开关量数据采集方法；所述方法包括如下步骤步骤SI将所述数据采集単元的m个行连接线、n个列连接线呈矩阵式排列，开关量Du的两端分别与第i个行连接线Ki及第j个列连接线L连接;第i个行连接线Ki或第j个列连接线L通过对应的第一ニ极管连接开关量Du的对应端ロ ；其中，i、j为整数，i G [I, m], j G [I, n]。步骤S2所述防雷装置故障扫描�？槎苑览鬃爸霉收辖屑觳猓唤�111个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线Ij的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线L之间的交叉点出现防雷装置故障。或者，所述防雷装置故障扫描�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的ー个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线L与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉点出现防雷装置故障。步骤S3所述线路故障自检�？槎韵呗纷陨砉收辖屑觳猓幌呗饭收献约炷？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线L的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉点出现线路故障。或者，所述线路故障自检�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线Ij与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉点出现线路故障。步骤S4通过显示単元显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息。步骤S5通过输入控制单元对数据处理单元输入控制命令。 综上所述，本发明提出的防雷装置开关量数据采集系统及方法，通过矩阵式布线，可減少开关量的连接线缆，同时提高防雷装置内部的整洁性，同时保证各个开关量性能的有效判断。此外，本发明还可以实现线路自身检测以及防雷装置检测，更好地确认是线路自身的故障，还是防雷装置出现故障。本发明防雷器报警数据采集系统工作稳定，采用矩阵方式布置防雷器开关量，提高报警信息采集的稳定性、响应速度，并减少防雷器开关量的布线；利用光电隔离和瞬变电压抑制电路提高核心芯片和防雷器开关量的安全性；采用线路自检电路实现防雷器开关量的线路故障和其自身故障的智 能识别；采用成熟稳定的ARM芯片设计采集器，进ー步提高了采集器的稳定性。采集系统通信屏操作简单。防雷柜中防雷器众多，人工很难及时定位故障防雷器，而采集器通信屏报警显示能快速定位故障防雷器，大幅提高防雷器的故障识别率；设备、建筑物等的接地地阻也同步在显示屏上显示，提高了接地性能判断的实时性；通过采集器通信屏设置采集器的系统參数，并同步显示防雷器开关量的报警信息，进ー步体现了采集器系统的独立性。这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
权利要求
1.一种防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于，所述系统包括呈矩阵式排列的数据采集単元、数据处理単元、显示单元、输入控制単元；所述数据处理单元分别连接数据采集单元、显示单元、输入控制单元； 防雷装置包括m行n列呈矩阵式排列的开关量；开关量Dab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b 为整数，a G [1，m]，b G [I, n]； 所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，第i个行连接线Ki连接第i行的n个开关量的第一端ロ，第j个列连接线L连接第j列的m个开关量的第二端ロ ；同时，第i个行连接线Ki或第j个列连接线L通过对应的第一ニ极管连接开关量Du的对应端ロ ；其中，i、j 为整数，i e [l,m], j G [l，n]； 所述数据采集单元还包括m*n个呈矩阵式排列的线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括ー个第二ニ极管；线路自检电路Sab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a G [I, m], b G [1，n];线路自检电路Sij的一端连接第i个行连接线Ki,另一端连接第j个列连接线^ ;第ニニ极管与其对应的第一ニ极管设置的方向相反； 所述数据处理单元包括线路故障自检�？�、防雷装置故障扫描�？椋� 所述线路故障自检�？橛靡远韵呗纷陨砉收辖屑觳猓幌呗饭收献约炷？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线Ij的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现线路故障； 或者，所述线路故障自检�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线h与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现线路故障； 所述防雷装置故障扫描�？橛靡远苑览鬃爸霉收辖屑觳猓唤玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线L的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现防雷装置故障； 或者，所述防雷装置故障扫描�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的ー个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线巧与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现防雷装置故障； 所述显示単元用以显示经过数据处理単元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息； 所述输入控制单元用以对数据处理単元输入控制命令。
2.一种防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于，所述系统包括呈矩阵式排列的数据采集単元、数据处理単元，所述数据处理单元连接数据采集単元； 防雷装置包括m行开关量，共s个开关量；每行开关量的数量相同或不同，各行开关量中，一行开关量最多包括n个开关量；开关量Dab定义为第a行第b列开关量；其中，a、b为整数，a G [l，m]，b G [I, n]； 所述数据采集单元包括m个行连接线、n个列连接线，开关量Du的两端分别与第i个行连接线Ki及第j个列连接线巧连接；同时，第i个行连接线Ki或第j个列连接线巧通过对应的第一ニ极管连接开关量Dij的对应端ロ ；其中，i、j为整数，i G [l，m]，j G [l,n]； 所述防雷装置故障扫描�？橛靡远苑览鬃爸霉收辖屑觳猓唤玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线L的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现防雷装置故障； 或者，所述防雷装置故障扫描�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线巧与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现防雷装置故障。
3.根据权利要求2所述的防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于 所述数据采集单元还包括s个线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括ー个第二ニ极管；线路自检电路Sab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a G [l，m]，bG [I, n];线路自检电路Su的一端连接第i个行连接线Ki，另一端连接第j个列连接线L ;第ニニ极管与其对应的第一ニ极管设置的方向相反； 所述线路故障自检�？橛靡远韵呗纷陨砉收辖屑觳猓幌呗饭收献约炷？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线Ij的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现线路故障； 或者，所述线路故障自检�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线h与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现线路故障。
4.根据权利要求3所述的防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于 所述开关量的一端连接其对应的行连接线，另一端连接对应第一ニ极管的正极；第一二极管的负极连接对应的列连接线； 所述第二ニ极管的正极连接对应的列连接线，第二ニ极管的负极连接对应的行连接线。
5.根据权利要求3所述的防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于 所述防雷装置包括m*n个呈矩阵式排列的开关量，即s = m*n ;所述数据采集单元包括呈矩阵式排列的m*n个线路自检电路。
6.根据权利要求2所述的防雷装置开关量数据采集系统，其特征在于 所述系统还包括显示单元、输入控制单元； 所述显示単元用以显示经过数据处理単元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息； 所述输入控制单元用以对数据处理単元输入控制命令。
7.—种权利要求2所述的防雷装置开关量数据采集系统的开关量数据采集方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 将所述数据采集単元的m个行连接线、n个列连接线呈矩阵式排列，第i个行连接线Ki或第j个列连接线L通过对应的第一ニ极管连接开关量Du的对应端ロ ；其中，i、j为整数，i G [I, m], j G [I, n]； 所述防雷装置故障扫描模块对防雷装置故障进行检测；将m个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线L的电位设置为低电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线L之间的交叉区域出现防雷装置故障； 或者，所述防雷装置故障扫描�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为低电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线巧与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现防雷装置故障。
8.根据权利要求7所述的开关量数据采集方法，其特征在于 所述数据采集单元还包括s个线路自检电路，即每个开关量配有一线路自检电路，每个线路自检电路包括ー个第二ニ极管；线路自检电路Sab定义为第a行第b列线路自检电路；其中，a、b为整数，a G [l，m]，bG [I, n];线路自检电路Su的一端连接第i个行连接线Ki,另一端连接第j个列连接线^ ;所述数据处理单元还包括线路故障自检�？椋坏讠衰思苡肫涠杂Φ牡谝互思苌柚玫姆较蛳喾矗� 所述方法进ー步包括 所述线路故障自检�？槎韵呗纷陨砉收辖屑觳猓幌呗饭收献约炷？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使n个列连接线中的ー个列连接线Ij的电位设置为高电位；如果线路无故障，m个行连接线的电位应均为高；此时若m个行连接线中有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线L之间的交叉区域出现线路故障； 或者，所述线路故障自检�？榻玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为低电位；然后依次使m个行连接线中的一个行连接线Ki的电位设置为高电位；如果线路无故障，n个列连接线的电位应均为高；此时若n个列连接线中有低电位出现，则电位为低的第j个列连接线h与当前的第i个行连接线Ki之间的交叉区域出现线路故障。
9.根据权利要求7所述的开关量数据采集方法，其特征在于 所述方法还包括 通过显示単元显示经过数据处理单元处理后防雷装置各开关量是否正常的信息； 通过输入控制单元对数据处理单元输入控制命令。
全文摘要
本发明揭示了一种防雷装置开关量数据采集系统及方法，所述系统包括呈矩阵式排列的数据采集单元、数据处理单元；防雷装置包括m行n列呈矩阵式排列的开关量；开关量的两端分别连接对应的行连接线、列连接线；数据处理单元包括防雷装置故障扫描�？椋玬个行连接线及n个列连接线的电位均设置为高电位；然后依次使n个列连接线中的一个列连接线的电位设置为低电位；此时若m个行连接线有低电位出现，则电位为低的第i个行连接线Ki与当前的第j个列连接线Ij之间的交叉区域出现防雷装置故障。本发明通过矩阵式布线，可减少开关量的连接线缆；本发明可实现线路自身检测以及防雷装置检测，更好地确认是线路自身的故障，还是防雷装置出现故障。
文档编号G01R31/02GK102645599SQ20121013028
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者张长生, 王予平 申请人:中国铁路通信信号上海工程集团有限公司
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