一、系統(tǒng)概述

SPD智能防雷在線監(jiān)測管理系統(tǒng)是集浪涌保護(hù)器（SPD）運行狀態(tài)監(jiān)測、雷電流檢測、接地電阻監(jiān)測、故障報警與數(shù)據(jù)管理為一體的智能防雷綜合管理平臺。該系統(tǒng)通過傳感采集與數(shù)據(jù)通信技術(shù)，實現(xiàn)對SPD工作狀態(tài)的實時感知與遠(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)自動化等高可靠性場景中，SPD長期處于高能量沖擊環(huán)境中，其性能退化往往不易察覺。通過部署智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，可及時掌握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)測管理系統(tǒng)主要由前端監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)采集模塊、通信傳輸網(wǎng)絡(luò)及后臺監(jiān)控平臺組成，其基本原理如下：

信號采集層

系統(tǒng)在每個SPD模塊上安裝監(jiān)測傳感器（如雷電流傳感器、電壓采樣模塊、溫度檢測單元等），實時采集SPD的關(guān)鍵參數(shù)：

Uc（持續(xù)工作電壓）：監(jiān)控SPD長期承受的工作電壓；

Up（殘壓）：反映SPD在浪涌沖擊下的鉗位能力；

Iimp（雷電沖擊電流）：檢測雷擊或浪涌能量大小；

狀態(tài)觸點信號：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RS485、Modbus、CAN、NB-IoT、4G/5G等通信協(xié)議，將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至防雷管理中心。通信采用隔離防干擾設(shè)計，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)控平臺通過云端數(shù)據(jù)庫與算法模型實現(xiàn)：

SPD健康狀態(tài)評估（SOH）；

雷電事件記錄與趨勢分析；

接地電阻自動采樣與報警；

多站點集中監(jiān)控與GIS可視化展示；

預(yù)警與維護(hù)派單。

系統(tǒng)采用AI趨勢預(yù)測模型與自學(xué)習(xí)算法，可根據(jù)雷電活動頻率與SPD壽命模型預(yù)測更換周期，實現(xiàn)主動運維。

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

前端采集單元：SPD智能監(jiān)測模塊、雷電流傳感器、溫度檢測器，采集SPD運行參數(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)測系統(tǒng)穩(wěn)定運行

后臺監(jiān)控平臺：云服務(wù)器/本地監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)分析、報警、統(tǒng)計、報告生成

用戶終端：PC端、移動APP、小程序，實時查看SPD狀態(tài)與預(yù)警信息

四、系統(tǒng)主要功能與作用

實時監(jiān)測與預(yù)警

監(jiān)控SPD的電壓、電流、溫度、脫扣狀態(tài)。當(dāng)檢測到SPD失效、電壓異常或雷電沖擊超限時，系統(tǒng)自動報警。

報警方式包括：聲光報警、短信、微信、郵件等多渠道推送。

雷電流監(jiān)測與統(tǒng)計

監(jiān)測模塊內(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)生時間。

接地電阻監(jiān)測

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

壽命評估與維護(hù)建議

系統(tǒng)依據(jù)SPD累計沖擊能量與溫升變化趨勢，自動計算壽命衰減曲線，為維護(hù)人員提供更換建議時間與優(yōu)先級排序。

歷史數(shù)據(jù)與報表功能

平臺支持雷電事件統(tǒng)計、SPD狀態(tài)趨勢分析、區(qū)域防雷效果評估，并可導(dǎo)出PDF或Excel報表供運維歸檔。

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、儲能站中部署SPD智能監(jiān)測模塊，可實時監(jiān)測直流及交流防雷單元（DC1000V/AC400V）的運行狀態(tài)。

系統(tǒng)通過RS485總線+光纖環(huán)網(wǎng)上傳至主控室，實現(xiàn)無人值守運維。

參數(shù)配置示例：

SPD型號：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)測模塊，監(jiān)測信號SPD與電源SPD狀態(tài)。后臺監(jiān)控系統(tǒng)可對多站點統(tǒng)一管理，實現(xiàn)多級告警與可視化拓?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)用于信號控制柜、通信基站、防雷接地網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)實時雷電流統(tǒng)計和SPD狀態(tài)監(jiān)測。

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

工業(yè)自動化與制造業(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，實現(xiàn)自動故障報修。

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)展無線傳輸

測量范圍：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：0.1～100Ω，精度≤±2%

報警響應(yīng)時間：≤1s 支持遠(yuǎn)程推送

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

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

地凱科技SPD智能防雷在線監(jiān)測管理系統(tǒng)通過數(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)的被動管理模式。它不僅能實時掌握SPD的健康狀態(tài)，還能對雷電風(fēng)險進(jìn)行可視化預(yù)警與科學(xué)評估。

審核編輯 黃宇