避雷器在線監測系統是電力系統中保障關鍵設備免受雷電過電壓和操作過電壓損害的核心技術裝備，其通過實時、連續的監測與智能分析，實現了對避雷器健康狀態的精準把控和故障的早期預警。
該系統基于現代傳感技術、數據通信和智能算法的深度融合，主要由傳感器單元、數據采集單元、數據處理單元及監測分析平臺四部分構成。傳感器單元采用高精度零磁通電流傳感器和數字濾波技術，實時采集避雷器的全電流、阻性電流、容性電流等關鍵參數，并通過動態相量補償算法和FFT變換技術，從總泄漏電流中精準分離出微弱的阻性電流分量。數據采集單元將模擬信號轉換為數字信號后，通過RS485總線或無線通信（如4G/5G）上傳至數據處理單元。后臺系統運用智能算法對數據進行深度分析，結合預設閾值（如阻性電流增量超過50μA或相對變化率超20%）和歷史趨勢，生成設備健康狀態評估報告，并通過聲光報警、短信、郵件等方式觸發預警。
避雷器在線監測系統通常由以下幾個部分構成：
1、現場傳感器層（數據采集層）
這是系統的“感知器官”，負責在避雷器現場采集原始數據。
泄漏電流傳感器：
類型：通常采用高精度穿心式羅氏線圈（Rogowski Coil）或零序電流互感器（CT）。
功能：安裝在避雷器底座接地線上，實時測量避雷器的總泄漏電流（全電流）。
特點：非接觸式測量，安裝方便，不影響原系統絕緣。
參考電壓傳感器（可選，用于阻性電流分離）：
類型：電壓互感器（PT）或電容分壓器。
功能：采集母線電壓作為參考相位信號，用于與泄漏電流進行相位比較，從而分離出阻性電流（反映避雷器內部老化、受潮等缺陷的關鍵指標）。
計數器采集模塊：
功能：連接避雷器放電計數器，實時記錄避雷器的動作次數和動作時間，判斷是否遭受過雷擊或操作過電壓。
2、數據采集與處理單元（本地終端）
也稱為監測終端或智能監測單元（IMU），是系統的“大腦”之一，通常安裝在變電站控制室或就地柜內。
功能：
接收來自傳感器的模擬或數字信號。
對信號進行濾波、放大、A/D轉換。
通過算法（如諧波分析法、補償法等）計算阻性電流基波峰值、全電流、功耗、相位角等關鍵參數。
具備數據存儲功能，可保存歷史數據。
實現閾值報警：當監測參數超過設定閾值時，自動觸發本地報警。
提供通信接口（如RS485、以太網、光纖等），將處理后的數據上傳至后臺系統。
特點：具備抗電磁干擾能力，適應變電站復雜電磁環境。
3、通信傳輸層
負責將現場數據安全、可靠地傳輸到后臺系統。
有線通信：
光纖通信：抗干擾能力強，傳輸距離遠，適用于高壓變電站。
以太網/工業以太網：適用于站內局域網傳輸。
RS485總線：成本低，常用于短距離、多設備組網。
無線通信（適用于改造項目或偏遠站點）：
4G/5G：廣域覆蓋，適合遠程傳輸。
LoRa/NB-IoT：低功耗廣域網，適合電池供電的遠程監測。
Wi-Fi/ZigBee：適用于站內短距離無線組網。
4、后臺監控與管理平臺（主站系統）
這是系統的“指揮中心”，通常部署在調度中心或運維中心。
硬件：服務器、工作站、大屏顯示器等。
軟件功能：
數據接收與存儲：集中接收各監測終端的數據，存入數據庫。
實時監控：以圖表、曲線、列表等形式實時顯示各避雷器的運行參數。
歷史數據查詢：支持按時間、設備、參數等條件查詢歷史數據。
智能分析與診斷：
趨勢分析：繪制參數變化趨勢圖，判斷老化趨勢。
多維度對比：橫向對比同母線避雷器，縱向對比歷史數據。
智能診斷：基于專家系統或AI算法，自動判斷避雷器健康狀態，生成診斷報告。
報警管理：
聲光報警、短信/郵件推送。
報警分級（一般、嚴重、緊急）。
報警記錄與追溯。
報表生成：自動生成日報、月報、年報等運維報表。
用戶管理與權限控制：不同級別用戶訪問不同功能。
5、輔助系統
電源系統：
監測終端和傳感器通常采用DC 24V或AC 220V供電。
可配置UPS或太陽能+蓄電池（用于無人站）以保證持續供電。
防雷與接地：
系統自身需具備良好的防雷和接地措施，防止雷擊損壞設備。
