避雷器在线监测系统是电力系统中保障关键设备免受雷电过电压和操作过电压损害的核心技术装备，其通过实时、连续的监测与智能分析，实现了对避雷器健康状态的精准把控和故障的早期预警。
该系统基于现代传感技术、数据通信和智能算法的深度融合，主要由传感器单元、数据采集单元、数据处理单元及监测分析平台四部分构成。传感器单元采用高精度零磁通电流传感器和数字滤波技术，实时采集避雷器的全电流、阻性电流、容性电流等关键参数，并通过动态相量补偿算法和FFT变换技术，从总泄漏电流中精准分离出微弱的阻性电流分量。数据采集单元将模拟信号转换为数字信号后，通过RS485总线或无线通信（如4G/5G）上传至数据处理单元。后台系统运用智能算法对数据进行深度分析，结合预设阈值（如阻性电流增量超过50μA或相对变化率超20%）和历史趋势，生成设备健康状态评估报告，并通过声光报警、短信、邮件等方式触发预警。
1、现场传感器层（数据采集层）
这是系统的“感知器官”，负责在避雷器现场采集原始数据。
泄漏电流传感器：
类型：通常采用高精度穿心式罗氏线圈（Rogowski Coil）或零序电流互感器（CT）。
功能：安装在避雷器底座接地线上，实时测量避雷器的总泄漏电流（全电流）。
特点：非接触式测量，安装方便，不影响原系统绝缘。
参考电压传感器（可选，用于阻性电流分离）：
类型：电压互感器（PT）或电容分压器。
功能：采集母线电压作为参考相位信号，用于与泄漏电流进行相位比较，从而分离出阻性电流（反映避雷器内部老化、受潮等缺陷的关键指标）。
计数器采集模块：
功能：连接避雷器放电计数器，实时记录避雷器的动作次数和动作时间，判断是否遭受过雷击或操作过电压。
2、数据采集与处理单元（本地终端）
也称为监测终端或智能监测单元（IMU），是系统的“大脑”之一，通常安装在变电站控制室或就地柜内。
功能：
接收来自传感器的模拟或数字信号。
对信号进行滤波、放大、A/D转换。
通过算法（如谐波分析法、补偿法等）计算阻性电流基波峰值、全电流、功耗、相位角等关键参数。
具备数据存储功能，可保存历史数据。
实现阈值报警：当监测参数超过设定阈值时，自动触发本地报警。
提供通信接口（如RS485、以太网、光纤等），将处理后的数据上传至后台系统。
特点：具备抗电磁干扰能力，适应变电站复杂电磁环境。
3、通信传输层
负责将现场数据安全、可靠地传输到后台系统。
有线通信：
光纤通信：抗干扰能力强，传输距离远，适用于高压变电站。
以太网/工业以太网：适用于站内局域网传输。
RS485总线：成本低，常用于短距离、多设备组网。
无线通信（适用于改造项目或偏远站点）：
4G/5G：广域覆盖，适合远程传输。
LoRa/NB-IoT：低功耗广域网，适合电池供电的远程监测。
Wi-Fi/ZigBee：适用于站内短距离无线组网。
4、后台监控与管理平台（主站系统）
这是系统的“指挥中心”，通常部署在调度中心或运维中心。
硬件：服务器、工作站、大屏显示器等。
软件功能：
数据接收与存储：集中接收各监测终端的数据，存入数据库。
实时监控：以图表、曲线、列表等形式实时显示各避雷器的运行参数。
历史数据查询：支持按时间、设备、参数等条件查询历史数据。
智能分析与诊断：
趋势分析：绘制参数变化趋势图，判断老化趋势。
多维度对比：横向对比同母线避雷器，纵向对比历史数据。
智能诊断：基于专家系统或AI算法，自动判断避雷器健康状态，生成诊断报告。
报警管理：
声光报警、短信/邮件推送。
报警分级（一般、严重、紧急）。
报警记录与追溯。
报表生成：自动生成日报、月报、年报等运维报表。
用户管理与权限控制：不同级别用户访问不同功能。
5、辅助系统
电源系统：
监测终端和传感器通常采用DC 24V或AC 220V供电。
可配置UPS或太阳能+蓄电池（用于无人站）以保证持续供电。
防雷与接地：
系统自身需具备良好的防雷和接地措施，防止雷击损坏设备。
