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龙图腾网获悉沈阳铁路信号有限责任公司申请的专利一种低功耗雷电流波形采集电路及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116626376B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310776733.3，技术领域涉及：G01R19/25；该发明授权一种低功耗雷电流波形采集电路及方法是由陈庆芳;程恩伏;肖茂波;曾怡帅;贾敏捷;陈超;田浚;董芳;刘志刚设计研发完成，并于2023-06-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种低功耗雷电流波形采集电路及方法在说明书摘要公布了：一种低功耗雷电流波形采集电路，属于雷电防护技术领域，包括防护电路、积分电路、信号调理电路、触发电路、微处理器电路、存储电路、通信电路、电源转换电路，所述防护电路分别与雷电流信号传感器罗氏线圈和积分电路电性连接，积分电路分别与信号调理电路和触发电路电性连接；信号调理电路和触发电路与微处理器电路电性连接；存储电路与微处理器电路电性连接；通信电路与微处理器电路电性连接；电源转换电路与积分电路、信号调理电路、触发电路、微处理器电路、存储电路、通信电路电性连接。本发明通过STM32L471低功耗处理器和其他低功耗集成电路组成的低功耗功能电路实现雷电流波形的采集、存储、传输。

本发明授权一种低功耗雷电流波形采集电路及方法在权利要求书中公布了：1.一种低功耗雷电流波形采集电路，其特征在于：包括防护电路1、积分电路2、信号调理电路3、触发电路4、微处理器电路5、存储电路6、通信电路7、电源转换电路8，所述防护电路1分别与雷电流信号传感器罗氏线圈和积分电路2电性连接，积分电路2分别与信号调理电路3和触发电路4电性连接；信号调理电路3和触发电路4与微处理器电路5电性连接；存储电路6与微处理器电路5电性连接；通信电路7与微处理器电路5电性连接；电源转换电路8与积分电路2、信号调理电路3、触发电路4、微处理器电路5、存储电路6、通信电路7电性连接； 所述触发电路4由触发电平调理电路、电压跟随电路、带通滤波电路、比较器电路组成，对输入信号隔离、滤波、判断；所述触发电平调理电路从微处理器电路5获取正直流电压信号，将正直流电压信号调整为正负直流电压信号输出至比较器电路，作为雷电信号判定的基准信号；所述电压跟随电路对积分电路2与所述带通滤波电路隔离，所述滤波电路为带通滤波，对雷电信号滤波，将雷电信号内的工频信号以及高频干扰信号滤除后送入比较器电路，所述比较器电路对雷电信号检测；当输入信号幅值在预设触发阈值电路设置的触发阈值上下限阈值Vm之间时，比较器电路输出高电平信号给为微处理器，否则比较器电路输出低电平信号； 所述微处理器电路5由微处理器、RTC时钟电路、时钟电路组成，对雷电流信号的模数转换、雷电流触发时间的获取、雷电流数据的存储以及发送、预设触发电平的输出； 雷电流波形储存时，微处理器对缓存中时间t的雷电流波形进行分析，分析出数据峰值和峰值时间tp，缓存中时间大于0且小于tp的t1个波头数据全部储存，对缓存中时间大于tp且小于t的t2个波尾数据进行间隔采集，其中采集间隔为math.floor△t2△t1对波尾数据进行储存，其中△t1为波头半峰宽，△t2为波尾半峰宽，math.floor为向下取整个数的意思； 采用雷电流波形采集电路的雷电流波形采集方法包括如下步骤： 步骤S1：电路上电，微处理器电路5的微处理器芯片进行初始化设置； 步骤S2：停机模式设置； 步骤S21：配置微处理器与电源转换电路8连接电源控制引脚使输出低电平，积分电路2、信号调理电路3、触发电路4停止供电； 步骤S22：禁止微处理器的ADC、DMA和DAC； 步骤S23：跳转至步骤S5； 步骤S3：采集模式设置； 步骤S31：配置微处理器与电源模块连接的IO引脚输出高电平，为积分电路2、信号调理电路3、触发电路4提供工作电源； 步骤S32：配置微处理器内部ADC和DMA，设定ADC的转换频率，使ADC转换数据通过DMA自动写入SRAM1，数据写满后自动从SRAM1的起始位置覆盖写入； 步骤S33：配置微处理器内部DAC，按照设定的触发电平输出直流电压信号； 步骤S34：跳转至步骤S4； 步骤S4：中断判断； 步骤S41：若ADC_WKUP_FALSE=1为雷电流信号中断，进入步骤S5； 步骤S42：若RTC_CYCLE_WKUP_FALSE=1为RTC周期中断，进入步骤S6； 步骤S43：若RTC_Alarm_WKUP_FALSE=1为RTC闹钟中断，进入步骤S7； 步骤S5：提取雷电流信号并发送雷电数据； 步骤S6：内部看门狗喂狗，防止微处理器重启，设置RTC_CYCLE_WKUP_FALSE=0，进入步骤S43； 步骤S7：发送心跳包和未成功发送雷电流数据重新发送； 步骤S8：微处理器进入睡眠模式，等待中断唤醒； 所述步骤S1具体为： 步骤S11：在微处理器芯片STM32L471VGT6的SRAM存储区开辟两个数据存储空间，分别SARM1和SRAM2，所述SRAM1为M个双字节数组，所述SRAM2为N个双字节数组，所述N为M的整数倍； 步骤S12：设定微处理器的工作时钟； 步骤S13：配置并开启内部看门狗； 步骤S14：配置微处理器的所有IO引脚为输入模式； 步骤S15：配置微处理器与存储电路6连接的IO管脚，使所述存储电路6的FALSH芯片处于低功耗模式； 步骤S16：配置微处理器与通信电路7连接的IO管脚，使控制通信电路7电源开关的引脚输出高电平开启工作电源，发送心跳包并接收回复指令； 步骤S17：设置雷电流触发标志位ADC_WKUP_FALSE=0、RTC周期中断标志位RTC_CYCLE_WKUP_FALSE=0、RTC闹钟中断标志位RTC_Alarm_WKUP_FALSE=0， 若MODE=0，跳转到步骤S2；若MODE=1；跳转到步骤S3； 所述步骤S5具体为： 步骤S51：获取当前时刻ADC转换数据待写入SRAM1数据区的位置K1，从位置K1往前取K2点作为雷电流信号数据的起始位置； 步骤S52：实时判断ADC转换数据写入SRAM1区的位置K3，当K2=K1与K3=M-K2+K1-1同时成立时，从SRAM1的M-K2+K1位置开始取M点数据放入SRAM2；当K2K1与K3=K1-K2-1时，从SRAM1的K1-K2位置开始取M点数据存入SRAM2； 步骤S53：重复步骤S52，当存入SRAM2数据量为N时，停止从SRAM1往SRAM2存入数据，通过内部RTC获取当前时间信息，作为雷电流信号的触发时间，一次雷电流采集数据提取结束； 步骤S54：开启通信电路7电源，通过通信电路7发送雷电流数据，当通信线路故障发送未成功将雷电流数据以及时间信息存入外部FALSH中；发送成功，不存储数据； 步骤S55：设置ADC_WKUP_FALSE=0，关闭通信电路7电源，进入步骤42。

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