CN104408885B - 采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器 - Google Patents
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Abstract
采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器涉及电力领域。它包括一信号处理模块，信号处理模块连接一无线通信模块，还包括一电源模块，电源模块包括一蓄能机构，一发电机构，发电机构包括一永磁体、一电感线圈，电感线圈连接信号处理模块；电源模块还包括外壳，电感线圈嵌入外壳内，外壳内设有一转轴支架，转轴位于转轴支架上，转轴可绕转轴支架转动，永磁体位于外壳内，永磁体固定在转轴上；外壳的侧壁上设有一开口，开口内设有一柔性挡片。如果光纤出现断裂或者将要断裂，光纤变长，带动柔性挡片向开口外滑动，从而使电源模块发电，进而驱动信号处理模块通过无线通信模块向外发送报警信号。
Description
技术领域
本发明涉及电力领域，具体涉及发电技术领域。
背景技术
现代信息通信，严重依赖于光纤。光纤断裂造成的损坏极大。特别是因为光纤埋设在地下，难以获知断裂的具体位置。维修时间延长，将造成更大损失。
另外，因为光纤使用年限很长，长达几十年。因此埋设在光纤能的传感器电能也要能够工作几十年。对于现有的蓄电池，这一要求是不可能实现的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，以解决上述技术问题。
采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，包括一信号处理模块，所述信号处理模块连接一无线通信模块，其特征在于，还包括一电源模块，所述电源模块包括一将电能转化为机械能的蓄能机构，所述蓄能机构包括一电机、一发条机构，所述发条机构包括一发条、一位于所述发条中部的转轴，所述电机的驱动轴连接所述转轴；
所述电源模块还包括一将机械能转化为电能的发电机构，所述发电机构包括一永磁体、一电感线圈，所述电感线圈连接所述信号处理模块；
所述电源模块还包括外壳，所述电感线圈嵌入所述外壳内，所述外壳内设有一用于固定所述转轴的转轴支架，所述转轴位于所述转轴支架上，所述转轴可绕所述转轴支架转动，所述永磁体位于所述外壳内，所述永磁体固定在所述转轴上；
所述外壳的侧壁上设有一开口，所述开口内设有一柔性挡片，所述柔性挡片可在所述开口内滑动，所述柔性挡片距离所述转轴的最近距离大于或等于所述永磁体距离所述转轴的最远距离；
所述外壳上设有一用于将外壳固定在光纤上的光纤固定装置，所述柔性挡片位于所述开口外的一端固定在光纤上。本发明使用时，首先将光纤固定装置将外壳固定在光纤上，将柔性挡片也固定在光纤上，如果光纤出现断裂或者将要断裂，光纤变长，带动柔性挡片向开口外滑动，从而使电源模块发电，进而驱动信号处理模块通过所述无线通信模块向外发送报警信号。本发明采用特别设计的机械能蓄电系统，机械能蓄电系统存储的是机械能，再采用极为高效的磁场切换电源转化为电能的方式，实现电能存储和转化释放。可以良好抵御潮湿和水浸。而且使用寿命，可以达到数十年，甚至上百年。而且结构简单，成本低廉。
所述柔性挡片位于所述开口外的一端呈管状，粘贴在光纤上。
所述柔性挡片还可以呈线状，嵌入光纤内。
所述开口优选与竖直面的夹角为5度到60度。以减少柔性挡片的运动阻力，提高警报的灵敏度和准确性。
所述永磁体的两个端部均呈半圆状。以减少转动过程中与外壳的摩擦。
所述端部的侧面设有一防护层。所述防护层可以为塑料层，也可以为金属层。
所述电感线圈优选由至少两个单层线圈构成，各单层线圈均以所述转轴为中心呈螺旋状绕制，相邻的两个单层线圈之间的距离大于或等于0.5mm。以产生较大的电能。
所述电感线圈与所述信号处理模块之间设有一过流保护电路，所述过流保护电路包括比较电路，所述比较电路的一个输入端连接一取样电阻的电压，所述比较电路的一个输入端连接一基准电压，所述取样电阻位于所述过流保护电路与信号处理模块之间的供电线上。所述过流保护电路采用取样电阻上电压和基准电压比较的过流保护电路。
作为一种优选方案，所述光纤固定装置位于所述外壳的中部，所述转轴中空，所述转轴的中心轴与所述光纤固定装置的中心轴在同一条直线上；
所述转轴的内侧设有内齿，所述电机的驱动轴的外侧设有与所述内齿配套的外齿。从而降低本发明的安装难度，更关键的是：一、将转轴放在外壳的中部，可以更大程度的绕制发条，从而可以有效提高发电效率。二、发电过程和蓄电过程中转动更加平稳。
附图说明
图1为本发明的部分结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1，采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，包括一信号处理模块，信号处理模块连接一无线通信模块，还包括一电源模块，电源模块包括一将电能转化为机械能的蓄能机构，蓄能机构包括一电机、一发条机构，发条机构包括一发条3、一位于发条3中部的转轴2，电机的驱动轴4连接转轴2；电源模块还包括一将机械能转化为电能的发电机构，发电机构包括一永磁体6、一电感线圈5，电感线圈5连接信号处理模块；电源模块还包括外壳，电感线圈5嵌入外壳内，外壳内设有一用于固定转轴的转轴支架，转轴位于转轴支架上，转轴可绕转轴支架转动，永磁体6位于外壳内，永磁体6固定在转轴上；外壳的侧壁上设有一开口，开口内设有一柔性挡片1，柔性挡片1可在开口内滑动，柔性挡片1距离转轴的最近距离大于或等于永磁体6距离转轴的最远距离；外壳上设有一用于将外壳固定在光纤上的光纤固定装置，柔性挡片1位于开口外的一端固定在光纤上。本发明使用时，首先将光纤固定装置将外壳固定在光纤上，将柔性挡片1也固定在光纤上，如果光纤出现断裂或者将要断裂，光纤变长，带动柔性挡片1向开口外滑动，从而使电源模块发电，进而驱动信号处理模块通过无线通信模块向外发送报警信号。本发明采用特别设计的机械能蓄电系统，机械能蓄电系统存储的是机械能，再采用极为高效的磁场切换电源转化为电能的方式，实现电能存储和转化释放。可以良好抵御潮湿和水浸。而且使用寿命，可以达到数十年，甚至上百年。而且结构简单，成本低廉。
柔性挡片1可以位于开口外的一端呈管状，粘贴在光纤上。柔性挡片1还可以呈线状，嵌入光纤内。
开口优选与竖直面的夹角为5度到60度。以减少柔性挡片1的运动阻力，提高警报的灵敏度和准确性。
永磁体6的两个端部均呈半圆状。以减少转动过程中与外壳的摩擦。端部的侧面设有一防护层。防护层可以为塑料层，也可以为金属层。
电感线圈5优选由至少两个单层线圈构成，各单层线圈均以转轴为中心呈螺旋状绕制，相邻的两个单层线圈之间的距离大于或等于0.5mm。以产生较大的电能。
电感线圈5与信号处理模块之间设有一过流保护电路，过流保护电路包括比较电路，比较电路的一个输入端连接一取样电阻的电压，比较电路的一个输入端连接一基准电压，取样电阻位于过流保护电路与信号处理模块之间的供电线上。过流保护电路采用取样电阻上电压和基准电压比较的过流保护电路。
作为一种优选方案，光纤固定装置位于外壳的中部，转轴中空，转轴的中心轴与光纤固定装置的中心轴在同一条直线上；转轴的内侧设有内齿，电机的驱动轴的外侧设有与内齿配套的外齿。从而降低本发明的安装难度，更关键的是：一、将转轴放在外壳的中部，可以更大程度的绕制发条，从而可以有效提高发电效率。二、发电过程和蓄电过程中转动更加平稳。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，包括一信号处理模块，所述信号处理模块连接一无线通信模块，其特征在于，还包括一电源模块，所述电源模块包括一将电能转化为机械能的蓄能机构，所述蓄能机构包括一电机、一发条机构，所述发条机构包括一发条、一位于所述发条中部的转轴，所述电机的驱动轴连接所述转轴；
所述电源模块还包括一将机械能转化为电能的发电机构，所述发电机构包括一永磁体、一电感线圈，所述电感线圈连接所述信号处理模块；
所述电源模块还包括外壳，所述电感线圈嵌入所述外壳内，所述外壳内设有一用于固定所述转轴的转轴支架，所述转轴位于所述转轴支架上，所述转轴可绕所述转轴支架转动，所述永磁体位于所述外壳内，所述永磁体固定在所述转轴上；
所述外壳的侧壁上设有一开口，所述开口内设有一柔性挡片，所述柔性挡片可在所述开口内滑动，所述柔性挡片距离所述转轴的最近距离大于或等于所述永磁体距离所述转轴的最远距离；
所述外壳上设有一用于将外壳固定在光纤上的光纤固定装置，所述柔性挡片位于所述开口外的一端固定在光纤上。
2.根据权利要求1所述的采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，其特征在于：所述柔性挡片位于所述开口外的一端呈管状，粘贴在光纤上。
3.根据权利要求1所述的采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，其特征在于：所述柔性挡片呈线状，嵌入光纤内。
4.根据权利要求1所述的采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，其特征在于：所述永磁体的两个端部均呈半圆状。
5.根据权利要求4所述的采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，其特征在于：所述端部的侧面设有一防护层。
6.根据权利要求1所述的采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，其特征在于：所述电感线圈由至少两个单层线圈构成，各单层线圈均以所述转轴为中心呈螺旋状绕制，相邻的两个单层线圈之间的距离大于或等于0.5mm。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，其特征在于：所述光纤固定装置位于所述外壳的中部，所述转轴中空，所述转轴的中心轴与所述光纤固定装置的中心轴在同一条直线上；
所述转轴的内侧设有内齿，所述电机的驱动轴的外侧设有与所述内齿配套的外齿。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的采用机械能蓄电的光纤扯断预报警传感器，其特征在于：所述电感线圈与所述信号处理模块之间设有一过流保护电路，所述过流保护电路包括比较电路，所述比较电路的一个输入端连接一取样电阻的电压，所述比较电路的一个输入端连接一基准电压，所述取样电阻位于所述过流保护电路与所述信号处理模块之间的供电线上。
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