CN105098321B - 高压电站检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压电站检测装置，包括有圆盘底座，所述圆盘底座上设有凸台，所述凸台上设有步进电机，所述步进电机的动力输出端设有检测平台，所述检测平台顶面设有一圈等弧长设置的多个检测端，所述检测平台中间设有电路搁置柱，所述电路搁置柱顶部设有天线盒；各项探测器也会随之旋转来探测，这样能有效保证探测的准确度和全面性，热源温度探测器用于探测其温度异常升高情况以防止起火的危险，电场强度探测器用于探测电场强度变化，短路时造成的电压临时增强使得其可以较为容易的去探测，另外，天线的高电气性能，为本装置探测准确性提供了有力保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压电站检测装置。
背景技术
电力电缆和变电站在配电网建设中发挥着重要的作用，对其监控直接关系着供电的可靠性与供电质量。电缆线路监控装置包括线路信息检测装置与数据采集装置，检测装置直接与电缆线接触，检测电缆中的电流、电压等模拟信号量，然后检测装置CPU按数字编码方式将监测信息通过有线或无线数据通信传送到采集装置，采集装置CPU通过解码获取电缆中的电流、电压等信息。通常，采集装置与检测装置的数据通信按照通信方式可以分为两种：有线通信方式与无线通信方式；其中，无线方式易受现场环境的影响，如现场的信号干扰、通信的信号易被屏蔽等；电力电缆和变电站上的检测要素很多，当温度过高时，需要检测器问题预防火灾发生；另外又要有优良的无线通信，因为上文提到无线方式易受现场环境的影响，如现场的信号干扰、通信的信号易被屏蔽等，而且还容易受到电场的干扰，因此内设的天线需要具有较好的天线性能，抗屏蔽也抗干扰，方向性也要好。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种高压电站检测装置。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种高压电站检测装置，包括有圆盘底座，所述圆盘底座上设有凸台，所述凸台上设有步进电机，所述步进电机的动力输出端设有检测平台，所述检测平台顶面设有一圈等弧长设置的多个检测端，所述检测平台中间设有电路搁置柱，所述电路搁置柱顶部设有天线盒；还包括有热源温度探测器以及电场强度探测器；所述热源温度探测器以及电场强度探测器分别设于检测端内；还包括有处理器、报警装置、通信装置；所述热源温度探测器、电场强度探测器、报警装置、通信装置分别与处理器信号连接；所述通信装置包括有通信天线，所述通信天线设于天线盒内。
其中，所述通信天线包括有圆形的PCB基板以及设于PCB基板上的微带振子；所述微带振子包括有上下对称的两组微带单元，每组微带单元包括有两个左右对称的微带振子；所述每个微带振子包括有第一天线臂、与第一天线臂平行设置的第二天线臂、与第二天线臂平行的第三天线臂、与第三天线臂平行的第四天线臂、与第四天线臂平行的第五天线臂、与第五天线臂平行的第六天线臂；所述第一天线臂与第六天线臂长度相同，所述第二天线臂的长度为第一天线臂的三分之一；所述第三天线臂和第五天线臂的长度相同，所述第三天线臂的长度为第四振子臂的三分之二；所述第一天线臂至第六天线臂上均设有多个缺口，每一条天线臂上的缺口之间距离为23-28mm；所述第一天线臂与第六天线臂之间设有一组耦合臂，所述第一天线臂与第四天线臂之间设有一组耦合臂，所述第二天线臂与第三天线臂之间设有一组耦合臂，所述第四天线臂与第五天线臂之间设有一组耦合臂；所述每组耦合臂包括有第一耦合杆和第二耦合杆，所述第一耦合杆自由端为一圆弧形，第二耦合杆自由端为凹陷形；所述PCB基板上靠近第一天线臂至第六天线臂的一侧均设有一个第一馈电孔，所述第一天线臂至第六天线臂的另一端均设有锯齿状结构。
其中，所述第一天线臂与第三天线臂之间设有圆形寄生振子片。
其中，所述缺口为矩形缺口。
其中，所述PCB基板上还设有折线形的隔离臂，所述隔离臂设于两组微带单元的两端。
其中，所述PCB基板背面上设有与第一馈电孔对应的第二馈电孔。还包括有第三馈电孔，所述第三馈电孔通过馈电线分别与第二馈电孔馈电耦合。
其中，检测端数量为四个。
其中，所述第一耦合杆与第二耦合杆之间耦合距离为0.3mm-1.5mm。
其中，所述PCB基板上还设有绝缘隔离带，所述绝缘隔离带将两组两组微带单元分隔开。
其中，还包括有设于圆盘底座上的转速探测器支柱，所述转速探测器支柱的自由端不低于所述检测平台顶面，所述转速探测器支柱内设有用于检测所述检测平台转速的转速探测器，所述转速探测器与处理器信号连接；
其中，所述圆盘底座为磁性圆盘底座结构，还包括有夹具，所述夹具包括有磁性固定块，所述磁性固定块上设有一U形夹槽，所述U形夹槽上设有紧固螺杆。
其中，所述天线盒顶面为锥形。
本发明的有益效果为：各项探测器也会随之旋转来探测，这样能有效保证探测的准确度和全面性，热源温度探测器用于探测其温度异常升高情况以防止起火的危险，电场强度探测器用于探测电场强度变化，短路时造成的电压临时增强使得其可以较为容易的去探测，另外，天线的高电气性能，为本装置探测准确性提供了有力保障。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明的立体图；
图4是本发明的通信天线的俯视图；
图5是本发明的微带振子的示意图；
图6是本发明的通信天线的仰视图；
图7是本发明的通信天线的电气性能仿真测试图；
图8是本发明的通信天线的方向性图；
图1至图8中的附图标记说明：1-圆盘底座；2-步进电机；3-检测平台；4-天线盒；5-检测端；6-磁性固定块；7-U形夹槽；8-转速探测器支柱；9-PCB基板；
901-隔离臂；902-绝缘隔离带；903-第三馈电孔；904-圆形寄生振子片；905-缺口；91-第一天线臂；92-第二天线臂；93-第三天线臂；94-第四天线臂；95-第五天线臂；96-第六天线臂；97-第一耦合杆；98-第二耦合杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
如图1至图8所示，本实施例所述的一种高压电站检测装置，包括有圆盘底座1，所述圆盘底座1上设有凸台，所述凸台上设有步进电机2，所述步进电机2的动力输出端设有检测平台3，所述检测平台3顶面设有一圈等弧长设置的多个检测端5，所述检测平台3中间设有电路搁置柱，所述电路搁置柱顶部设有天线盒4；还包括有热源温度探测器以及电场强度探测器；所述热源温度探测器以及电场强度探测器分别设于检测端5内；还包括有处理器、报警装置、通信装置；所述热源温度探测器、电场强度探测器、报警装置、通信装置分别与处理器信号连接；所述通信装置包括有通信天线，所述通信天线设于天线盒4内。具体的。步进电机2驱动监测平台旋转，因此，其各项探测器也会随之旋转来探测，这样能有效保证探测的准确度和全面性，其中，热源温度探测器用于探测其温度异常升高情况以防止起火的危险，电场强度探测器用于探测电场强度变化，短路时造成的电压临时增强使得其可以较为容易的去探测。所述通信天线设于天线盒4内，天线盒4因为朝向外，因此使得通信天线可以较好的通信。另外，多个检测端5与所述检测平台3可拆卸连接，为以后方便更换探测器做有效准备。
由于变电站或者电缆外部的电场强度较大，因此需要通信天线具备较宽的频率范围和较好的隔离度，而且方向性越优化越好。
因此，具体的本实施例所述的一种高压电站检测装置，所述通信天线包括有圆形的PCB基板9以及设于PCB基板9上的微带振子；所述微带振子包括有上下对称的两组微带单元，每组微带单元包括有两个左右对称的微带振子；所述每个微带振子包括有第一天线臂91、与第一天线臂91平行设置的第二天线臂92、与第二天线臂92平行的第三天线臂93、与第三天线臂93平行的第四天线臂94、与第四天线臂平行的第五天线臂95、与第五天线臂95平行的第六天线臂96；相互平行，且互相平行设置，可以尽量多的电流为正向叠加，提高振子效率。所述第一天线臂91与第六天线臂96长度相同，所述第二天线臂92的长度为第一天线臂91的三分之一；所述第三天线臂93和第五天线臂95的长度相同，所述第三天线臂93的长度为第四振子臂的三分之二；所述第一天线臂91至第六天线臂96上均设有多个缺口905，缺口905将电容阻抗引入其内，延长电流时间，增加带宽。每一条天线臂上的缺口905之间距离为23-28mm；所述第一天线臂91与第六天线臂96之间设有一组耦合臂，所述第一天线臂91与第四天线臂94之间设有一组耦合臂，所述第二天线臂92与第三天线臂93之间设有一组耦合臂，所述第四天线臂94与第五天线臂95之间设有一组耦合臂；耦合臂在巧妙利用空间后也具备了引入电容阻抗功能，使其带宽更高。所述每组耦合臂包括有第一耦合杆97和第二耦合杆98，所述第一耦合杆97自由端为一圆弧形，第二耦合杆98自由端为凹陷形；所述PCB基板9上靠近第一天线臂91至第六天线臂96的一侧分别设有一个用于与对应的天线臂馈电的第一馈电孔，所述第一天线臂91至第六天线臂96的另一端均设有锯齿状结构。通过不小于300次的微带电路结构设计，以及通过不低于500次试验和参数调整下，最终确定了上述天线结构，在模拟其电磁波干扰环境下，该天线具备较宽的频率范围以及较好的隔离度和方向性。具体实际测试结果如下表HFSS15软件计算其如图7和图8，从图7中从S3和S2的端口反射来看，其频率范围很宽，可以从2.05GHz一直到3.0GHz；因此完全满足电场探测的需要，另外，送S3中可以看出，其隔离度较好，在频率范围大于25.5dB。另外，从图8中看出，其方向性很好。另外，从具体测试中也测试结果和仿真结果基本一致。
本实施例所述的一种高压电站检测装置，所述第一天线臂91与第三天线臂93之间设有圆形寄生振子片904。如此设置，可以有效的设置其低频特性，使得天线具有更好的适应性。
本实施例所述的一种高压电站检测装置，所述缺口905为矩形缺口905。矩形缺口905能更有效的引入电容阻抗。
本实施例所述的一种高压电站检测装置，所述PCB基板9上还设有折线形的隔离臂901，所述隔离臂901设于两组微带单元的两端。提高隔离度。
本实施例所述的一种高压电站检测装置，所述PCB基板9背面上设有与第一馈电孔对应的第二馈电孔。还包括有第三馈电孔903，所述第三馈电孔903通过馈电线分别与第二馈电孔馈电耦合。
本实施例所述的一种高压电站检测装置，检测端5数量为四个。本实施例所述的一种高压电站检测装置，所述第一耦合杆97与第二耦合杆98之间耦合距离为0.3mm-1.5mm。通过实验和软件仿真得知，该尺寸和结构可改善振子的阻抗特性，避免有反射电流出现。本实施例所述的一种高压电站检测装置，所述PCB基板9上还设有绝缘隔离带902，所述绝缘隔离带902将两组两组微带单元分隔开。
本实施例所述的一种高压电站检测装置，还包括有设于圆盘底座1上的转速探测器支柱8，所述转速探测器支柱8的自由端不低于所述检测平台3顶面，所述转速探测器支柱8内设有用于检测所述检测平台3转速的转速探测器，所述转速探测器与处理器信号连接；转速探测器可以有效探测转速信号，为处理器提供转速参数，防止其他探测信息的误差。
所述天线盒顶面为锥形；锥形可以防止天线盒顶面存有雨水，干扰通信。
本实施例所述的一种高压电站检测装置，所述圆盘底座1为磁性圆盘底座1结构，还包括有夹具，所述夹具包括有磁性固定块6，所述磁性固定块6上设有一U形夹槽7，所述U形夹槽7上设有紧固螺杆。磁性固定块6和磁性圆盘磁性连接，U形夹槽7可以方便的将本装置加装在线缆或者变电站上。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高压电站检测装置，其特征在于：包括有圆盘底座（1），所述圆盘底座（1）上设有凸台，所述凸台上设有步进电机（2），所述步进电机（2）的动力输出端设有检测平台（3），所述检测平台（3）顶面设有一圈等弧长设置的多个检测端（5），所述检测平台（3）中间设有电路搁置柱，所述电路搁置柱顶部设有天线盒（4）；还包括有热源温度探测器以及电场强度探测器；所述热源温度探测器以及电场强度探测器分别设于检测端（5）内；还包括有处理器、报警装置、通信装置；所述热源温度探测器、电场强度探测器、报警装置、通信装置分别与处理器信号连接；所述通信装置包括有通信天线，所述通信天线设于天线盒（4）内；还包括有设于圆盘底座（1）上的转速探测器支柱（8），所述转速探测器支柱（8）的自由端不低于所述检测平台（3）顶面，所述转速探测器支柱（8）内设有用于检测所述检测平台（3）转速的转速探测器，所述转速探测器与处理器信号连接；所述圆盘底座（1）为磁性圆盘底座（1）结构，还包括有夹具，所述夹具包括有磁性固定块（6），所述磁性固定块（6）上设有一U形夹槽（7），所述U形夹槽（7）上设有紧固螺杆；
所述天线盒顶面为锥形。
2.根据权利要求1所述的一种高压电站检测装置，其特征在于：所述通信天线包括有圆形的PCB基板（9）以及设于PCB基板（9）上的微带振子；所述微带振子包括有上下对称的两组微带单元，每组微带单元包括有两个左右对称的微带振子；所述每个微带振子包括有第一天线臂（91）、与第一天线臂（91）平行设置的第二天线臂（92）、与第二天线臂（92）平行的第三天线臂（93）、与第三天线臂（93）平行的第四天线臂（94）、与第四天线臂平行的第五天线臂（95）、与第五天线臂（95）平行的第六天线臂（96）；所述第一天线臂（91）与第六天线臂（96）长度相同，所述第二天线臂（92）的长度为第一天线臂（91）的长度的三分之一；所述第三天线臂（93）和第五天线臂（95）的长度相同，所述第三天线臂（93）的长度为第四振子臂的长度的三分之二；所述第一天线臂（91）至第六天线臂（96）上均设有多个缺口（905），每一条天线臂上的缺口（905）之间距离为23-28mm；所述第一天线臂（91）与第六天线臂（96）之间设有一组耦合臂，所述第一天线臂（91）与第四天线臂（94）之间设有一组耦合臂，所述第二天线臂（92）与第三天线臂（93）之间设有一组耦合臂，所述第四天线臂（94）与第五天线臂（95）之间设有一组耦合臂；所述每组耦合臂包括有第一耦合杆（97）和第二耦合杆（98），所述第一耦合杆（97）自由端为一圆弧形，第二耦合杆（98）自由端为凹陷形；所述PCB基板（9）上靠近第一天线臂（91）至第六天线臂（96）的一侧均设有一个第一馈电孔，所述第一天线臂（91）至第六天线臂（96）的另一端均设有锯齿状结构。
3.根据权利要求2所述的一种高压电站检测装置，其特征在于：所述第一天线臂（91）与第三天线臂（93）之间设有圆形寄生振子片（904）。
4.根据权利要求2所述的一种高压电站检测装置，其特征在于：所述缺口（905）为矩形缺口（905）。
5.根据权利要求2所述的一种高压电站检测装置，其特征在于：所述PCB基板（9）上还设有折线形的隔离臂（901），所述隔离臂（901）设于两组微带单元的两端。
6.根据权利要求2所述的一种高压电站检测装置，其特征在于：所述PCB基板（9）背面上设有与第一馈电孔对应的第二馈电孔，还包括有第三馈电孔（903），所述第三馈电孔（903）通过馈电线分别与第二馈电孔馈电耦合。
7.根据权利要求2所述的一种高压电站检测装置，其特征在于：检测端（5）数量为四个。
8.根据权利要求2所述的一种高压电站检测装置，其特征在于：所述第一耦合杆（97）与第二耦合杆（98）之间耦合距离为0.3mm-1.5mm。
9.根据权利要求2所述的一种高压电站检测装置，其特征在于：所述PCB基板（9）上还设有绝缘隔离带（902），所述绝缘隔离带（902）将两组微带单元分隔开。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Fan Jianjun Inventor after: Zhang Xianbin Inventor after: Wang Wenchao Inventor after: Wang Chuangang Inventor after: Jiang Xiangcheng Inventor after: Wang Jiale Inventor after: Li Zhen Inventor after: Jiang Jianliang Inventor before: Jiang Jianliang |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160520 Address after: 100032 West Chang'an Avenue, Beijing, No. 86, No. Applicant after: State Grid Corporation of China Applicant after: STATE GRID SHANDONG ELECTRIC POWER COMPANY WUCHENG POWER SUPPLY COMPANY Address before: 523000, Guangdong City, Dongguan province Hui City Center C District 6/7 building Soufangwang Applicant before: Jiang Jianliang |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160706 Termination date: 20170918 |