CN105785082A - 可测电场强度的电力网络监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可测电场强度的电力网络监测系统，包括有设于每个电线杆上的电力监测器；所述电力监测器包括有监测器本体，所述监测器本体上设有用于将监测器本体与电线杆进行捆绑连接的绑带；所述监测器本体下方设有电池盒，所述电池盒与监测本体可拆卸连接；所述监测器本体内设有电路盒，通过捆绑式的方式与电线杆或电网塔进行连接，可以方便的将其从电线杆上取下或者安装上，适合批量生产，可以放置在每个电线杆上形成有效的大面积监测。

Description

可测电场强度的电力网络监测系统

技术领域

本发明涉及一种可测电场强度的电力网络监测系统。

背景技术

电力监测是一直是电力网络研究人员进行研究的课题，需要如何有效的进行电力网络的监测是一个难题，其重点不仅仅是如何设置监测装置，还在于监测装置的通信系统往往会受到附近电场的干扰；而且，目前的监测装置结构复杂，只能进行小规模监测，不能针对每个电线杆或电网塔进行监测。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种可测电场强度的电力网络监测系统。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种可测电场强度的电力网络监测系统，包括有设于每个电线杆上的电力监测器；所述电力监测器包括有监测器本体，所述监测器本体上设有用于将监测器本体与电线杆进行捆绑连接的绑带；所述监测器本体下方设有电池盒，所述电池盒与监测本体可拆卸连接；所述监测器本体内设有电路盒，所述电路盒内设有监测电路，所述监测电路包括有主控单元，所述监测电路还包括有与主控单元信号连接的摄像头、与主控单元信号连接的通信模块、与主控单元信号连接的存储记录装置；所述摄像头用于实时监测电线杆周围的线路情况，所述通信模块用于与外界实时通讯，所述存储记录装置用于记录监测数据；所述摄像头设于监测器本体上方；所述电池盒内设有可替换的电池，所述电池用于给监测电路供电；所述通信模块包括通信芯片以及与之信号连接的通信天线。

其中，所述通信天线包括有PCB板，还包括有设于PCB板上的两个呈左右对称的第一辐射单元，每个所述第一辐射单元包括有一个第一主臂，两个第一辐射单元中间设为中心原点，每个所述第一主臂靠近中心原点的一侧纵向宽度逐渐减小，两个所述第一主臂之间连接设有隔离横臂；每个所述第一主臂远离中心原点的一侧均连接有第一U形辐射臂，所述第一U形辐射臂的开口向下设置，每个第一U形辐射臂的远离第一主臂的一端连接有第二U形辐射臂，所述第二U形辐射臂的开口向下设置；所述第一U形辐射臂和第二U形辐射臂相连接处为弧形；所述第二U形辐射臂远离第一U形辐射臂的一个支臂上设有多个自上而下等距排列设置的第一矩形开口；每个所述第一矩形开口下侧向内凹陷有弧形臂；

所述第一主臂上设有圆形镂空槽，镂空槽内的上侧和下侧分别向下和向上延伸出有第一子臂，第一子臂的一侧延伸出有L形的第二子臂，第一子臂的另一侧延伸出有L形的第三子臂，所述第二子臂和第三子臂的自由端均设有弧形缺口；

所述通信天线还包括有以中心原点为对称点、呈上下对称的两个第二辐射单元；所述第二辐射单元包括有梯形辐射臂，以及从梯形耦合臂远离中心原点的一侧延伸出的矩形辐射臂；所述矩形辐射臂上横向排列设有多个第二矩形开口；相邻两个第二矩形开口之间设有连通开口。

其中，所述第二辐射单元还包括有弧形开口，所述弧形开口的开口方向朝向第二矩形开口。

其中，所述第二辐射单元还包括有从梯形辐射臂的两个斜边分别向内延伸出四条弯折的扰流线。

其中，每个第一U形辐射臂上的第一矩形开口的数量为15个。

其中，所述监测电路还包括有电场强度探测器，所述电场强度探测器与主控单元信号连接；所述监测器本体的一侧延伸出有载物台，所述电场强度探测器设于载物台上；

其中，所述监测电路还包括有磁场强度探测器，所述磁场强度探测器与主控单元信号连接；所述监测器本体的一侧延伸出有载物台，所述磁场强度探测器设于载物台上；

其中，所述监测电路还包括有用于对电力监测器进行实时定位的GPS定位装置；

本发明的有益效果为：通过捆绑式的方式与电线杆或电网塔进行连接，可以方便的将其从电线杆上取下或者安装上，适合批量生产，可以放置在每个电线杆上形成有效的大面积监测。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明的电力监测器的结构示意图；

图3是本发明的电力监测器的结构示意图；

图4是本发明的监测电路的原理图；

图5是本发明的通信天线的俯视图；

图6是本发明的第一辐射单元、第二辐射单元的俯视图；

图7是图6的局部放大图；

图8是本发明的通信天线的阻抗数据图；

图9是本发明的通信天线在频率为800MHz时前后比的实验数据图；

图10是本发明的通信天线在频率为950MHz时前后比的实验数据图；

图11是本发明的通信天线的回波损耗测试数据图；

图1至图11中的附图标记说明：

1-电线杆；2-电力监测器；

21-监测器本体；22-绑带；23-摄像头；24-电场强度探测器；25-磁场强度探测器；26-载物台；27-电池盒；

31-通信天线；32-电路盒；

k1-PCB板；k2-第一主臂；k21-镂空槽；k31-第一U形辐射臂；k32-第二U形辐射臂；k33-第一矩形开口；k4-梯形辐射臂；k5-矩形辐射臂；k51-弧形开口；k6-第二矩形开口；k7-扰流线；k81-第一子臂；k82-第二子臂；k83-第三子臂。

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11所示，本实施例所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，包括有设于每个电线杆1上的电力监测器2；所述电力监测器2包括有监测器本体21，所述监测器本体21上设有用于将监测器本体21与电线杆1进行捆绑连接的绑带22；所述监测器本体21下方设有电池盒27，所述电池盒27与监测本体可拆卸连接；所述监测器本体21内设有电路盒32，所述电路盒32内设有监测电路，所述监测电路包括有主控单元，所述监测电路还包括有与主控单元信号连接的摄像头23、与主控单元信号连接的通信模块、与主控单元信号连接的存储记录装置；所述摄像头23用于实时监测电线杆1周围的线路情况，所述通信模块用于与外界实时通讯，所述存储记录装置用于记录监测数据；所述摄像头23设于监测器本体21上方；所述电池盒27内设有可替换的电池，所述电池用于给监测电路供电；所述通信模块包括通信芯片以及与之信号连接的通信天线31。通过捆绑式的方式与电线杆1或电网塔进行连接，可以方便的将其从电线杆1上取下或者安装上，适合批量生产，可以放置在每个电线杆1上形成有效的大面积监测。

本实施例所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，所述通信天线31包括有PCB板K1，还包括有设于PCB板K1上的两个呈左右对称的第一辐射单元，每个所述第一辐射单元包括有一个第一主臂k2，两个第一辐射单元中间设为中心原点，每个所述第一主臂k2靠近中心原点的一侧纵向宽度逐渐减小，两个所述第一主臂k2之间连接设有隔离横臂；每个所述第一主臂k2远离中心原点的一侧均连接有第一U形辐射臂k31，所述第一U形辐射臂k31的开口向下设置，每个第一U形辐射臂k31的远离第一主臂k2的一端连接有第二U形辐射臂k32，所述第二U形辐射臂k32的开口向下设置；所述第一U形辐射臂k31和第二U形辐射臂k32相连接处为弧形；所述第二U形辐射臂k32远离第一U形辐射臂k31的一个支臂上设有多个自上而下等距排列设置的第一矩形开口k33；每个所述第一矩形开口k33下侧向内凹陷有弧形臂；本实施例所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，所述第一主臂k2上设有圆形镂空槽k21，镂空槽k21内的上侧和下侧分别向下和向上延伸出有第一子臂k81，第一子臂k81的一侧延伸出有L形的第二子臂k82，第一子臂k81的另一侧延伸出有L形的第三子臂k83，所述第二子臂k82和第三子臂k83的自由端均设有弧形缺口；所述通信天线31还包括有以中心原点为对称点、呈上下对称的两个第二辐射单元；所述第二辐射单元包括有梯形辐射臂k4，以及从梯形耦合臂远离中心原点的一侧延伸出的矩形辐射臂k5；所述矩形辐射臂k5上横向排列设有多个第二矩形开口k6；相邻两个第二矩形开口k6之间设有连通开口。

作为一款电场用可通信设备，其安置的天线实际需要较好的天线性能，因此涉及上述天线结构，该结构天线为双极化天线，利用旋转仪以及网络分析仪分析其数据如下，由于该天线频谱主要通信频带为820-900MHz，如图8，其为该天线的输入阻抗在820MHz至990MHz的数据，所测得阻抗在925MHz时为11+144j欧姆，且过渡平滑，可以和目前主流通信芯片进行较好的共轭匹配。如图9和图10所示，其分别为800MHz和950MHz时的前后比分析图，这其中，在800MHz时，其频带内前后比为31.35dB；在950MHz时，其频带内前后比为34.20dB；因此，说明其具有良好的前后比和增益性能。另外，天线为全向性双击天线；图11所示，其回波损耗性能突出，尤其在925MHz时回波损耗最小值达到-65dB，在整个高频段的回波损耗均保持在-10dB以下，水平均超过其他同类天线水平。

本实施例所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，所述第二辐射单元还包括有弧形开口k51，所述弧形开口k51的开口方向朝向第二矩形开口k6。增加电流的方向规律，防止扰流现象产生，提高稳定性。

本实施例所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，所述第二辐射单元还包括有从梯形辐射臂k4的两个斜边分别向内延伸出四条弯折的扰流线k7。

本实施例所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，每个第一U形辐射臂k31上的第一矩形开口k33的数量为15个。该数量的第一矩形开口k33是经过不断实践和实验测算出的合理数量，能在保证增加电流长度，增加增益的前提下防止电流过长造成的驻波比增加。

本实施例所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，所述监测电路还包括有电场强度探测器24，所述电场强度探测器24与主控单元信号连接；所述监测器本体21的一侧延伸出有载物台26，所述电场强度探测器24设于载物台26上；用于监测电场强度，防止电场度异常带来的隐患。

本实施例所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，所述监测电路还包括有磁场强度探测器25，所述磁场强度探测器25与主控单元信号连接；所述监测器本体21的一侧延伸出有载物台26，所述磁场强度探测器25设于载物台26上；用于探测磁场强度。

本实施例所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，所述监测电路还包括有用于对电力监测器2进行实时定位的GPS定位装置；用于定位，故障指引等。

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 (5)

1.一种可测电场强度的电力网络监测系统，其特征在于：包括有设于每个电线杆（1）上的电力监测器（2）；所述电力监测器（2）包括有监测器本体（21），所述监测器本体（21）上设有用于将监测器本体（21）与电线杆（1）进行捆绑连接的绑带（22）；所述监测器本体（21）下方设有电池盒（27），所述电池盒（27）与监测本体可拆卸连接；所述监测器本体（21）内设有电路盒（32），所述电路盒（32）内设有监测电路，所述监测电路包括有主控单元，所述监测电路还包括有与主控单元信号连接的摄像头（23）、与主控单元信号连接的通信模块、与主控单元信号连接的存储记录装置；所述摄像头（23）用于实时监测电线杆（1）周围的线路情况，所述通信模块用于与外界实时通讯，所述存储记录装置用于记录监测数据；所述摄像头（23）设于监测器本体（21）上方；所述电池盒（27）内设有可替换的电池，所述电池用于给监测电路供电；所述通信模块包括通信芯片以及与之信号连接的通信天线（31）；

所述监测电路还包括有电场强度探测器（24），所述电场强度探测器（24）与主控单元信号连接；所述监测器本体（21）的一侧延伸出有载物台（26），所述电场强度探测器（24）设于载物台（26）上。

2.根据权利要求1所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，其特征在于：所述通信天线（31）包括有PCB板（K1），还包括有设于PCB板（K1）上的两个呈左右对称的第一辐射单元，每个所述第一辐射单元包括有一个第一主臂（k2），两个第一辐射单元中间设为中心原点，每个所述第一主臂（k2）靠近中心原点的一侧纵向宽度逐渐减小，两个所述第一主臂（k2）之间连接设有隔离横臂；每个所述第一主臂（k2）远离中心原点的一侧均连接有第一U形辐射臂（k31），所述第一U形辐射臂（k31）的开口向下设置，每个第一U形辐射臂（k31）的远离第一主臂（k2）的一端连接有第二U形辐射臂（k32），所述第二U形辐射臂（k32）的开口向下设置；所述第一U形辐射臂（k31）和第二U形辐射臂（k32）相连接处为弧形；所述第二U形辐射臂（k32）远离第一U形辐射臂（k31）的一个支臂上设有多个自上而下等距排列设置的第一矩形开口（k33）；每个所述第一矩形开口（k33）下侧向内凹陷有弧形臂；

所述第一主臂（k2）上设有圆形镂空槽（k21），镂空槽（k21）内的上侧和下侧分别向下和向上延伸出有第一子臂（k81），第一子臂（k81）的一侧延伸出有L形的第二子臂（k82），第一子臂（k81）的另一侧延伸出有L形的第三子臂（k83），所述第二子臂（k82）和第三子臂（k83）的自由端均设有弧形缺口；

所述通信天线（31）还包括有以中心原点为对称点、呈上下对称的两个第二辐射单元；所述第二辐射单元包括有梯形辐射臂（k4），以及从梯形耦合臂远离中心原点的一侧延伸出的矩形辐射臂（k5）；所述矩形辐射臂（k5）上横向排列设有多个第二矩形开口（k6）；相邻两个第二矩形开口（k6）之间设有连通开口。

3.根据权利要求2所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，其特征在于：所述第二辐射单元还包括有弧形开口（k51），所述弧形开口（k51）的开口方向朝向第二矩形开口（k6）。

4.根据权利要求2所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，其特征在于：所述第二辐射单元还包括有从梯形辐射臂（k4）的两个斜边分别向内延伸出四条弯折的扰流线（k7）。

5.根据权利要求2所述的一种可测电场强度的电力网络监测系统，其特征在于：每个第一U形辐射臂（k31）上的第一矩形开口（k33）的数量为15个。