CN106525119A - 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；还包括有热源温度探测器以及电场强度探测器；所述通信天线设于天线盒内；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

高压电站检测装置
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，提供一种设有转速探测器的高压电站检测装置。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种设有转速探测器的高压电站检测装置，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PCB板，所述PCB板正面上设有弧形的第一振子臂，还包括有第二弧形的第二振子臂，所述第二振子臂的半径小于第一振子臂；所述第一振子臂的弧长大于第二振子臂的弧长；所述第一振子臂的开口朝向第二振子臂，所述第二振子臂的开口朝向第一振子臂；
所述第一振子臂的弧形臂中心向外延伸有第一连接臂，所述第一连接臂自由端横向设有第一辐射臂，还包括有与第一辐射臂平行且长度短于第一辐射臂的第二辐射臂，还包括有与第二辐射臂平行且长度短于第二辐射臂的第三辐射臂，还包括有与第三辐射臂平行且长度短于第三辐射臂的第四辐射臂；
所述第二振子臂的弧形臂中心向外延伸有第二连接臂，所述第二连接臂自由端横向设有第五辐射臂，还包括有与第五辐射臂平行且长度短于第五辐射臂的第六辐射臂，还包括有与第六辐射臂平行且长度短于第六辐射臂的第七辐射臂，还包括有与第七辐射臂平行且长度短于第七辐射臂的第八辐射臂；
还包括有弧形的、且弧口朝向第一振子臂的第三振子臂，所述第三振子臂与第一振子通过馈电杆连接；所述第三振子臂向内延伸出有梯形的第四振子臂，所述第四振子臂的顶边设有多个半圆形凹口；
还包括有弧形的、且弧口朝向第一振子臂的第五振子臂，所述第五振子臂与第二振子通过馈电杆连接；所述第五振子臂向内延伸出有梯形的第六振子臂，所述第六振子臂的顶边设有多个半圆形凹口；
所述PCB板的背面设有两个分别与第一振子臂和第二振子臂对应的馈电孔。
其中，所述第三振子臂的弧长和第五振子臂的弧长相同；设第三振子臂的弧长为L3,第一振子臂的弧长为L1，第二振子臂的弧长为L2，所述L1=L2+0.25L3。
其中，所述第四辐射臂的外侧为锯齿状，所述第八辐射臂的外侧为锯齿状。
其中，所述第二振子臂内还设有一圆形的寄生振子片。
其中，所述天线盒内还设有一隔离板，所述通信天线设于隔离板之上，隔离板与通信天线之间的距离大于2cm。
其中，所述隔离板为一圆形金属板，所述隔离板上均匀设置有多个六边形通孔。
其中，检测端数量为四个。
其中，所述PCB板的外围设有一圈屏蔽圈。
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是本发明的通信天线的仰视图；图6是本发明的隔离板的结构示意图；图7是本发明的通信天线与隔离盘不合配时的频率范围仿真测试图；图8是本发明的通信天线与隔离盘合配时的频率范围仿真测试图；图9是本发明的通信天线的方向图；
图1至图9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；90-PCB板；95-隔离板；911-第一振子臂；912-第二振子臂；913-第三振子臂；914-第四振子臂；915-第五振子臂；916-第六振子臂；921-第一连接臂；922-第二连接臂；931-第一辐射臂；932-第二辐射臂；933-第三辐射臂；934-第四辐射臂；935-第五辐射臂；936-第六辐射臂；937-第七辐射臂；938-第八辐射臂；941-寄生振子片；942-馈电孔；951-通孔。
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。
实施例1。
如图1至图9所示，本实施例所述的一种设有转速探测器的高压电站检测装置，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设有转速探测器的高压电站检测装置，所述通信天线包括有圆形PCB板90，所述PCB板90正面上设有弧形的第一振子臂911，还包括有第二弧形的第二振子臂912，所述第二振子臂912的半径小于第一振子臂911；所述第一振子臂911的弧长大于第二振子臂912的弧长；所述第一振子臂911的开口朝向第二振子臂912，所述第二振子臂912的开口朝向第一振子臂911；所述第一振子臂911的弧形臂中心向外延伸有第一连接臂921，所述第一连接臂921自由端横向设有第一辐射臂931，还包括有与第一辐射臂931平行且长度短于第一辐射臂931的第二辐射臂932，还包括有与第二辐射臂932平行且长度短于第二辐射臂932的第三辐射臂933，还包括有与第三辐射臂933平行且长度短于第三辐射臂933的第四辐射臂934；所述第二振子臂912的弧形臂中心向外延伸有第二连接臂922，所述第二连接臂922自由端横向设有第五辐射臂935，还包括有与第五辐射臂935平行且长短于第五辐射臂935的第六辐射臂936，还包括有与第六辐射臂936平行且长度短于第六辐射臂936的第七辐射臂937，还包括有与第七辐射臂937平行且长度短于第七辐射臂937的第八辐射臂938；还包括有弧形的、且弧口朝向第一振子臂911的第三振子臂913，所述第三振子臂913与第一振子通过馈电杆连接；所述第三振子臂913向内延伸出有梯形的第四振子臂914，所述第四振子臂914的顶边设有多个半圆形凹口；还包括有弧形的、且弧口朝向第一振子臂911的第五振子臂915，所述第五振子臂915与第二振子通过馈电杆连接；所述第五振子臂915向内延伸出有梯形的第六振子臂916，所述第六振子臂916的顶边设有多个半圆形凹口；所述PCB板90的背面设有两个分别与第一振子臂911和第二振子臂912对应的馈电孔942。通过不小于550次的微带电路结构设计，以及通过不低于500次仿真试验和参数调整下，最终确定了上述天线结构和与之配合的隔离板95结构，该天线与隔离板95配合时具备较宽的频率范围以及较好的隔离度和方向性以及增益性能，完全符合使用要求，提升了其通信性能。
本实施例所述的一种设有转速探测器的高压电站检测装置，所述天线盒4内还设有一隔离板95，所述通信天线设于隔离板95之上，隔离板95与通信天线之间的距离大于2cm。本实施例所述的一种设有转速探测器的高压电站检测装置，所述隔离板95为一圆形金属板，所述隔离板95上均匀设置有多个六边形通孔951。尤其是当除去该结构隔离板95或者放置普通金属隔离板95，如图7，该天线带宽可用频率范围仍然高达1.7GHz至2.65GHz；基本满足通信频段的要求，其增益也较高，频带内平均增益大于8.952dBi；满足实际使用需要。该形状隔离板95的设计也是通过仿真和不断试验设计得出，其中，当将本隔离板95放置其他现有技术天线配合时包括螺旋立体天线，其匹配性不高，隔离性能增强不明显，在测试普通天线时，配合上本隔离板95，平均增益增加0.01-0.15dBi或不增加，隔离性能不变，频段无改变。而在实际测试与测试之前的仿真中可以得知，当本方案中的通信天线与本方案的隔离板95配合时测试，本方案的通信天线的带宽、隔离度、增益方面均超过不加隔离板95时的天线设计，其中配合后的仿真值如图8。该整体天线系统带宽可用频率范围达到了1.6GHz至2.85GHz；其增益也明显增加，频带内平均增益大于9.4dBi，相比上升0.3dBi左右；另外其隔离度如果图频带内隔离度，隔离度表现较好，如图8，在S3中可以看出在频率范围内隔离度大于25.5dB。其方向性也好，如图9所述，其为全向性天线。
实施例2。
所述第三振子臂913的弧长和第五振子臂915的弧长相同；设第三振子臂913的弧长为L3,第一振子臂911的弧长为L1，第二振子臂912的弧长为L2，所述L1=L2+0.25L3。设置上述参数限制后，通过大量实验和仿真发现，其增益更加稳定，隔离度也保持在较高的水平。上述参数在不断测试和调整中得出，其为最稳定和性能最佳的具体参数，具体实际测试结HFSS15软件计算得出，该整体系统天线带宽可用频率范围在1.6GHz至2.8GHz内部调频；频带内平均增益大于9.35dBi，阻抗降低；在频率范围内隔离度大于26dB；在实际测试中发现，外界环境的变化，如温度、磁场影响的变化在一定范围内，例如温度在10度上下的幅度变化，采用上述参数和特定数值时，其稳定性很强，频段保持度较好。
本实施例所述的一种设有转速探测器的高压电站检测装置，所述第四辐射臂934的外侧为锯齿状，所述第八辐射臂938的外侧为锯齿状。设置锯齿可有效增加隔离度。
本实施例所述的一种设有转速探测器的高压电站检测装置，所述第二振子臂912内还设有一圆形的寄生振子片941，对增益改善有明显帮助。
本实施例所述的一种设有转速探测器的高压电站检测装置，检测端5数量为四个。本实施例所述的一种设有转速探测器的高压电站检测装置，所述PCB板90的外围设有一圈屏蔽圈。该结构其隔离度更加。
本实施例所述的一种设有转速探测器的高压电站检测装置，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4顶面为锥形；锥形可以防止天线盒4顶面存有雨水，干扰通信。
本实施例所述的一种设有转速探测器的高压电站检测装置，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 (1)

1.一种高压电站检测装置，其特征在于：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；
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；
所述通信天线包括有圆形PCB板，所述PCB板正面上设有弧形的第一振子臂，还包括有第二弧形的第二振子臂，所述第二振子臂的半径小于第一振子臂；所述第一振子臂的弧长大于第二振子臂的弧长；所述第一振子臂的开口朝向第二振子臂，所述第二振子臂的开口朝向第一振子臂；
所述第一振子臂的弧形臂中心向外延伸有第一连接臂，所述第一连接臂自由端横向设有第一辐射臂，还包括有与第一辐射臂平行且长度短于第一辐射臂的第二辐射臂，还包括有与第二辐射臂平行且长度短于第二辐射臂的第三辐射臂，还包括有与第三辐射臂平行且长度短于第三辐射臂的第四辐射臂；
所述第二振子臂的弧形臂中心向外延伸有第二连接臂，所述第二连接臂自由端横向设有第五辐射臂，还包括有与第五辐射臂平行且长度短于第五辐射臂的第六辐射臂，还包括有与第六辐射臂平行且长度短于第六辐射臂的第七辐射臂，还包括有与第七辐射臂平行且长度短于第七辐射臂的第八辐射臂；
还包括有弧形的、且弧口朝向第一振子臂的第三振子臂，所述第三振子臂与第一振子通过馈电杆连接；所述第三振子臂向内延伸出有梯形的第四振子臂，所述第四振子臂的顶边设有多个半圆形凹口；
还包括有弧形的、且弧口朝向第一振子臂的第五振子臂，所述第五振子臂与第二振子通过馈电杆连接；所述第五振子臂向内延伸出有梯形的第六振子臂，所述第六振子臂的顶边设有多个半圆形凹口；
所述PCB板的背面设有两个分别与第一振子臂和第二振子臂对应的馈电孔；
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用于加装在外接线缆或者外接变电站上U形夹槽，所述U形夹槽上设有紧固螺杆；磁性固定块和磁性圆盘磁性连接；所述第三振子臂的弧长和第五振子臂的弧长相同；设第三振子臂的弧长为L3,第一振子臂的弧长为L1，第二振子臂的弧长为L2，所述L1=L2+0.25L3；所述第四辐射臂的外侧为锯齿状，所述第八辐射臂的外侧为锯齿状；所述第二振子臂内还设有一圆形的寄生振子片。
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