CN107864603A - 一种通信基站电气控制柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通信基站电气控制柜，包括控制柜和壳体，所述壳体为三层结构，依次包括不锈钢板、泡沫铝板和尖劈形吸波材料板，所述壳体内表面设置温湿度监测模块，所述壳体外表面设置噪声监测模块和电磁辐射监测模块，所述壳体内部设置温控模块，所述控制柜上设置除湿模块，所述温湿度监测模块、噪声监测模块、电磁辐射监测模块、温控模块和除湿模块与控制单元连接；所述尖劈形吸波材料板表面设有防辐射涂料，所述防辐射涂料由基底材料和填料混炼得到，其中，所述基底为镁酚醛树脂，所述填料包括聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料、氧化锡纳米颗粒、纳米钛合金、沸石粉、重晶石粉、羰基铁粉、碳纳米管。

Description

一种通信基站电气控制柜
技术领域
本发明涉及电气控制柜技术领域，尤其涉及一种通信基站电气控制柜。
背景技术
电气控制柜负责对通信基站内各个装置的电气信息接收及控制，但是电气控制柜大多是集体放置在控制室内，且噪声和电磁辐射很大，随着我国电力事业的发展以及人们环保意识的提高，如何降低甚至消除电气控制柜的噪声污染和电磁污染已经成为一个新的课题。目前电气控制柜噪声及电磁辐射治理主要依靠增加屏蔽装置。屏蔽装置一般由特殊材料制成，能吸收某一频谱或者某一频段频谱噪声，从而实现降低整个装置发出噪音的目的。但是一些噪声屏蔽装置本身具有缺陷，如：1、吸收的噪声频谱范围窄，造成屏蔽效果不明显；2、影响控制柜装置的通风和散热，对于电磁辐射控制降低对工作人员的伤害还没有办法，只能将控制柜放置在隔绝辐射的房间内并禁止非工作人员靠近，但是对于需要进入工作的人员来说，电磁伤害时刻在继续。
发明内容
本发明旨在提供一种通信基站电气控制柜，以解决上述提出问题。
本发明的实施例中提供了一种通信基站电气控制柜，包括控制柜和壳体，所述壳体为三层结构，依次包括不锈钢板、泡沫铝板和尖劈形吸波材料板，所述壳体内表面设置温湿度监测模块，所述壳体外表面设置噪声监测模块和电磁辐射监测模块，所述壳体内部设置温控模块，所述控制柜上设置除湿模块，所述温湿度监测模块、噪声监测模块、电磁辐射监测模块、温控模块和除湿模块与控制单元连接；所述尖劈形吸波材料板表面设有防辐射涂料，所述防辐射涂料由基底材料和填料混炼得到，其中，所述基底为镁酚醛树脂，所述填料包括聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料、氧化锡纳米颗粒、纳米钛合金、沸石粉、重晶石粉、羰基铁粉、碳纳米管。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
采用泡沫铝板对噪声进行吸收，且对辐射能进一步的削减，可以将设备运行的噪声尽可能的消除，将控制室内的噪声降至最低；
采用尖劈型吸波材料板结合防辐射涂料对电磁波进行屏蔽辐射，对辐射的吸收效果远大于现有技术中的防辐射涂料，可以将控制室内的辐射降至最低；
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明所述通信基站电气控制柜的结构示意图；
图2是本发明所述壳体的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明的实施例涉及一种通信基站电气控制柜，包括控制柜1和壳体2，所述壳体2为三层结构，依次包括不锈钢板3、泡沫铝板4和尖劈形吸波材料板5，所述壳体2内表面设置温湿度监测模块8，所述壳体2外表面设置噪声监测模块9和电磁辐射监测模块10，所述壳体2内部设置温控模块6，所述控制柜1上设置除湿模块7，所述温湿度监测模块8、噪声监测模块9、电磁辐射监测模块10、温控模块6和除湿模块7与控制单元连接。
壳体的三层结构中，不锈钢板对壳体起到支撑保护的作用，设置在最外层，泡沫铝板设置在中间层，对电控柜内的噪音起到吸收消除的作用，泡沫铝板上设置多个孔洞，加强对噪音的吸收作用，使得噪音的能量更多的小散在泡沫铝板层，尖劈形吸波材料板采用难燃型无纺布制得，尖劈的长度在20mm至150mm之间，结构为金字塔形，可以对电控柜内的辐射做到更大范围内的消除。噪声监测模块和电磁辐射监测模块设置在壳体外，对室内的噪声和辐射进行检测，可以得到壳体的防噪防辐射信息，若室内的噪声和辐射仍然超标，则对壳体进行调整，尖劈的长度加大，泡沫铝板的厚度加大，可以获得厚度适中且吸波性能优良的壳体。壳体拥有足够的防辐射防噪能力，相对应的散热能力较差，因此在壳体内表面设置温湿度监测模块，对控制柜内的温度和湿度进行监测，并将监测信息发送至控制单元，控制单元控制温控模块和除湿模块对控制柜内的环境进行调控，防止温度过高导致设备烧损或湿度较大内部放电严重引起设备严重老化，降低了设备运行的风险，延长了设备运行的时间。
所述尖劈形吸波材料板5表面设有防辐射涂料。尖劈形吸波材料板本身对辐射具有很强的吸收能力，再加入防辐射涂料，可以大大增加吸收电磁波的频率范围以及对电磁波的吸收率，使得防辐射更加全面、效果更好，取得意料不到的有益效果。
所述防辐射涂料由基底材料和填料混炼得到，其中，所述基底为镁酚醛树脂，所述填料包括聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料、氧化锡纳米颗粒、纳米钛合金、沸石粉、重晶石粉、羰基铁粉、碳纳米管，其中，所述吸波材料中各填料的重量百分数为：聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料14～18％、氧化锡纳米颗粒7～13％、纳米钛合金9～11％、沸石粉4～9％、重晶石粉3～5％、羰基铁粉4～7％、碳纳米管6～9％，余量为镁酚醛树脂基底。
本发明实施例中，该聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料中，聚苯胺为纳米片状结构，表面覆盖有镍铜铁氧体纳米颗粒。铁氧体是一种传统的吸波材料，镍是一种常用的磁性金属粉，但是，铁氧体和实心镍粉的密度较大这一缺点限制了其应用，在传统的技术方案中，通常是在空心微珠表面包覆具有吸波性能的涂层，来达到降低吸波材料密度的目的，然而，由于空心微珠本身并没有吸波性能，空心微珠基复合吸波材料的吸波性能难以进一步提高，而本发明技术方案中，将镍铜铁氧体纳米颗粒与聚苯胺纳米片结合。聚苯胺是一种重要的导电高分子材料，其具有的半导体性能也使其具有微波损耗特性，聚苯胺与铁氧体材料具有不同的吸波特性，将聚苯胺与铁氧体复合，会使复合材料具有有机/无机界面效应、纳米粒子特性，起到意料不到的有益效果，会使吸波材料的吸收频带加宽，同时能够有效降低复合材料的密度，满足对吸波材料轻质、宽频带吸波的要求。
上述聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料的制备过程为：
首先，将0.8ml苯胺单体和0.14M的H2SO4水溶液混合，超声，得混合溶液A，然后向所述混合溶液A中加入15ml含有0.9g过硫酸铵的水溶液，超声，得混合溶液B，然后将混合溶液B在5℃水中静置2天，离心过滤，将过滤产物清洗干净后得聚苯胺纳米片；然后，配置摩尔比2:2:1:1的CuSO4·5H2O、NiSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、Fe SO4·6H2O的水溶液100ml，然后向其中加入上述得到的聚苯胺纳米片5.7g，磁力搅拌1h，接着缓慢加入NaOH水溶液，直至混合溶液的pH值达到11，然后将混合溶液倒入反应釜中，在180℃下保持10h，将产物用去离子水和乙醇离心清洗，干燥后得聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料。
优选地，所述镍铜铁氧体纳米颗粒粒径为500nm。
通过控制该镍铜铁氧体纳米颗粒的粒径为500nm，使得聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料对宽频带电磁波的吸收达到意料不到的技术效果。
本发明实施例中，所述氧化锡纳米颗粒粒径为100nm。氧化锡是一种良好的透明导电材料，为了提高其导电性和吸波性，常将其掺杂使用。本发明技术方案中，将氧化锡纳米颗粒作为填料使用，并通过控制该氧化锡纳米颗粒的粒径为100nm，起到了意料不到的技术效果，使得吸波材料在发挥吸波性的同时，具有良好的耐高温性能，在较高的温度下仍能保持一定的吸波性能，提高其抗热冲击能力。
本发明实施例中，所述纳米钛合金优选为纳米钛镍合金，粒径为150nm。本发明技术方案中，将纳米钛合金作为填料使用，其表面能与有机树脂键合而形成致密的立体网络结构，进而使得本发明吸波材料具有超强的耐腐蚀功能。
实施例
本实施例中，所述尖劈形吸波材料板5表面设有防辐射涂料，该防辐射涂料由基底材料和填料混炼得到，其中，所述基底为镁酚醛树脂，所述填料包括聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料、氧化锡纳米颗粒、纳米钛合金、沸石粉、重晶石粉、羰基铁粉、碳纳米管，其中，所述吸波材料中各填料的重量百分数为：聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料14～18％、氧化锡纳米颗粒7～13％、纳米钛合金9～11％、沸石粉4～9％、重晶石粉3～5％、羰基铁粉4～7％、碳纳米管6～9％，余量为镁酚醛树脂基底。
所述聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料的制备过程为：
首先，将0.8ml苯胺单体和0.14M的H2SO4水溶液混合，超声，得混合溶液A，然后向所述混合溶液A中加入15ml含有0.9g过硫酸铵的水溶液，超声，得混合溶液B，然后将混合溶液B在5℃水中静置2天，离心过滤，将过滤产物清洗干净后得聚苯胺纳米片；然后，配置摩尔比2:2:1:1的CuSO4·5H2O、NiSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、Fe SO4·6H2O的水溶液100ml，然后向其中加入上述得到的聚苯胺纳米片5.7g，磁力搅拌1h，接着缓慢加入NaOH水溶液，直至混合溶液的pH值达到11，然后将混合溶液倒入反应釜中，在180℃下保持10h，将产物用去离子水和乙醇离心清洗，干燥后得聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料。
所述镍铜铁氧体纳米颗粒粒径为500nm。
所述氧化锡纳米颗粒粒径为100nm。
所述纳米钛合金优选为纳米钛镍合金，粒径为150nm。
将所述填料和基底材料混合，混炼，再将混炼后混合物涂覆在尖劈形吸波材料板5表面，固化后得本发明所述的防辐射涂料。
分别测量上述实施例和对照例中多元复合材料在4～16GHz频段内的反射损耗，如下表所示：
4(Hz) 6(Hz) 8(Hz) 10(Hz) 12(Hz) 14(Hz) 16(Hz)
实施例 -31.6dB -32.6dB -33.9dB -33.2dB -35.4dB -32.2dB -33.6dB
通过上表可以看到，本实施例中，该防辐射涂料在4～16GHz频段内具有良好的吸波性能，上述实施例的技术方案取得了意料不到的技术效果，实现了较宽频带的电磁波吸收。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种通信基站电气控制柜，其特征在于，包括控制柜和壳体，所述壳体为三层结构，依次包括不锈钢板、泡沫铝板和尖劈形吸波材料板，所述壳体内表面设置温湿度监测模块，所述壳体外表面设置噪声监测模块和电磁辐射监测模块，所述壳体内部设置温控模块，所述控制柜上设置除湿模块，所述温湿度监测模块、噪声监测模块、电磁辐射监测模块、温控模块和除湿模块与控制单元连接；所述尖劈形吸波材料板表面设有防辐射涂料，所述防辐射涂料由基底材料和填料混炼得到，其中，所述基底为镁酚醛树脂，所述填料包括聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料、氧化锡纳米颗粒、纳米钛合金、沸石粉、重晶石粉、羰基铁粉、碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的一种通信基站电气控制柜，其特征在于，所述吸波材料中各填料的重量百分数为：聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料14～18％、氧化锡纳米颗粒7～13％、纳米钛合金9～11％、沸石粉4～9％、重晶石粉3～5％、羰基铁粉4～7％、碳纳米管6～9％，余量为镁酚醛树脂基底。
3.根据权利要求2所述的一种通信基站电气控制柜，其特征在于，所述聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料的制备过程为：
首先，将0.8ml苯胺单体和0.14M的H2SO4水溶液混合，超声，得混合溶液A，然后向所述混合溶液A中加入15ml含有0.9g过硫酸铵的水溶液，超声，得混合溶液B，然后将混合溶液B在5℃水中静置2天，离心过滤，将过滤产物清洗干净后得聚苯胺纳米片；然后，配置摩尔比2:2:1:1的CuSO4·5H2O、NiSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、Fe SO4·6H2O的水溶液100ml，然后向其中加入上述得到的聚苯胺纳米片5.7g，磁力搅拌1h，接着缓慢加入NaOH水溶液，直至混合溶液的pH值达到11，然后将混合溶液倒入反应釜中，在180℃下保持10h，将产物用去离子水和乙醇离心清洗，干燥后得聚苯胺/镍铜铁氧体复合纳米材料。
4.根据权利要求3所述的一种通信基站电气控制柜，其特征在于，所述镍铜铁氧体纳米颗粒粒径为500nm。
5.根据权利要求2所述的一种通信基站电气控制柜，其特征在于，所述氧化锡纳米颗粒粒径为100nm。
6.根据权利要求2所述的一种通信基站电气控制柜，其特征在于，所述纳米钛合金优选为纳米钛镍合金，粒径为150nm。
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