CN205788736U - 一种用于直流高压预警系统的2.4g无线通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种用于直流高压预警系统的2.4G无线通信装置，通信装置包括：控制器、信号发射器和天线；直流高压预警系统包括预警装置和智能用户终端，预警装置和智能用户终端通过2.4G无线通信装置传输信号。2.4G无线通信装置的控制器和信号发射器安装在预警装置内部的电路板上，天线设置在预警装置外壳的外部侧面上。2.4G无线通信模块负责传输数据，无需许可证，安全方便可靠。直流高压预警系统的预警装置负责检测处理直流场强信号，当设置靠近直流高压达到危险距离时负责预警，智能用户端通过2.4G无线通讯接收到预警后声光预警。
Description
技术领域
本实用新型涉及直流高压传输领域，具体涉及直流高压预警。
背景技术
由于我国能源产地和需求地分布非常不均衡，煤炭资源主要集中在西北地区，水力资源大部分集中在西部，而需要大量能源的用户集中在我国沿海和中部地区，这一国情需要对远距离大容量电能的输送，直流输电恰能发挥其优点。高压直流输电系统因其具备远距离、大容量的送电能力，以及具有调节灵活、功率损耗低等特点而得到人们的广泛关注。
随着全球最大直流输电工程80万伏特高压投入运行，±800KV, 全长2000多千米，单回线路输送能力达到500万千瓦，标志着正式投入商业运行，中国特高压远距离输电技术日臻成熟，不过目前直流高压的相关检测预警设备目前基本是空白，目前仅有的测试设备还只停留在实验阶段无法商用或不具备现场使用预警的功能，该设备应可以安装到作业车辆上或手持，当作业车辆或手持设备靠近直流高压线路达到危险距离时进行预警，要求操作简便，可靠，今后的发展方向应在小型化方便安装及使用的智能终端，除了开发适应于大型作业车辆的直流高压预警装置外还需要开发作业人员个人防护的直流高压预警智能设备。
专利文献CN 102749501 B中公开了一种隔离式直流高压检测方法及检测电路，采用电阻分压电路、光电耦合器以及对检测信号进行调理的信号调理电路组成隔离式直流高压检测电路。本实用新型在保证直流高电压可靠检测的基础上，既能既能保证高、低压侧良好的电气隔离性能，又能降低检测电路的复杂性，从而节约生产成本。但是检测设备较复杂，需要使用光电耦合其，且检测精度不够高。
专利文献CN 105137157 A中公开了一种交直流高压验电装置，包括处理器、验电单元、电压等级判断单元、用于感应电荷的探头和用于检测高压设备磁场的交流电判断单元；本实用新型提供的交直流高压验电装置既可以检验交流，也可检验直流，适用于现有的交直流高压设备以及新型的超高压直流输电设备，并且在检测设备是否带电的同时，还可以检测设备的电压等级，尤其适用于待测设备的电压等级未知时的情况，可以广泛应用于所有电压等级的电力设备或线缆，本实用新型适用性极强、安全、携带方便。但是该装置主要用于检测交流和直流，检测精度较低。
目前国内没有直接用于直流高压线路工程车辆上的直流高压预警设备，现在设备使用非常复杂且无法安装到大型机械上，不能满足实际需要。现有的设备中可用于直流高压检测的设备较少，且体积大、操作困难、需要现场接地；重复性差，经常测试数据不一致；功耗高不能长时间使用；多为手持式使用，无法安装到机械上。同时现有技术中没有公开用于直流高压预警设备的无线通信装置，以匹配直流高压预警设备便于安装移动和携带的功能。
实用新型内容
基于以上的背景，针对目前直流高压预警领域存在的各种问题，本实用新型提出了一种用于直流高压预警系统的2.4G无线通信装置，其特征在于，所述2.4G无线通信装置包括：控制器、信号发射器和天线；直流高压预警系统包括预警装置和智能用户终端，预警装置和智能用户终端通过2.4G无线通信装置传输信号；所述预警装置包括外壳、磁铁和电路板，磁铁设置在外壳底部的内侧面上；电路板固定在外壳内部；2.4G无线通信装置的控制器和信号发射器安装在预警装置内部的电路板上，天线设置在预警装置外壳的外部侧面上，天线通过所述外壳上的通孔与信号发射器电连接。
进一步的，所述预警装置吸附在大型机械上。
进一步的，所述控制器采用单片机芯片。
进一步的，所述2.4G无线通信装置通信距离为200米。
进一步的，所述2.4G无线通信装置功耗为0.01W。
进一步的，所述2.4G无线通信装置通过电池供电。
进一步的，所述2.4G无线通信装置的通讯速度最高可达2Mbit/S。
进一步的，所述天线可弯折旋转。
本实用新型的有益效果为：提出了一种用于直流高压预警装置的2.4G无线通信装置，用于直流高压系统预警装置和智能用户终端之间的信号传输。直流高压预警系统分为预警装置和智能用户终端，预警装置负责检测处理直流场强信号，当设置靠近直流高压达到危险距离时负责预警，用户终端通过2.4G无线通讯接收到预警后声光预警，2.4G模块负责设备间的通讯工作。2.4G属于ISM频段，是工业、科学和医用频段,应用这些频段无需许可证，使用方便可靠，使得整个系统的简杂性降低，可以实现对直流正负电压预警，装置也可采用磁铁的方法临时加装使用十分方便，可以起到对直流高压线路下方施工的机械预警的功能，可以避免人机事故的发生。2.4G通信模块通讯速率快，带宽较宽，且功耗低，延长了使用时间。2.4G硬件电路低功耗设计，满足电池供电的需求，采用CRC校验，可以纠错及重发，保证传输数据的正确性；通讯距离的设定为200M, 保证足够的余量，电路抗干扰能力强。
附图说明
图1为本实用新型预警装置的结构示意图；
图2为本实用新型电路板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细的说明。
本实用新型提供了一种用于直流高压预警系统的2.4G无线通信装置，其特征在于，所述2.4G无线通信装置包括：控制器、信号发射器和天线；直流高压预警系统包括预警装置和智能用户终端，预警装置和智能用户终端通过2.4G无线通信装置传输信号；所述预警装置包括外壳、磁铁和电路板，磁铁设置在外壳底部的内侧面上；电路板固定在外壳内部；2.4G无线通信装置的控制器和信号发射器安装在预警装置内部的电路板上，天线设置在预警装置外壳的外部侧面上，天线通过所述外壳上的通孔与信号发射器电连接。
如图1所示，为预警装置的结构示意图，1为预警装置，预警装置包括外壳、磁铁和电路板；如图1所示，2为外壳，3为天线。如图2中所示，4为电路板，6为预警模块，5表示2.4G无线通信装置的控制器和信号发射器。磁铁设置在外壳底部的内侧面上，用于将预警装置方便的吸附在大型机械装置上，大型机械一般是金属的，主要是铁质，采用磁铁安装方便，便于拆卸，简单易行。2.4G无线通信装置的控制器采用单片机芯片，通信装置的控制较为简单，采用单片机就可实现。2.4G无线通信装置的天线可弯折旋转，能够适应于不同的狭小空间，便于安装，且通过旋转天线可以调整方向，增强定向发射信号的强度。
预警系统工作时：预警装置实时采集直流高压电场信号；当电场强度大于预定值时，则触发预警信号，预警模块开始工作。预警模块通过2.4G无线通信装置将预警信号传送至智能用户终端。
无线通信模块可以采用2.4G无线通讯方式通信，2.4G属于ISM频段，是工业、科学和医用频段,应用这些频段无需许可证，直流高压电力设备非接触智能预警系统分为检测端和接收端，检测端负责检测处理直流场强信号，当设置靠近直流高压达到危险距离时负责预警，接收端通过2.4G无线通讯接收到预警后声光预警，2.4G模块负责设备间的通讯工作。本实用新型提成的2.4G通信模块可以实现2Mbit/S的通讯速度，为装置以后的扩展也预留了带宽。2.4G属于ISM频段，是工业、科学和医用频段,应用这些频段无需许可证，但功率不能超过1W, 本实用新型提出的2.4G模块通讯功率远小于1W。2.4G已广泛使用于各领域，如无线路由器、蓝牙等，但还无应用于直流高压电力设备非接触智能预警系统，本实用新型将这一技术应用于该系统，使得此系统在大型机械的安装上变得十分简单，不再需要绞盘等有线通讯的方式，安装简单方便稳定性也非常强。目前2.4G应用于工业场所对通讯距离，现场是否有屏蔽物影响通讯等有一定要求，考虑这些问题，本实用新型2.4G通讯距离为200M,即使有一定的屏蔽物也不足以影响通讯，已有足够的余量。
本实用新型预警系统的预警装置上还设置有GPS模块，负责设备定位功能，是高压预警的辅助功能模块, 可与后台系统进行数据交换，使许多预警功能通过定位得以实现，如区域报警功能，后台可以在地图画出报警区域，当机械设备进入到该区域就会报警，后台人员可以干预机械或监控机械的工作。为保证可靠定位，GPS模块采用双模工作方式，同时支持GPS和北斗，自动切换，稳定可靠。采用两种方式将数据传回后台，一是通过GPRS模块传回后台，另一个是通过蓝牙功能与手机APP相连，通过手机的无线信道将数据与后台进行交换。GPS已广泛使用于各领域，本实用新型中将其应用于直流高压电力设备非接触智能预警系统，使得此系统具备除直流电场预警以外的直流高压预警功能。GPS数据在传输上以前都常见的用GPRS功能传输，这个方式有许多不方便的地方，功耗大，需要SIM卡，还有交费等的问题，本实用新型采用APP进行数据传输变的简单方便，并且现有的GPS采用双模方式，克服了设备在有些区域受到干扰后无法定位的问题。
本实用新型提出的直流高压电力设备非接触智能预警系统，安装方便，可以通过磁铁吸附固定在大型机械装置上，只需接入24v电源电压供电即可工作。
以上所述实施例描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种用于直流高压预警系统的2.4G无线通信装置，其特征在于，所述2.4G无线通信装置包括：控制器、信号发射器和天线；直流高压预警系统包括预警装置和智能用户终端，预警装置和智能用户终端通过2.4G无线通信装置传输信号；所述预警装置包括外壳、磁铁和电路板，所述电路板上设置有预警模块；所述磁铁设置在外壳底部的内侧面上；电路板固定在外壳内部；2.4G无线通信装置的控制器和信号发射器安装在预警装置内部的电路板上，天线设置在预警装置外壳的外部侧面上，天线通过所述外壳上的通孔与信号发射器电连接。
2.根据权利要求1所述的2.4G无线通信装置，其特征在于，所述预警装置吸附在大型机械上。
3.根据权利要求1所述的2.4G无线通信装置，其特征在于，所述控制器采用单片机芯片。
4.根据权利要求1所述的2.4G无线通信装置，其特征在于，所述2.4G无线通信装置通信距离为200米。
5.根据权利要求1所述的2.4G无线通信装置，其特征在于，所述2.4G无线通信装置功耗为0.01W。
6.根据权利要求4所述的2.4G无线通信装置，其特征在于，所述2.4G无线通信装置通过电池供电。
7.根据权利要求1所述的2.4G无线通信装置，其特征在于，所述2.4G无线通信装置的通讯速度最高可达2Mbit/S。
8.根据权利要求1所述的2.4G无线通信装置，其特征在于，所述天线可弯折旋转。
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| CN201620718500.3U CN205788736U (zh) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | 一种用于直流高压预警系统的2.4g无线通信装置 |
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| CN (1) | CN205788736U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3926776A1 (de) * | 2020-05-27 | 2021-12-22 | Westnetz GmbH | Spannungswarner, spannungswarnsystem sowie elektrische anlage |
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2016
- 2016-07-08 CN CN201620718500.3U patent/CN205788736U/zh active Active
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