CN212649749U - 应用于助航灯光系统的信号耦合单元 - Google Patents

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袁肖钟灵
蒋李
李拓
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Abstract

本实用新型公开了一种应用于助航灯光系统的信号耦合单元，包括插座、插头、保护壳、接地端、通信插头和内部耦合电路，插座和插头与一次线缆的接线端连接，内部耦合电路设置于保护壳内，内部耦合电路分别与接地端、通信插头和一次线缆的接线端连接。本实用新型在传统电力载波通信的单灯监控系统基础上，增加信号耦合单元，避免了载波信号传输时通过隔离变压器和一次线缆开路导致助航灯光系统掉电的风险，提高了电力载波信号在助航灯光供电回路中和复杂电磁环境下传输的稳定性和可靠性，降低了电力载波信号的衰减，保证了单灯监控系统高实时性、高稳定性和高可靠性，促进了助航灯光监控系统的发展，加快了“智慧机场”建设进程。

Description

应用于助航灯光系统的信号耦合单元
技术领域
本实用新型涉及助航灯灯光监控技术领域，具体涉及一种应用于助航灯光系统的信号耦合单元。
背景技术
助航灯光系统为飞机昼夜起飞、进近、着陆和滑行提供目视引导，是机场正常运行的重要系统。为保障助航灯光系统可靠安全运行，国内外厂商陆续研发了基于电力载波(PLC)通信的单灯监控系统(一种通过供电回路传输信号通信系统)和基于非电力载波通信的单灯监控系统(包含光纤通信和无线通信等)。其中，电力载波(PLC)通信的单灯监控系统较非电力载波通信的单灯监控系统，无需额外铺设通信回路，利用助航灯光供电回路可实现信号的传递，不停航施工简便，改造成本低，因此得到更广泛的研究。通过对国内加装单灯监控系统的机场进行考察调研，发现基于传统PLC通信的单灯监控系统存在漏报和误报现象，故障灯具检测准确率不高。
经深入分析，因助航灯光供电回路串联若干个隔离变压器和机场飞行区复杂的电磁环境，传统PLC通信单灯监控系统的载波信号需通过若干个隔离变压器，隔离变压器对电力载波信号存在抑制，导致信号的极大衰减。因此，需要在原有基于电力载波通信的单灯监控系统架构上，提出新的一种用于助航灯光系统的信号耦合单元来解决单灯监控系统目前面临的问题。
实用新型内容
针对现有技术中的技术缺陷，本发明实施例的目的在于提供一种应用于助航灯光系统的信号耦合单元。
本实用新型所提供的技术方案如下：
一种应用于助航灯光系统的信号耦合单元，包括插座(1)、插头(2)、保护壳 (3)、接地端(4)、通信插头(5)和内部耦合电路(6)，所述插座(1)和插头(2)与一次线缆的接线端连接，所述内部耦合电路(6)设置于所述保护壳(3)内，所述内部耦合电路(6)分别与所述接地端(4)、通信插头(5)和一次线缆的接线端连接。
作为本申请一种具体的实施方式，所述内部耦合电路(6)包括高压保险电路 (7)、高压耦合电容(8)、浪涌保护器件(9)和信号隔离变压器(10)，所述高压保险电路(7)的两端分别连接一次线缆的一接线端和高压耦合电容(8)，所述高压耦合电容(8)的一端连接一次线缆的另一接线端和所述信号隔离变压器(10)的一端，所述信号隔离变压器(10)连接所述通信插头(5)和浪涌保护器件(9)，所述浪涌保护器件(9)连接所述接地端(4)。
具体地，所述高压保险电路(7)包括高压保险管F1和F2，所述高压耦合电容(8)包括电容C1、C2和C3，所述电容C1和C2串联，所述保险管F1和F2 相互连接的一端与一次线缆的一接线端连接，所述电容C3分别与保险丝F2的一端和一次线缆的另一接线端连接，所述电容C1与所述保险管F1的一端连接，所述电容C2与所述信号隔离变压器(10)连接。
优选地，所述浪涌保护器件(9)由瞬态二极管CR1构成；所述保护壳(3)为矩形形状；所述电容C1和C2为耐压8KVAC、容值47nF的云母电容，所述电容C3为耐压250VAC、容值22nF的聚丙烯薄膜电容；所述信号隔离变压器(10) 为PLC专用耦合变压器TG-UT11463。
进一步地，所述插座(1)和插头(2)通过导线连接，所述信号耦合单元包括两组所述插座(1)和插头(2)，且两组所述插座(1)和插头(2)以所述信号耦合单元的中心对称分布。
本实用新型在传统电力载波通信的单灯监控系统基础上，增加信号耦合单元，避免了载波信号传输时通过隔离变压器和一次线缆开路导致助航灯光系统掉电的风险，提高了电力载波信号在助航灯光供电回路中和复杂电磁环境下传输的稳定性和可靠性，降低了电力载波信号的衰减，保证了单灯监控系统高实时性、高稳定性和高可靠性，促进了助航灯光监控系统的发展，加快了“智慧机场”建设进程。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的应用于助航灯光系统的信号耦合单元的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型属于助航灯光监控领域，用于基于电力载波(PLC)通信的单灯监控系统，实现信号在助航灯光供电回路中稳定、可靠传输且不影响供电回路正常工作的装置。
请参考图1，本实用新型提供的应用于助航灯光系统的信号耦合单元包括插座1、插头2、保护壳3、接地端4、通信插头5和内部耦合电路6，该内部耦合电路6中包含高压保险管7、高压耦合电容8、浪涌保护器件9和信号隔离变压器10，且该内部耦合电路6设置于保护壳3内。
其中，插座1和插头2中间用导线连接，分上下两组，与一次线缆接线端连接，且信号耦合单元的中心对称分布。
保护壳3为矩形形状，也可为其他形状，尺寸为132*70*35mm。
接地端4的一端接地，另一端与浪涌保护器件9连接。
通信插头5的一端与信号隔离变压器10连接，另一端与单灯监控器连接。
内部耦合电路6的高压保险电路7包含高压保险管F1(5.5KV@0.5A规格)、F2(5.5KV@0.5A)，F1一端连接高压耦合电容C1，另外一端连接一次缆主芯和高压保险管F2,高压保险管F2一端连接高压耦合电容C3，另外一端连接一次缆主芯、高压保险管F1,用于保护助航灯光供电回路，若单节点发生短路故障时，可以熔断高压保险管，使助航灯光回路正常工作。
高压耦合电容8包含耐压8KVAC和容值47nF云母电容C1、耐压8KVAC和容值47nF云母C2、耐压250VAC和容值22nF聚丙烯薄膜电容C3，一端连接高压保险管F1，一端连接高压保险管F2，用于耦合一次缆主芯、一次缆屏蔽层与PLC 通信模组间的电力载波信号，通过助航灯光供电回路，实现局端设备远端设备数据传输；
所述浪涌保护器件9包含浪涌保护器件CR1，一端连接高压耦合电容C2、信号隔离变压器10，另外一端连接大地E-GND，用于保护后端PLC通信模组，用于保护后端PLC通信模组，避免浪涌信号损坏器件，设计时需根据信号电平选择浪涌保护器件；
所述信号隔离变压器10中，一端连接一次缆屏蔽层与高压耦合电容C2，一端连接PLC通信模组，用于耦合一次缆主芯、一次缆屏蔽层与PLC通信模组间的电力载波差模信号，隔离电力载波共模信号，设计选用PLC专用耦合变压器TG-UT11463，并且重点关注频率响应和耐高压特性。
与现有技术相比，本实用新型的信号耦合单元的优点是：在传统电力载波通信的单灯监控系统基础上，增加信号耦合单元，避免了载波信号传输时通过隔离变压器和一次线缆开路导致助航灯光系统掉电的风险，提高了电力载波信号在助航灯光供电回路中和复杂电磁环境下传输的稳定性和可靠性，降低了电力载波信号的衰减，保证了单灯监控系统高实时性、高稳定性和高可靠性，促进了助航灯光监控系统的发展，加快了“智慧机场”建设进程。
此外，该用于助航灯光系统的信号耦合单元为一体化设计，尺寸为 480*102mm，彻底解决了载波信号在助航灯光回路中的安全稳定传输，有效避免了助航灯光回路开路风险，使得现场施工操作安全、简洁、方便。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种应用于助航灯光系统的信号耦合单元，其特征在于，所述信号耦合单元包括插座(1)、插头(2)、保护壳(3)、接地端(4)、通信插头(5)和内部耦合电路(6)，所述插座(1)和插头(2)与一次线缆的接线端连接，所述内部耦合电路(6)设置于所述保护壳(3)内，所述内部耦合电路(6)分别与所述接地端(4)、通信插头(5)和一次线缆的接线端连接。
2.如权利要求1所述的信号耦合单元，其特征在于，所述内部耦合电路(6)包括高压保险电路(7)、高压耦合电容(8)、浪涌保护器件(9)和信号隔离变压器(10)，所述高压保险电路(7)的两端分别连接一次线缆的一接线端和高压耦合电容(8)，所述高压耦合电容(8)的一端连接一次线缆的另一接线端和所述信号隔离变压器(10)的一端，所述信号隔离变压器(10)连接所述通信插头(5)和浪涌保护器件(9)，所述浪涌保护器件(9)连接所述接地端(4)。
3.如权利要求2所述的信号耦合单元，其特征在于，所述高压保险电路(7)包括高压保险管F1和F2，所述高压耦合电容(8)包括电容C1、C2和C3，所述电容C1和C2串联，所述保险管F1和F2相互连接的一端与一次线缆的一接线端连接，所述电容C3分别与保险丝F2的一端和一次线缆的另一接线端连接，所述电容C1与所述保险管F1的一端连接，所述电容C2与所述信号隔离变压器(10)连接。
4.如权利要求2或3所述的信号耦合单元，其特征在于，所述浪涌保护器件(9)由瞬态二极管CR1构成。
5.如权利要求1所述的信号耦合单元，其特征在于，所述保护壳(3)为矩形形状。
6.如权利要求3所述的信号耦合单元，其特征在于，所述电容C1和C2为耐压8KVAC、容值47nF的云母电容，所述电容C3为耐压250VAC、容值22nF的聚丙烯薄膜电容。
7.如权利要求2所述的信号耦合单元，其特征在于，所述信号隔离变压器(10)为PLC专用耦合变压器TG-UT11463。
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