CN216673010U - 一种应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，电能采集终端内置有无线发射模块和无线接收模块，所述装置包括依次连接的第一天线、第一传输线缆、信号放大器、第二传输线缆和第二天线，其中，第一天线安装在信号覆盖好的区域；第二天线安装在所述信号盲区；信号放大器被配置实现信号的滤波和放大，并具有第一端口和第二端口，第一端口通过第一传输线缆与第一天线连接，第二端口通过第二传输线缆与第二天线连接。本实用新型安装方便，适用于各种型号的电能采集终端，能够保证终端上线率、自动抄表率等指标的稳定运行，减少了人员工作量，提高了数据的实时性、完整性，可以广泛应用于信号盲区或弱信号区域的电能信息采集。

Description

一种应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置

技术领域

本实用新型涉及电能采集领域，特别地，涉及一种信号盲区的电能采集终端的信号放大装置。

背景技术

目前，已规划和在建的大型和超大型楼盘数量很多，并且十分密集，楼盘大多是30层以上甚至45层左右的高楼，并且体量逐年增加。由于超大型居民住宅区的楼宇密度过高，经常会导致大量的信号覆盖盲区。尤其是位于在小区地下楼层的配电房，运营商信号覆盖差；这导致各配电房电网计量终端设备获取到的电力数据，无法通过现有GPRS/3G/4G/5G等无线通信技术回传至电网计量系统；同时其他的无线通信技术，诸如NB-IOT、LoRa、北斗通信、230M电力专网、700M无线专网等也无法运用。这些现状给电力公司计量终端抄表率的提升带来了很大的难度。

并且，电力公司现有存量中终端不上线、信息无法采集等大部分情况都是由地下室及偏远地区的电能采集终端安装点信号弱或无信号造成的；而且，业扩新增各类终端也在不停的增加此类不上线终端的情况。针对现状，当前通常的解决办法是采用人工布线有线网络+交换机广电网络的方案，但该方案要求每个配电房都需要大量人力来施工，施工耗用物资多，施工过程具有一定危险性，且此方案改造成本过高、工期缓慢。因此，该方案无法很好地满足需求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本实用新型的目的之一在于提升电力公司计量终端的抄表率，并保证数据的及时性和完整性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置。

所述装置应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，信号盲区包括信号覆盖弱区域或无信号覆盖区域，电能采集终端内置有无线发射模块和无线接收模块。

所述装置可包括依次连接的第一天线、第一传输线缆、信号放大器、第二传输线缆和第二天线；其中，第一天线安装在信号覆盖好的区域；第二天线安装在所述信号盲区；信号放大器被配置为实现信号的滤波和放大，并具有第一端口和第二端口，第一端口通过第一传输线缆与第一天线连接，第二端口通过第二传输线缆与第二天线连接。

进一步地，所述第一天线可以包括对数天线、八木天线或平板天线。

进一步地，所述信号盲区可以包括地下区域、半地下区域、隧道内、山区、矿区或楼宇集中区域。

进一步地，所述信号覆盖好的区域可以包括移动基站附近。

进一步地，所述第一传输线缆和第二传输线缆都可以为射频电缆。

进一步地，所述信号放大器可包括依次连接的双工器、低噪音放大器、波形矩数中频滤波器和功率放大器，其中，功率放大器还与双工器连接。所述信号放大器可以包括自动增益模块、以及依次连接的双工器、低噪音放大器、波形矩数中频滤波器和功率放大器，其中，自动增益模块与波形矩数中频滤波器连接，功率放大器还与双工器连接。

进一步地，所述功率放大器还具有自动增益模块，以实现自适应信号强度。其中，自动增益模块可以为自动增益控制电路。

进一步地，所述信号放大器具有金属外壳。

进一步地，所述第二天线可以为吸顶天线或挂壁天线。

进一步地，所述第二天线可以为定向天线并与所述电能采集终端相对应。

进一步地，所述装置还可包括信号强度测试机，以用于寻找所述信号覆盖好的区域和测试电能采集终端附近信号的强度。再进一步地，信号强度测试机可包括手机或场强测试仪。测试电能采集终端附近信号的强度可以是在安装信号放大装置之前和/或之后进行。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果可包括：

（1）本实用新型的信号放大装置结构简便，安装方便，不需要改动现有计量自动化主站采集模式，并且适用于各种型号的电能采集终端，并且无需后续运行费用。

（2）本实用新型能够保证各类终端上线率、自动抄表率、采集完整率指标的高位稳定运行，减少了人员的工作量，提高了数据的实时性、完整性，能够为提升计量数据应用水平打下了数据基础。

（3）本实用新型应用范围广，可以应用于信号盲区或弱信号区域，如地下或半地下地区、隧道、山区、矿区、楼宇集中地区等。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了本实用新型的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置的一个结构示意图；

图2示出了本实用新型的第二天线的结构及安装示意图。

主要附图标记说明：

1-第一天线，2-第一传输线缆，3-信号放大器，4-第二传输线缆，5-第二天线，51-天线本体，52-连接件，53-电缆，54-接头，6-天花板。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本实用新型的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置。

示例性实施例1

图1示出了本实用新型的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置的一个结构示意图。

电能采集终端位于高层楼宇地下室内的配电房，地下室内几乎无信号。为了改善终端电能数据的采集效果，本实用新型设置了如图1所示的信号放大装置，该装置能够将室外移动基站的信号进行放大并通过电缆和天线引入需要覆盖的地下室区域。

如图1所示，所述信号放大装置包括依次连接的第一天线1、第一传输线缆2、信号放大器3、第二传输线缆4和第二天线5。

其中，第一天线1为室外天线，可以安装在室外的移动基站的附近，室外天线能够接收附近基站移动信号。

第二天线5为室内天线，其安装在地下室里的配电房内，室内天线能够向周边通信设备发送信号。

信号放大器3实现信号的滤波及放大，并具有室外端口（对应第一端口）和室内端口（对应第二端口），室外端口通过第一传输线缆2与第一天线1连接，室内端口通过第二传输线缆4与第二天线5连接。

在本实施例中，信号放大器可以是移动信号放大器，其能够覆盖目前我国正在运行的2G、3G、4G和5G频段，其主要功能起到移动无线信号的滤波、放大作用，用于解决隧道、地下室等移动无线信号覆盖不到或者覆盖不好的问题。本实用新型的信号放大器的工作原理是将信号好区域（例如隧道口或户外移动基站）的信号通过射频电缆和天线引入到需要覆盖的区域并进行放大，同时再将用电信息采集终端的无线信号转发到外部（例如隧道外或地面上）的基站。

进一步地，信号放大器属于无线信号同频放大信号，信号放大器能够进行无线信号的同频放大。

在本实施例中，信号放大器安装在无线信号覆盖弱区域、无线信号盲区（即无信号覆盖区域）或屏蔽较好的场所，可以整体提升这些的场所周边通信设备的信号强度。其中，无线信号覆盖弱区域为本领域公知的概念，例如虽有信号但不能顺利通过信号实现信息传输或信号传输很弱的区域。

在本实施例中，信号放大器可包括：依次连接的双工器、低噪音放大器、波形矩数中频滤波器和功率放大器。其中，功率放大器还与双工器连接，功率放大器还具有自动增益模块（也可以称为自动增益电路），以实现工作频段的灵活调整。

其中，第一天线将接收到的基站信号送到信号放大器，信号放大器中的双工器对信号进行滤波后将信号送到低噪声放大器进行第一级放大。

放大后的信号含有杂散信号，这时必需对信号再次进行滤波，为了不影响后级的工作效率及对其它信号有好的抑制度，本实用新型选择具有好的波形矩数的波形矩数中频滤波器，该滤波器在高的频率可以满足电力数据采集的稳定性和可靠性。

功率放大器上的自动增益模块能够调整波形矩数中频滤波器的中心频率，使得整个工作频段上移或下移，这样可以根据现场的实际情况实现工作频段的灵活调整。滤波后的信号经功率放大器进行第二级放大，最后信号经过双工器再次滤波后从第二天线发射出去，对欲覆盖的区域进行信号覆盖。

本实用新型的信号放大器可以具有以下功能特点：

（1）可以采用多种方式安装，例如壁挂式，安装方便、快捷。

（2）性能稳定，带自动增益控制(ALC)电路，自适应信号强度。

（3）开通后无需对原系统和基站参数选行调整。

（4）电磁兼容设计满足要求：GB/T 17626.2—2006静电放电抗扰度试验 4级；GB/T17626.3—2006射频电磁场辐射抗扰度试验 4级；GB/T 17626.4—2008电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 4级；GB/T 17626.5—2008浪涌（冲击）抗扰度试验 4级；GB/T 17626.6—2008射频场感应的传导骚扰抗扰度 4级。

（5）高增益的线性功率放大器。

（6）全金属外壳宿制而成，散热有效合理，屏蔽辐射，结构美观。

在本实施例中，所述第一传输线缆和第二传输线缆都可以为射频电缆。

其中，第一传输线缆，即连接室外天线与信号放大器的线缆的长度可以根据实际情况来确定，例如30～200米。第二传输线缆，即连接室内天线与信号放大器的线缆的长度也可以根据实际情况来确定，例如1～20米。

在本实施例中，所述第一天线可为对数天线、八木天线或平板天线。

在本实施例中，所述第二天线可为吸顶天线或挂壁天线。

如图2所示，第二天线为吸顶天线，并包括天线本体51、连接件52、电缆53和接头54。其中，连接件52可以包括配套的螺栓和螺母，通过连接件52，第二天线可以安装在天花板6上。

在本实施例中，所述信号放大器还可包括电源模块和/或充电模块。

其中，电源模块可包括电池，例如锂电池等，以实现供电。

充电模块可以直接连接外界电源以实现供电，在同时含有电源模块的情况下，充电模块还能够为电源模块充电。充电模块可以包括充电线。

本实用新型的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置在密集楼宇的安装过程包括：

（1）利用手机或场强测试仪在建筑物周边寻找到信号最强的地方（例如能够正常通话的区域），在该点安装室外天线。

（2）在地下室内需要覆盖信号的地方，安装室内吸顶天线。

（3）连接室内外天线，即通过射频电缆将信号放大器的室外端口与室外天线连接，室内端口与室内天线连接。

（4）给信号放大器通电，用手机查看信号变化，如信号不好或通话效果不好，调整室外天线的方向或者位置；调整完毕后再调试电能采集终端，确保设备能正常通信。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本实用新型的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，信号盲区包括信号覆盖弱区域或无信号覆盖区域，其特征在于，电能采集终端内置有无线发射模块和无线接收模块，所述装置包括依次连接的第一天线、第一传输线缆、信号放大器、第二传输线缆和第二天线，其中，

第一天线安装在信号覆盖好的区域；

第二天线安装在所述信号盲区；

信号放大器被配置为实现信号的滤波和放大，并具有第一端口和第二端口，第一端口通过第一传输线缆与第一天线连接，第二端口通过第二传输线缆与第二天线连接。

2.根据权利要求1所述的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，其特征在于，所述第一天线包括对数天线、八木天线或平板天线。

3.根据权利要求1所述的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，其特征在于，所述信号盲区包括地下区域、半地下区域、隧道内、山区、矿区或楼宇集中区域。

4.根据权利要求1所述的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，其特征在于，所述装置还包括信号强度测试机，以用于寻找所述信号覆盖好的区域和测试所述电能采集终端附近信号的强度。

5.根据权利要求1所述的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，其特征在于，所述第一传输线缆和第二传输线缆都为射频电缆。

6.根据权利要求1所述的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，其特征在于，所述信号放大器包括依次连接的双工器、低噪音放大器、波形矩数中频滤波器和功率放大器，其中，功率放大器还与双工器连接。

7.根据权利要求6所述的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，其特征在于，所述功率放大器还具有自动增益模块，以实现自适应信号强度。

8.根据权利要求1所述的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，其特征在于，所述信号放大器具有金属外壳。

9.根据权利要求1所述的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，其特征在于，所述第二天线为吸顶天线或挂壁天线。

10.根据权利要求1所述的应用于信号盲区的电能采集终端的信号放大装置，其特征在于，所述第二天线为定向天线并与所述电能采集终端相对应。

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