本實(shí)用新型涉及直流高壓傳輸領(lǐng)域，具體涉及直流高壓預(yù)警。

背景技術(shù)：

由于我國(guó)能源產(chǎn)地和需求地分布非常不均衡，煤炭資源主要集中在西北地區(qū)，水力資源大部分集中在西部，而需要大量能源的用戶(hù)集中在我國(guó)沿海和中部地區(qū)，這一國(guó)情需要對(duì)遠(yuǎn)距離大容量電能的輸送，直流輸電恰能發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)。高壓直流輸電系統(tǒng)因其具備遠(yuǎn)距離、大容量的送電能力，以及具有調(diào)節(jié)靈活、功率損耗低等特點(diǎn)而得到人們的廣泛關(guān)注。

隨著全球最大直流輸電工程80萬(wàn)伏特高壓投入運(yùn)行，±800KV, 全長(zhǎng)2000多千米，單回線路輸送能力達(dá)到500萬(wàn)千瓦，標(biāo)志著正式投入商業(yè)運(yùn)行，中國(guó)特高壓遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)日臻成熟，不過(guò)目前直流高壓的相關(guān)檢測(cè)預(yù)警設(shè)備目前基本是空白，目前僅有的測(cè)試設(shè)備還只停留在實(shí)驗(yàn)階段無(wú)法商用或不具備現(xiàn)場(chǎng)使用預(yù)警的功能，該設(shè)備應(yīng)可以安裝到作業(yè)車(chē)輛上或手持，當(dāng)作業(yè)車(chē)輛或手持設(shè)備靠近直流高壓線路達(dá)到危險(xiǎn)距離時(shí)進(jìn)行預(yù)警，要求操作簡(jiǎn)便，可靠，今后的發(fā)展方向應(yīng)在小型化方便安裝及使用的智能終端，除了開(kāi)發(fā)適應(yīng)于大型作業(yè)車(chē)輛的直流高壓預(yù)警裝置外還需要開(kāi)發(fā)作業(yè)人員個(gè)人防護(hù)的直流高壓預(yù)警智能設(shè)備。

專(zhuān)利文獻(xiàn)CN 102749501 B中公開(kāi)了一種隔離式直流高壓檢測(cè)方法及檢測(cè)電路，采用電阻分壓電路、光電耦合器以及對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理的信號(hào)調(diào)理電路組成隔離式直流高壓檢測(cè)電路。本實(shí)用新型在保證直流高電壓可靠檢測(cè)的基礎(chǔ)上，既能既能保證高、低壓側(cè)良好的電氣隔離性能，又能降低檢測(cè)電路的復(fù)雜性，從而節(jié)約生產(chǎn)成本。但是檢測(cè)設(shè)備較復(fù)雜，需要使用光電耦合其，且檢測(cè)精度不夠高。

專(zhuān)利文獻(xiàn)CN 105137157 A中公開(kāi)了一種交直流高壓驗(yàn)電裝置，包括處理器、驗(yàn)電單元、電壓等級(jí)判斷單元、用于感應(yīng)電荷的探頭和用于檢測(cè)高壓設(shè)備磁場(chǎng)的交流電判斷單元；本實(shí)用新型提供的交直流高壓驗(yàn)電裝置既可以檢驗(yàn)交流，也可檢驗(yàn)直流，適用于現(xiàn)有的交直流高壓設(shè)備以及新型的超高壓直流輸電設(shè)備，并且在檢測(cè)設(shè)備是否帶電的同時(shí)，還可以檢測(cè)設(shè)備的電壓等級(jí)，尤其適用于待測(cè)設(shè)備的電壓等級(jí)未知時(shí)的情況，可以廣泛應(yīng)用于所有電壓等級(jí)的電力設(shè)備或線纜，本實(shí)用新型適用性極強(qiáng)、安全、攜帶方便。但是該裝置主要用于檢測(cè)交流和直流，檢測(cè)精度較低。

目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有直接用于直流高壓線路工程車(chē)輛上的直流高壓預(yù)警設(shè)備，現(xiàn)在設(shè)備使用非常復(fù)雜且無(wú)法安裝到大型機(jī)械上，不能滿(mǎn)足實(shí)際需要?，F(xiàn)有的設(shè)備中可用于直流高壓檢測(cè)的設(shè)備較少，且體積大、操作困難、需要現(xiàn)場(chǎng)接地；重復(fù)性差，經(jīng)常測(cè)試數(shù)據(jù)不一致；功耗高不能長(zhǎng)時(shí)間使用；多為手持式使用，無(wú)法安裝到機(jī)械上。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有公開(kāi)用于直流高壓預(yù)警設(shè)備的無(wú)線通信裝置，以匹配直流高壓預(yù)警設(shè)備便于安裝移動(dòng)和攜帶的功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于以上的背景，針對(duì)目前直流高壓預(yù)警領(lǐng)域存在的各種問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種用于直流高壓預(yù)警系統(tǒng)的2.4G無(wú)線通信裝置，其特征在于，所述2.4G無(wú)線通信裝置包括：控制器、信號(hào)發(fā)射器和天線；直流高壓預(yù)警系統(tǒng)包括預(yù)警裝置和智能用戶(hù)終端，預(yù)警裝置和智能用戶(hù)終端通過(guò)2.4G無(wú)線通信裝置傳輸信號(hào)；所述預(yù)警裝置包括外殼、磁鐵和電路板，磁鐵設(shè)置在外殼底部的內(nèi)側(cè)面上；電路板固定在外殼內(nèi)部；2.4G無(wú)線通信裝置的控制器和信號(hào)發(fā)射器安裝在預(yù)警裝置內(nèi)部的電路板上，天線設(shè)置在預(yù)警裝置外殼的外部側(cè)面上，天線通過(guò)所述外殼上的通孔與信號(hào)發(fā)射器電連接。

進(jìn)一步的，所述預(yù)警裝置吸附在大型機(jī)械上。

進(jìn)一步的，所述控制器采用單片機(jī)芯片。

進(jìn)一步的，所述2.4G無(wú)線通信裝置通信距離為200米。

進(jìn)一步的，所述2.4G無(wú)線通信裝置功耗為0.01W。

進(jìn)一步的，所述2.4G無(wú)線通信裝置通過(guò)電池供電。

進(jìn)一步的，所述2.4G無(wú)線通信裝置的通訊速度最高可達(dá)2Mbit/S。

進(jìn)一步的，所述天線可彎折旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型的有益效果為：提出了一種用于直流高壓預(yù)警裝置的2.4G無(wú)線通信裝置，用于直流高壓系統(tǒng)預(yù)警裝置和智能用戶(hù)終端之間的信號(hào)傳輸。直流高壓預(yù)警系統(tǒng)分為預(yù)警裝置和智能用戶(hù)終端，預(yù)警裝置負(fù)責(zé)檢測(cè)處理直流場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)，當(dāng)設(shè)置靠近直流高壓達(dá)到危險(xiǎn)距離時(shí)負(fù)責(zé)預(yù)警，用戶(hù)終端通過(guò)2.4G無(wú)線通訊接收到預(yù)警后聲光預(yù)警，2.4G模塊負(fù)責(zé)設(shè)備間的通訊工作。2.4G屬于ISM頻段，是工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用頻段,應(yīng)用這些頻段無(wú)需許可證，使用方便可靠，使得整個(gè)系統(tǒng)的簡(jiǎn)雜性降低，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流正負(fù)電壓預(yù)警，裝置也可采用磁鐵的方法臨時(shí)加裝使用十分方便，可以起到對(duì)直流高壓線路下方施工的機(jī)械預(yù)警的功能，可以避免人機(jī)事故的發(fā)生。2.4G通信模塊通訊速率快，帶寬較寬，且功耗低，延長(zhǎng)了使用時(shí)間。2.4G硬件電路低功耗設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足電池供電的需求，采用CRC校驗(yàn)，可以糾錯(cuò)及重發(fā)，保證傳輸數(shù)據(jù)的正確性；通訊距離的設(shè)定為200M, 保證足夠的余量，電路抗干擾能力強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型電路板結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的說(shuō)明。

本實(shí)用新型提供了一種用于直流高壓預(yù)警系統(tǒng)的2.4G無(wú)線通信裝置，其特征在于，所述2.4G無(wú)線通信裝置包括：控制器、信號(hào)發(fā)射器和天線；直流高壓預(yù)警系統(tǒng)包括預(yù)警裝置和智能用戶(hù)終端，預(yù)警裝置和智能用戶(hù)終端通過(guò)2.4G無(wú)線通信裝置傳輸信號(hào)；所述預(yù)警裝置包括外殼、磁鐵和電路板，磁鐵設(shè)置在外殼底部的內(nèi)側(cè)面上；電路板固定在外殼內(nèi)部；2.4G無(wú)線通信裝置的控制器和信號(hào)發(fā)射器安裝在預(yù)警裝置內(nèi)部的電路板上，天線設(shè)置在預(yù)警裝置外殼的外部側(cè)面上，天線通過(guò)所述外殼上的通孔與信號(hào)發(fā)射器電連接。

如圖1所示，為預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，1為預(yù)警裝置，預(yù)警裝置包括外殼、磁鐵和電路板；如圖1所示，2為外殼，3為天線。如圖2中所示，4為電路板，6為預(yù)警模塊，5表示2.4G無(wú)線通信裝置的控制器和信號(hào)發(fā)射器。磁鐵設(shè)置在外殼底部的內(nèi)側(cè)面上，用于將預(yù)警裝置方便的吸附在大型機(jī)械裝置上，大型機(jī)械一般是金屬的，主要是鐵質(zhì)，采用磁鐵安裝方便，便于拆卸，簡(jiǎn)單易行。2.4G無(wú)線通信裝置的控制器采用單片機(jī)芯片，通信裝置的控制較為簡(jiǎn)單，采用單片機(jī)就可實(shí)現(xiàn)。2.4G無(wú)線通信裝置的天線可彎折旋轉(zhuǎn)，能夠適應(yīng)于不同的狹小空間，便于安裝，且通過(guò)旋轉(zhuǎn)天線可以調(diào)整方向，增強(qiáng)定向發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度。

預(yù)警系統(tǒng)工作時(shí)：預(yù)警裝置實(shí)時(shí)采集直流高壓電場(chǎng)信號(hào)；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度大于預(yù)定值時(shí)，則觸發(fā)預(yù)警信號(hào)，預(yù)警模塊開(kāi)始工作。預(yù)警模塊通過(guò)2.4G無(wú)線通信裝置將預(yù)警信號(hào)傳送至智能用戶(hù)終端。

無(wú)線通信模塊可以采用2.4G無(wú)線通訊方式通信，2.4G屬于ISM頻段，是工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用頻段,應(yīng)用這些頻段無(wú)需許可證，直流高壓電力設(shè)備非接觸智能預(yù)警系統(tǒng)分為檢測(cè)端和接收端，檢測(cè)端負(fù)責(zé)檢測(cè)處理直流場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)，當(dāng)設(shè)置靠近直流高壓達(dá)到危險(xiǎn)距離時(shí)負(fù)責(zé)預(yù)警，接收端通過(guò)2.4G無(wú)線通訊接收到預(yù)警后聲光預(yù)警，2.4G模塊負(fù)責(zé)設(shè)備間的通訊工作。本實(shí)用新型提成的2.4G通信模塊可以實(shí)現(xiàn)2Mbit/S的通訊速度，為裝置以后的擴(kuò)展也預(yù)留了帶寬。2.4G屬于ISM頻段，是工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用頻段,應(yīng)用這些頻段無(wú)需許可證，但功率不能超過(guò)1W, 本實(shí)用新型提出的2.4G模塊通訊功率遠(yuǎn)小于1W。2.4G已廣泛使用于各領(lǐng)域，如無(wú)線路由器、藍(lán)牙等，但還無(wú)應(yīng)用于直流高壓電力設(shè)備非接觸智能預(yù)警系統(tǒng)，本實(shí)用新型將這一技術(shù)應(yīng)用于該系統(tǒng)，使得此系統(tǒng)在大型機(jī)械的安裝上變得十分簡(jiǎn)單，不再需要絞盤(pán)等有線通訊的方式，安裝簡(jiǎn)單方便穩(wěn)定性也非常強(qiáng)。目前2.4G應(yīng)用于工業(yè)場(chǎng)所對(duì)通訊距離，現(xiàn)場(chǎng)是否有屏蔽物影響通訊等有一定要求，考慮這些問(wèn)題，本實(shí)用新型2.4G通訊距離為200M,即使有一定的屏蔽物也不足以影響通訊，已有足夠的余量。

本實(shí)用新型預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)警裝置上還設(shè)置有GPS模塊，負(fù)責(zé)設(shè)備定位功能，是高壓預(yù)警的輔助功能模塊, 可與后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使許多預(yù)警功能通過(guò)定位得以實(shí)現(xiàn)，如區(qū)域報(bào)警功能，后臺(tái)可以在地圖畫(huà)出報(bào)警區(qū)域，當(dāng)機(jī)械設(shè)備進(jìn)入到該區(qū)域就會(huì)報(bào)警，后臺(tái)人員可以干預(yù)機(jī)械或監(jiān)控機(jī)械的工作。為保證可靠定位，GPS模塊采用雙模工作方式，同時(shí)支持GPS和北斗，自動(dòng)切換，穩(wěn)定可靠。采用兩種方式將數(shù)據(jù)傳回后臺(tái)，一是通過(guò)GPRS模塊傳回后臺(tái)，另一個(gè)是通過(guò)藍(lán)牙功能與手機(jī)APP相連，通過(guò)手機(jī)的無(wú)線信道將數(shù)據(jù)與后臺(tái)進(jìn)行交換。GPS已廣泛使用于各領(lǐng)域，本實(shí)用新型中將其應(yīng)用于直流高壓電力設(shè)備非接觸智能預(yù)警系統(tǒng)，使得此系統(tǒng)具備除直流電場(chǎng)預(yù)警以外的直流高壓預(yù)警功能。GPS數(shù)據(jù)在傳輸上以前都常見(jiàn)的用GPRS功能傳輸，這個(gè)方式有許多不方便的地方，功耗大，需要SIM卡，還有交費(fèi)等的問(wèn)題，本實(shí)用新型采用APP進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸變的簡(jiǎn)單方便，并且現(xiàn)有的GPS采用雙模方式，克服了設(shè)備在有些區(qū)域受到干擾后無(wú)法定位的問(wèn)題。

本實(shí)用新型提出的直流高壓電力設(shè)備非接觸智能預(yù)警系統(tǒng)，安裝方便，可以通過(guò)磁鐵吸附固定在大型機(jī)械裝置上，只需接入24v電源電壓供電即可工作。

以上所述實(shí)施例描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。