【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，属于无线采集网关。
技术介绍
1、输电线路的稳定可靠运行对于保障社会的健康发展，人们安定的生活具有十分重要的意义。目前传感器已经实现了无线无源的通讯。但是集中器仍然主要采用光伏供电或地线取能方式进行功能。无法实现全天候和高效率的无间断覆盖。现有技术中，集中器装置采用螺栓固定在杆塔上的方法，供电较为不便。主要利用光伏供电，在阴雨天较多的地区，需要加大配置电池量和光伏板面积，有时仍然会产生监控盲期。光伏运行依赖于光照情况，当连续阴雨天时，单纯电池无法支撑网关的长期工作。在部分现有技术中提出通过电磁感应和电场感应的方式为集中器供能。但是，电磁感应方式依赖于电流大小，且铁芯在大电流的情况下，自身会发热，造成意外故障。抗雷击效果不佳。单纯的电场感应，功率太小，无法起到持续工作的能力。
2、常用的供能方式有以下几种：
3、1)太阳能、风能+储能电池供电：此种供电方式受环境条件影响比较大，蓄电池的寿命也影响到了产品寿命。
4、2)高压电磁场感应取能(小ct)：是使用将高压输电线路周围感应的电磁能量转化为电能，为安装在附近的电气设备供应稳度定的电源的新式感应取电设备。能确保回负载设备的长时间安稳供电，合适作为高压输电导线上在线检测、巡检、答防盗等电气设备的电源供应设备。
5、3)涡旋电场感应取能(地线取能)：当架空线路导线中有电流通过时，会在导线周边空间产生交变磁场，该磁场在导线周边空间内任意面积不为零的交链回路内均可激发出涡旋电场，由涡旋
6、4)静电场感应取能：静电场取能主要利用带电导线周边的静电场强度以导线为中心向周边衰减分布的特性，沿着静电场强度递减的方向布放取电电极，由于取电电极间存在电场强度差，连接有电位差的电极，就可以得到电势差，达到取能的目的。
7、5)地线电磁感应取能：与ct电磁感应取能方法类似，地线电磁感应取能就是利用地线电流周边存在的交变磁场实现取能。地线通常为逐塔接地的opgw光缆，在逐塔接地地线回路中接入取能ct，利用地线电流感应取能，实现“电—磁—电”的转换。由于地线感应电流较小(10a以下)，该取能方式获得的功率有限，一般在1w左右。
技术实现思路
1、为了克服上述问题，本专利技术提供一种高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，该装置采用了高压复合供能方案，用无线电波进行信号传输，根本上解决了高压设备持续安全工作的难点。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，包括核心pcb模块和供能模块，所述核心pcb模块包括电源管理模块和4g接收通讯板，所述电源管理模块与所述供能模块电连接，进行电源采集、电源管理和电力保护，所述4g接收通讯板与所述电源管理模块电连接，进行通讯采集和4g通讯；所述供能模块包括分别与电源储能模块电连接的光伏发电模块、电磁取电模块和电场取能模块，所述电源储能模块与所述电源管理模块电连接。
4、进一步的，还包括绝缘外壳，所述绝缘外壳套设架空线路外周；所述绝缘外壳两端均通过防水绝缘端盖密封；所述核心pcb模块设置在所述绝缘外壳内部；所述光伏发电模块包括光伏发电板和第一稳压模块，所述第一稳压模块将所述光伏发电板产生的电能进行稳压后输入所述电源储能模块；所述电磁取电模块包括电磁感应模块和第二稳压模块，所述第二稳压模块将所述电磁感应模块产生的电能进行稳压后输入所述电源储能模块；所述电场取能模块与第三稳压模块电连接，所述第三稳压模块将所述电场取能模块产生的电能进行稳压后输入所述电源储能模块。
5、进一步的，所述光伏发电板设置在所述绝缘外壳上方，所述第一稳压模块设置在所述绝缘外壳内部。
6、进一步的，所述电磁感应模块和所述第二稳压模块设置在所述绝缘外壳内部，所述电磁感应模块绕设在架空线路外周。
7、进一步的，所述电场取能模块一端连接所述光伏发电板的外壳，另一端连接架空线路上的导体，形成通路，所述第三稳压模块位于所述绝缘外壳内部。
8、进一步的，所述电磁取电模块和所述电场取能模块均通过绝缘隔离板进行单独的隔离处理。
9、进一步的，所述电源储能模块包括法拉电容。
10、进一步的，所述绝缘外壳和所述防水绝缘端盖采用高分子绝缘材料。
11、进一步的，所述4g接收通讯板在达到预设的通讯间隔或者采集异常时，唤醒通讯模块，进行后台通讯。
12、进一步的，所述4g接收通讯板采用lora/zigbee对周边信息进行采集。
13、本专利技术具有如下有益效果：
14、1、该装置采用了高压复合供能方案，用无线电波进行信号传输，根本上解决了高压设备持续安全工作的难点。
15、2、该装置实时采集各无线传感器数据，通过无线通讯技术发至后台，当出现异常情况时，系统会以多种方式发出预报警信息，提示管理人员应对报警点予以重视或采取必要的预防措施。
16、3、该装置采用了全绝缘外壳设计，ptfe本身具备润滑效果，避免了灰尘沾染，保障工作效率。
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1.一种高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，包括核心PCB模块(4)和供能模块，所述核心PCB模块(4)包括电源管理模块和4G接收通讯板，所述电源管理模块与所述供能模块电连接，进行电源采集、电源管理和电力保护，所述4G接收通讯板与所述电源管理模块电连接，进行通讯采集和4G通讯；所述供能模块包括分别与电源储能模块电连接的光伏发电模块、电磁取电模块和电场取能模块(8)，所述电源储能模块与所述电源管理模块电连接。
2.根据权利要求1所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，还包括绝缘外壳(3)，所述绝缘外壳(3)套设架空线路外周；所述绝缘外壳(3)两端均通过防水绝缘端盖(1)密封；所述核心PCB模块(4)设置在所述绝缘外壳(3)内部；所述光伏发电模块包括光伏发电板(2)和第一稳压模块，所述第一稳压模块将所述光伏发电板(2)产生的电能进行稳压后输入所述电源储能模块；所述电磁取电模块包括电磁感应模块(7)和第二稳压模块，所述第二稳压模块将所述电磁感应模块(7)产生的电能进行稳压后输入所述电源储能模块；所述电场取能模块(8)与第三稳压模块电连接，所述
3.根据权利要求2所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，所述光伏发电板(2)设置在所述绝缘外壳(3)上方，所述第一稳压模块设置在所述绝缘外壳(3)内部。
4.根据权利要求2所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，所述电磁感应模块(7)和所述第二稳压模块设置在所述绝缘外壳(3)内部，所述电磁感应模块(7)绕设在架空线路外周。
5.根据权利要求2所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，所述电场取能模块(8)一端连接所述光伏发电板(2)的外壳，另一端连接架空线路上的导体，形成通路，所述第三稳压模块位于所述绝缘外壳(3)内部。
6.根据权利要求1所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，所述电磁取电模块和所述电场取能模块(8)均通过绝缘隔离板(5)进行单独的隔离处理。
7.根据权利要求1所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，所述电源储能模块包括法拉电容(6)。
8.根据权利要求2所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，所述绝缘外壳(3)和所述防水绝缘端盖(1)采用高分子绝缘材料。
9.根据权利要求1所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，所述4G接收通讯板在达到预设的通讯间隔或者采集异常时，唤醒通讯模块，进行后台通讯。
10.根据权利要求1所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，所述4G接收通讯板采用lora/zigbee对周边信息进行采集。
...【技术特征摘要】
1.一种高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，包括核心pcb模块(4)和供能模块，所述核心pcb模块(4)包括电源管理模块和4g接收通讯板，所述电源管理模块与所述供能模块电连接，进行电源采集、电源管理和电力保护，所述4g接收通讯板与所述电源管理模块电连接，进行通讯采集和4g通讯；所述供能模块包括分别与电源储能模块电连接的光伏发电模块、电磁取电模块和电场取能模块(8)，所述电源储能模块与所述电源管理模块电连接。
2.根据权利要求1所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，还包括绝缘外壳(3)，所述绝缘外壳(3)套设架空线路外周；所述绝缘外壳(3)两端均通过防水绝缘端盖(1)密封；所述核心pcb模块(4)设置在所述绝缘外壳(3)内部；所述光伏发电模块包括光伏发电板(2)和第一稳压模块，所述第一稳压模块将所述光伏发电板(2)产生的电能进行稳压后输入所述电源储能模块；所述电磁取电模块包括电磁感应模块(7)和第二稳压模块，所述第二稳压模块将所述电磁感应模块(7)产生的电能进行稳压后输入所述电源储能模块；所述电场取能模块(8)与第三稳压模块电连接，所述第三稳压模块将所述电场取能模块(8)产生的电能进行稳压后输入所述电源储能模块。
3.根据权利要求2所述高压电场复合感应供能的无线采集网关装置，其特征在于，所述光伏发电板(2)设置在所述绝缘外壳(3)上方，所述第一稳压模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑孝干，冯振波，林弘毅，何思炳，林信恩，陈海旭，张良发，张锦锋，何小勇，林红仔，陈晖，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司福州供电公司，
类型：发明
国别省市：
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