[發明專利]一種應用于輸電線路自組網通信的天線

在審

• 申請號: 201711494495.8
• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN107910644A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 卯衛斌;楊波;李彥鋒;張國建;朱孝平;趙中志;高梓瑞;張晉楊;楊紅斌;張京良;熊恒昌;朱道俊;賴炬強;芮照輝;高鑫;趙金龍
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司大理供電局
• 主分類號: H01Q3/02
• 分類號: H01Q3/02;H01Q23/00;H04W84/18
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所11344
• 代理人: 羅東

技術領域

本發明屬于電力設施技術領域，具體涉及一種應用于輸電線路自組網通信的天線。

背景技術

電力輸電線路，特別是高壓輸電線路都設在離城市或者離變電站比較偏遠得的地方，這些地方沒有通信網絡，使得電力輸電線路的在線監控，在數據傳輸環節面臨很大的困難。傳統的解決方案中，包括4G、OPGW光纖以及衛星通信，由于各自缺點，都限制了電力輸電線路在線監控的大范圍推廣。

隨著無線網橋技術的發展，利用網橋遠距離無線傳輸已成為可能。但是對于更遠的區域，則需要通過自組網的方式，將遠方的數據通過中繼和轉發逐級上傳到服務器。傳統的網橋天線，如果采用全向天線，則通信距離大打折扣；如果采用定向天線，則無法實現組網功能。為了實現網橋自組網，結合輸電線路的特點，我們設計了用于輸電線路走廊的無線自組網天線。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種應用于輸電線路自組網通信的天線。

本發明是通過如下技術方案來實現的：

一種應用于輸電線路自組網通信的天線，由取電部分、天線部分和通訊部分組成，所述的取電部分由自取電模塊構成，所述的自取電模塊采用感應取電的方式直接從輸電線路中獲取能量；所述的天線部分包括定向天線模塊和天線方向控制模塊，所述的定向天線模塊由3-4個定向天線組成，所述的天線方向控制模塊由控制器和驅動電機組成；所述的定向天線底部設置在驅動電機上，所述的控制器和定向天線通訊連接，控制器根據定向天線接收到的信號強弱控制驅動電機轉動；所述的通訊部分由中繼路由和本地接口組成，所述的本地接口和定向天線通訊連接，本地接口用于將本地數據發送到上級節點，所述的中繼路由用于將下級節點的數據轉發至上級節點；所述的自取電模塊分別和控制器、驅動電機、中繼路由以及本地接口電連接。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1、本發明很好的解決了針對輸電線路走廊，利用無線網橋進行自組網的天線問題，能有效解決無線網橋通信距離和天線接收范圍直接的矛盾，使得在輸電線路走廊上進行自組網成為可能；

2、本發明的自取電模塊采用感應取電方式直接從輸電線路中獲取能量，保障模塊可靠運行；

3、本發明的天線可以在最多四個方向采用定向天線，獲得最大的通信距離；

4、本發明的天線可以根據信號強度自動調整定向天線的角度，使天線獲得最強信號；

5、本發明的天線不但可以將本地數據發送到上級節點，而且也可以將下級節點的數據轉發至上級節點；

6、本發明采用多定向天線自動跟蹤信號強度，不但可以自動定位以獲得最佳通信效果；同時還可以自動組網、自動中繼、自動轉發，使得無線傳輸可以沿著電力輸電無限距離傳輸。

附圖說明

圖1為本發明組網拓撲圖；

圖2為本發明系統結構框圖；

圖中：1-服務器，2-監控設備，3-定向天線，4-中繼路由，5-本地接口，6-驅動電機，7-自取電模塊。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明，但本發明的保護范圍不受實施例所限制。

實施例1

如圖2所示的一種應用于輸電線路自組網通信的天線，由取電部分、天線部分和通訊部分組成，所述的取電部分由自取電模塊構成，所述的自取電模塊采用感應取電的方式直接從輸電線路中獲取能量；所述的天線部分包括定向天線模塊和天線方向控制模塊，所述的定向天線模塊由3-4個定向天線組成，所述的天線方向控制模塊由控制器和驅動電機組成；所述的定向天線底部設置在驅動電機上，所述的控制器和定向天線通訊連接，控制器根據定向天線接收到的信號強弱控制驅動電機轉動；所述的通訊部分由中繼路由和本地接口組成，所述的本地接口和定向天線通訊連接，本地接口用于將本地數據發送到上級節點，所述的中繼路由用于將下級節點的數據轉發至上級節點；所述的自取電模塊分別和控制器、驅動電機、中繼路由以及本地接口電連接。

如圖1所示，電力輸電線路的呈現樹狀分布。輸電線路監控系統是沿著輸電線路展開的，因此為輸電線路監控的無線自組網的拓撲結構也是樹狀分布的。其特點是由一個根節點和若干個普通節點組成，大部分節點只有一個父節點和一個子節點；還有部分節點有一個父節點和2-3個子節點。所述的根節點即為服務器，所述的普通節點即為監控設備。

本實施例包括自取電模塊、定向天線模塊、天線方向控制模塊、中繼路由和本地接口。根據電力輸電線的特點，在輸電線主干部分，定向天線部分采用雙向即可，上級天線自動跟著對準上層節點的天線，下級天線自動跟蹤對準下層節點的天線。在輸電線的分支桿塔初，由于線路有分支，所以這里的設備需要3個或者4個定向天線，一個上級天線，一個下級天線，同樣自動對準。這樣就能實現自組網功能。