一种无线供电装置及利用该装置进行无线供电的方法与流程

本发明涉及供电领域，尤其涉及一种无线供电装置及利用该装置进行无线供电的方法。
背景技术：
：近几年来，随着电网结构的发展和完善，电力线路的建设得到了长足的发展。但是，由于电力线路所处地理位置和环境条件的特殊性，杆塔点多、面广、线长，终年暴露在野外，除了要遭受恶劣自然天气的侵袭外，人为因素、外力破坏、防盗引起的线路跳闸，线路被迫停电事故的概率呈上升趋势，需要引起足够的重视。现在电力线路多采用全天候对视频监控系统实时分析的方式，在线预警线路走廊附近施工状况，对大型施工机械违章超高作业行为实时抓拍照片，即时自动播报语音提示信息，以短信的方式将告警信息发送至线路维护单位相关负责终端，同时也可在监控中心借助实时语音喊话喇叭，及时制止危险作业。在当前线路走廊附近施工项目越来越多的情况下，人工现场监护施工行为的方式效率低下，应用无线视频监控装置来对现场进行智能监护。可以彻底解决不能及时发现违章施工作业中大型施工机械的外力破坏、防盗问题，大幅降低因外力破坏、防盗引起的停电事故，减少由此带来的经济损失，同时更加合理有效的配置人员，保障线路的安全运行。利用输电线路上已有的光纤作为数据主传输通道，辅以短距离无线通信技(WiFi、Zigbee等自组网传输技术)，实现状态监测数据由光调制解调器通过OPGW光纤传输到服务器，尤其适合传输对带宽要求高的视频监测数据。相对于目前所采用的GPRS、CDMA等公网传输方式，具有高速、可靠、安全的优势，不受公网覆盖范围的影响，可永久在线而无需支付公网传输方式的数据传输费用，适合大规模使用。但是在实际的使用时光调制解调器和视频监测装置的供电采用的是蓄电池供电，因为蓄电池工作寿命有限，导致失电时，传输中断，所以存在无法解决输电线路监控画面实时传输的技术缺陷，定期的更换又会增加额外的工作量。技术实现要素：本发明实施例提供了一种无线供电装置及利用该装置进行无线供电的方法，通过无线供电装置从输电线路上感应第一电能并利用此第一电能建立以预置频率振荡的磁场，然后该无线供电装置通过与磁场谐振而在无线供电装置内部形成耦合传递第二电能供输电线路视频监测系统使用，解决了现有技术存在无法解决输电线路监控画面实时传输的技术缺陷和定期的更换又会增加额外的工作量的技术问题。本发明实施例提供的一种无线供电装置，包括安装在输电线路附近的感应线圈、发送端线圈、接收端线圈；所述感应线圈和所述发送端线圈通过导线电性连接；所述发送端线圈与所述接收端线圈构成耦合系统。可选地，所述无线供电装置还包括安装在所述发送端线圈和所述感应线圈之间的变频电路，所述变频电路通过导线与所述发送端线圈、所述感应线圈分别电性连接。可选地，所述无线供电装置还包括安装在所述接收端线圈一侧的整流装置，所述整流装置通过导线与所述接收端线圈电性连接。可选地，所述耦合系统为磁耦合系统。本发明实施例还提供一种根据本发明实施例提及的任意一种无线供电装置进行无线供电的方法，其特征在于，包括:无线供电装置从输电线路上感应出第一电能；无线供电装置通过获取到的所述第一电能在周围空间中感应出以预置频率振荡的非辐射磁场；无线供电装置通过与非辐射磁场产生的谐振来传递所述第一电能。可选地，在无线供电装置从输电线路上感应出第一电能和无线供电装置利用获取到的第一电能在周围空间中感应出以预置频率振荡的非辐射磁场之间还包括：无线供电装置将感应出的第一电能变频为具备感应预置频率振荡的非辐射磁场功能的第二电能。可选地，在无线供电装置通过与非辐射磁场产生谐振来传递第一电能之后还包括：无线供电装置将传递的所述第一电能整流后发送给光调制解调器。可选地，无线供电装置通过与非辐射磁场产生谐振来传递第一电能具体包括无线供电装置通过与非辐射磁场产生的谐振而构成耦合系统来传递所述第一电能。可选地，所述耦合系统满足一预置运动模型，所述预置运动模型为：da1(t)dt=-jω1a1(t)+jK12a2(t)-τ1a1(t)+S(t)da2(t)dt=-jω2a2(t)+jK21a1(t)-(τ1+τL)a2(t).]]>本发明实施例还提供的一种输电线路视频监测系统，包括本发明实施例提及的任意一种无线供电装置。从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：通过无线供电装置从输电线路上感应第一电能并利用此第一电能建立以预置频率振荡的磁场，然后该无线供电装置通过与磁场谐振而在无线供电装置内部形成耦合传递第一电能供输电线路视频监测系统使用，解决了现有的蓄电池存在无法解决输电线路监控画面实时传输的技术缺陷和定期的更换又会增加额外的工作量的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本发明实施例提供的一种无线供电装置的一个实施例的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种无线供电装置的AC-AC变频电路的结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种无线供电装置的发射端线圈和接收端线圈具体安装位置说明图；图4为本发明实施例提供的一种利用无线供电装置进行无线供电的方法的一个实施例的流程示意图；图5为本发明实施例提供的一种利用无线供电装置进行无线供电的方法的另一个实施例的流程示意图。具体实施方式本发明实施例提供了一种无线供电装置及利用该装置进行无线供电的方法，通过无线供电装置从输电线路上感应第一电能并利用此第一电能建立以预置频率振荡的磁场，然后该无线供电装置通过与磁场谐振而在无线供电装置内部形成耦合传递第一电能供输电线路视频监测系统使用，解决了现有的蓄电池存在无法解决输电线路监控画面实时传输的技术缺陷和定期的更换又会增加额外的工作量的技术问题。为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1至图3，本发明实施例提供的一种无线供电装置的一个实施例包括：安装在输电线路附近的感应线圈1、发送端线圈3、接收端线圈4；感应线圈1和发送端线圈3通过导线电性连接；发送端线圈3与接收端线圈4构成耦合系统；在这个无线供电装置中，可以通过设计感应线圈1的参数将感应线圈1感应到的第一电能的电压控制在一定范围内，而在实际应用中，感应线圈1感应到的第一电能的频率较低；发射端线圈3和接收端线圈4在实际应用中的安装位置如图3所示，发射端线圈3设计成条形安装在跳线上，接收端线圈4也设计成条形安装在横担上，充分利用结构的特点来满足输电线路的安全距离，例如110kV线路需要1.5m的安全距离。无线供电装置还包括安装在发送端线圈3和感应线圈1之间的变频电路2，变频电路2通过导线与发送端线圈3、感应线圈1分别电性连接，通过变频电路2可以将感应线圈1感应到的频率较低的第一电能变频成为频率较高的第二电能，从而更能产生比较强的预置频率的磁场。前述的变频电路2可以为如图2所示的AC-AC变频电路，AC-AC变频电路属于直接变频电路，这种电路只用一次变流，效率高，可方便地实现四象限工作，而且低频输出的波形接近于正弦波。无线供电装置还包括安装在接收端线圈4一侧的整流装置5，整流装置5通过导线与接收端线圈4电性连接，前述的整流装置5可以为级联整流装置，级联整流装置将接收到的交流电整流成直流电供给光调解调器6使用，级联整流装置可以输出高质量的电流波形，能为光调制解调器6提供合适的有功功率并进行无功补偿，能灵活控制能量的双向流动，也能提供故障保护，是一个多功能的整流器。前述的耦合系统为磁耦合系统，通过谐振使发送端线圈3和接收端线圈4构成磁耦合，从而完成第一电能的传递。请参阅图4，本发明实施例提供的一种利用无线供电装置进行无线供电的方法的一个实施例，包括:S1，无线供电装置从输电线路上感应出第一电能。S2，无线供电装置通过获取到的第一电能在周围空间中感应出以预置频率振荡的非辐射磁场。S3，无线供电装置通过与非辐射磁场产生的谐振来传递第一电能。本实施例中，无线供电装置先从输电线路上感应出第一电能，然后利用获取到的第一电能在周围空间中感应出以预置频率振荡的非辐射磁场，最后与非辐射磁场产生谐振来传递第一电能。请参阅图5，本发明实施例提供的一种利用无线供电装置进行无线供电的方法的另一个实施例，包括:101，无线供电装置从输电线路上感应出第一电能；在这个无线供电装置中，可以通过设计相应的参数将无线供电装置感应到的第一电能的电压控制在一定范围内，而在实际应用中，无线供电装置感应到的第一电能的频率较低。102，无线供电装置将感应出的第一电能变频为具备感应预置频率振荡的非辐射磁场功能的第二电能；需要说明的是，感应出的第一电能经过变频之后才能产生相对较强且稳定的预置频率振荡的非辐射磁场。103，无线供电装置利用获取到的第二电能在周围空间中感应出以预置频率振荡的非辐射磁场；需要说明的是，无线供电装置利用获取到的第二电能在周围空间中感应出以预置频率振荡的非辐射磁场，而不是以电磁波的形式辐射到周围环境中，上述非辐射场的决定性优势还在于，那些没有被接收端线圈接受的能量大部分都被束缚在发射端线圈周围，而非辐射到环境中消失。104，无线供电装置通过与非辐射磁场产生的谐振而构成耦合系统来传递所述第二电能；需要说明的是耦合系统满足的运动模式方程为：da1(t)dt=-jω1a1(t)+jK12a2(t)-τ1a1(t)+S(t)da2(t)dt=-jω2a2(t)+jK21a1(t)-(τ1+τL)a2(t).]]>在上述方程中，a1(t)、a2(t)分别为发射线圈和接收线圈的模式幅度分量；|a1(t)|2、|a2(t)|2分别表示两谐振线圈所存储的能量；ω1、ω2为两线圈的谐振角频率，K12和K21为耦合系数(与线圈的互感、自感、谐振频率有关)；τ为线圈的损耗系数，S(t)为激励源；通过非辐射磁场与无线供电装置的谐振就完成了能量的传输，谐振的本质保证了无线供电装置内部构成耦合系统，而与周围环境交互微弱，不会影响正常的电力输出与系统稳定性。105，无线供电装置将传递的第二电能整流后发送给光调制解调器；需要说明的是，无线供电装置传输的第二电能是交流电，需要被整流成直流电供给光调解调器使用。在本实施例中，无线供电装置先从输电线路上感应出第一电能，然后将感应出的第一电能变频成为可以感应出以预置频率振荡的非辐射磁场的第二电能，再利用获取到的第二电能在周围空间中感应出以预置频率振荡的非辐射磁场，之后通过与非辐射磁场产生谐振而构成耦合系统来传递第二电能，最终将将传递的第二电能整流后发送给光调制解调器。请参阅图1，本发明实施例提供的一种输电线路视频监测装置，包括本发明实施例中提及的任意一种无线供电装置，通过该无线供电装置给光调制解调器6供电，再通过架空地线的OPGW光缆将输电线路视频监测装置的数据传输回终端服务器。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3