一种具有定向天线的在线监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有定向天线的在线监测装置，该装置包含：抱杆、无线接入器、摄像头、避雷针、配电箱及天线。该天线为分离式定向天线。抱杆设置在室外；避雷针设置在该抱杆的顶部；天线设置在该抱杆的上；摄像头设置在该抱杆上；无线接入器设置在该抱杆的下部；配电箱设置在室外，并与抱杆相邻；配电箱与无线接入器相连接，天线、摄像头分别与无线接入器相连接。天线设置在避雷针与摄像头之间的抱杆上。本实用新型一方面提高了网络空间的复用度使得输电线路的在线监测系统的吞吐量可以显著地提升，同时节点的有效覆盖距离也获得了扩展。同时，定向天线对来自各个方向的波束进行空间滤波，降低信号被干扰或截获的概率。
【专利说明】—种具有定向天线的在线监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高压输电线在线监测系统，具体涉及一种具有定向天线的在线监测装置。
【背景技术】
[0002]目前的架空输电线路状态自动监测系统中，传感器获取的监测数据大多是使用无线公网的“通用分组无线服务/码分多址”(General Packet Radio Service/ Code —Division Multiple Access，简称GPRS/CDMA)通信技术，监测系统需要完全依赖电信部门的通信网，费用高；同时难以实现多参数、全方位监控，可扩展性差；并且传输速率受限。因此，无线传感器网络作为一种低成本、低功耗的无线网络，采用无需申请频点的短距离通信技术；引入高压输电线路在线监测成为一种必然选择。
[0003]用于输电线路的无线传感器网络的传感器节点呈辐射长链状分布，数量相对较少，传输数据量大，传感器节点的电源可以采用太阳能蓄电池供电等多种电源供给方法，因此传感器节点能量相对不受限。然而传感器节点在能量相对不受限、在较大发射功率的情况下，会造成节点间严重的信道竞争和干扰，影响网络传输实时性。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种具有定向天线的在线监测装置，一方面提高了网络空间的复用度使得输电线路的在线监测系统的吞吐量可以显著地提升，同时节点的有效覆盖距离也获得了扩展，链路连通的生存时间得到了延长。另一方面，定向天线对来自各个方向的波束进行空间滤波，降低信号被干扰或截获的概率，由此节点间产生的相互干扰以及系统的安全性都得到了显著改善，网络抗干扰能力增强。同时将定向天线与路由设备分离可以适应连接高增益的天线，以便让高传输质量的信号覆盖更大的范围或传输更远的距离，或在干扰较大的电磁环境中使用。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0006]一种具有定向天线的在线监测装置，该装置包含:抱杆、无线接入器、摄像头、避雷针及配电箱；上述的抱杆设置在室外；上述的避雷针设置在该抱杆的顶部；上述的摄像头设置在该抱杆上；上述的无线接入器设置在该抱杆的下部；上述的配电箱分别设置在室夕卜，并与上述的抱杆相邻；上述的配电箱分别与无线接入器相连接，上述的摄像头与无线接入器相连接。其特点是，该装置还包含:天线，上述的天线为分离式定向天线；上述的天线设置在该抱杆的上；上述的天线与无线接入器相连接。
[0007]上述的天线设置在上述的避雷针与上述的摄像头之间的上述抱杆上。
[0008]还包含电源线；采用防水、防雷的电源线，将上述的配电箱与上述的无线接入器相连接。
[0009]还包含馈线；采用防水、防雷的馈线，将上述的天线与上述的无线接入器相连接。
[0010]还包含网线；采用防水、防雷的网线将所述的摄像头与上述的无线接入器相连接。[0011]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:本实用新型由于采用了分离式定向天线，传感器节点在能量相对不受限、较大发射功率的情况下，克服了节点间的信道竞争和干扰，提高网络传输实时性的可靠度。同时将定向天线与路由设备分离可以适应连接高增益的天线，以便让高传输质量的信号覆盖更大的范围或传输更远的距离，或在干扰较大的电磁环境中使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型一种具有定向天线的在线监测装置的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。
[0014]如图1所示，一种具有定向天线的在线监测装置，该装置包含:抱杆10、无线接入器30、摄像头40、避雷针50、配电箱60及网络箱70 ;该装置还包含:天线20，该天线20为分离式定向天线。
[0015]抱杆10设置在室外。避雷针50设置在该抱杆10的顶部。天线20设置在该抱杆10的上。摄像头40设置在该抱杆10上。无线接入器30设置在该抱杆10的下部；配电箱60设置在室外，并与抱杆10相邻。配电箱60与无线接入器30相连接，用于为无线接入器30提供工作电源。天线20、摄像头40分别与无线接入器30相连接。
[0016]本实施例采用型号为AP-2610X-GNP的室外型接入设备(室外型Access Point,简称室外型AP)，用作无线接入器30。该无线接入器30用于把有线网络转换为无线网络；将摄像头40获得的图像信息，通过该无线接入器30，传输至电力在线监测系统的无线网络中。本实用新型的天线20用于提高无线接入器30的发射功率。
[0017]天线20设置在避雷针50与摄像头40之间的抱杆10上；天线20应该安装在尽可能高的位置。该分离式定向天线20要保持天线的正面朝向远端的在线监测装置的方向。本实施例采用型号为TDJ5800P6，增益为29dBi，工作频段5.8G，波瓣宽度为6度的定向天线用作天线20。该型号的定向天线直径为60cm,便于安装、携带。
[0018]本实用新型采用天线20为分离式定向天线，具有传输距离远、覆盖范围小的特点，能够将无线信号的传输距离增加到IOkm左右，减少长期租用电信部门的通信服务费用，同时减少中继设备的数量，降低成本。
[0019]还包含电源线70 ;采用防水、防雷的电源线70，将配电箱60与无线接入器30相连接。还包含馈线80 ;采用防水、防雷的馈线80，将上述的天线20与上述的无线接入器30相连接。还包含网线90 ;采用防水、防雷的网线90将上述的摄像头40与上述的无线接入器30相连接。
[0020]调整定向天线的波束方向一般有两种方式:一种是通过DOA算法对所接收到信号的能量(幅度)、相位等信息进行处理，计算发送天线的方位，并以此调整天线的波束方向。由于接收天线收到的是空间某一点处所有信号以及噪声能量的叠加与综合，所以DOA算法的实现需要考虑的因素和处理流程都较为复杂，有时为了提高计算的精确度，还需要天线阵列的支持。另一种方式就是利用GPS或者其他定位技术获取通信节点之间的位置信息，从而计算出节点之间的相对方位并以此校正天线的收发方向。
[0021]尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种具有定向天线的在线监测装置，该装置包含:抱杆(10)、无线接入器(30)、摄像头(40)、避雷针(50)及配电箱(60);所述的抱杆(10)设置在室外，所述的避雷针(50)设置在该抱杆(10)的顶部，所述的摄像头(40)设置在该抱杆(10)上，所述的无线接入器(30)设置在该抱杆(10)的下部，所述的配电箱(60)设置在室外，并与所述的抱杆(10)相邻；所述的配电箱(60)与无线接入器(30)相连接，所述的摄像头(40)与无线接入器(30)相连接；其特征在于，该装置还包含:天线(20)，所述的天线(20)为分离式定向天线；所述的天线(20)设置在该抱杆(10)的上部；所述的天线(20)与无线接入器(30)相连接。
2.如权利要求1所述的具有定向天线的在线监测装置，其特征在于，所述的天线(20)设置在所述的避雷针(50)与所述的摄像头(40)之间的所述抱杆(10)上。
3.如权利要求1所述的具有定向天线的在线监测装置，其特征在于，还包含电源线(70);采用防水、防雷的电源线(70)，将所述的配电箱(60)与所述的无线接入器(30)相连接。
4.如权利要求1所述的具有定向天线的在线监测装置，其特征在于，还包含馈线(80);采用防水、防雷的馈线(80)，将所述的天线(20)与所述的无线接入器(30)相连接。
5.如权利要求1所述的具有定向天线的在线监测装置，其特征在于，还包含网线(90);采用防水、防雷的网线(90)将所述的摄像头(40)与所述的无线接入器(30)相连接。
【文档编号】G01R31/00GK203658487SQ201320731278
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】陈志佳, 林亦雷, 陈之浩, 赵修旻, 廖斌 申请人:国网上海市电力公司, 上海思敦信息科技有限公司