一种馈线自动化测试仪用多功能终端机箱的制作方法

本发明属于测试仪技术领域，尤其涉及一种馈线自动化测试仪用多功能终端机箱。

背景技术：

馈线自动化是配电自动化系统的核心功能，馈线自动化是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化，其内容可以归纳为两大方面：一是正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化；二是事故状态下的故障检测、故障隔离、转移和恢复供电控制。

按控制模式可以分为集中控制式和就地控制式两大类型，目前集中控制式fa(fa功能在配调主站集中完成)是主流，而就地控制模式中的智能分布式fa则是未来发展方向。

在进行馈线自动化测试的时候，一般用到馈线测试仪进行，而馈线测试仪是测试基站天线和馈线的驻波比和匹配性的一种专用仪表，也有叫驻波比测试仪，馈线测试仪能够测试基站天线和馈线的驻波比和匹配性及电缆损耗和长距离故障定位，能够快速评估传输线和天线系统的状况，并且加快新基站所需要的安装调试时间。

在馈线自动化的终端设备是整个系统不可缺少的部分，包括室外和室内用，而传统的终端设备机箱都是需要手工打开，不仅操作不便，而且存在一定的安全隐患，同时由于设置位置的不同，不同的终端机箱需要设置在各种不同的地方，传统的简单安装无法满足要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种馈线自动化测试仪用多功能终端机箱，以解决现有技术馈线自动化终端机箱在使用时手动打开存在安全隐患，操作不便，且安装不便的问题。

本发明的技术方案是：

一种馈线自动化测试仪用多功能终端机箱，包括机箱本体、锁定装置、自动开关装置和混合发电装置，所述混合发电装置安装在所述机箱本体外表面，所述自动开关装置安装在机箱本体的正面，所述锁定装置安装在机箱本体的侧面；

所述自动开关装置包括安装在所述机箱本体正面的两块旋转挡板，所述机箱本体端部设置有开口，所述旋转挡板一侧通过旋转轴与所述开口铰连接，所述旋转挡板另一侧安装有组合密封条，所述旋转挡板的内表面安装有连接球，所述连接球通过滚动球铰连接有电动推杆，所述电动推杆末端连接在所述机箱本体内壁，所述旋转挡板外表面安装有固定座，所述机箱本体的两个边角处安装有倾斜支撑板，所述倾斜支撑板表面安装有电磁铁板，所述倾斜支撑板与所述旋转挡板之间还连接有若干个弹簧柱，所述弹簧柱外表面还安装有金属盘；

所述锁定装置包括安装在所述机箱本体背面的定位座，所述定位座两侧均连接有伸缩螺杆，所述伸缩螺杆上下两端均连接有支撑柱，所述支撑柱表面内壁上安装有滑动座，所述滑动座通过液压杆连接有l型杆，所述l型杆表面安装有吸附件，且所述支撑柱底端连接有安装板，所述安装板上设置有若干个锁定孔；

所述混合发电装置包括安装在所述机箱本体顶端的发电座和充气座，所述充气座侧面通过滚珠轴承连接有转动轴，所述转动轴一端连接有位于所述发电座顶端的转动盘，所述转动盘外壁均匀连接有若干个风动扇叶，所述发电座顶端安装有防护筒，所述风动扇叶均设置在所述防护筒内部，所述转动轴另一端连接有若干个旋转盘，所述旋转盘表面连接有若干个旋流片，所述充气座侧面还连接有排气筒，所述排气筒外连接有位于所述机箱本体内壁的铜管组，所述转动轴上还传动连接有微型发电机，所述防护筒顶端还安装有光伏板。

于本发明的一实施例中，所述组合密封条外侧设置有橡胶垫，所述橡胶垫上下两端均安装有密封胶片，所述橡胶垫和密封胶片之间设置有气泡垫。

于本发明的一实施例中，所述吸附件包括连接在所述l型杆表面的固定板，所述固定板上通过螺杆连接有滑动板，所述滑动板表面设置有弹性垫，所述弹性垫两端均设置有限位座，所述弹性垫表面设置有若干个摩擦条。

于本发明的一实施例中，所述铜管组包括若干个相互垂直导通的连接铜管，所述连接铜管表面设置有若干个导热片，所述导热片末端连接有绝缘板。

于本发明的一实施例中，所述机箱本体背面连接有减震座，所述减震座两端均连接有弹簧座，所述弹簧柱顶端通过活塞筒连接有连接筒，两侧的所述连接筒之间通过充气球连接。

于本发明的一实施例中，所述弹簧柱底端还安装有耐磨垫。

于本发明的一实施例中，所述防护筒表面设置有一层隔热层。

本发明的有益效果是：

通过设置自动开关装置，在使用时可以根据需要自动打开和关闭，使得整个终端机箱使用更加方便，同时可以有效避免安全隐患，保证了使用的安全性，而另一方面，在自动开关装置的作用下，旋转挡板打开之后，可以稳定固定在任意角度，不会发生反弹的情况，方便工作人员对终端机箱的操作使用；

同时，通过设置锁定装置，利用可调节的伸缩螺杆改变整体的安装高度，可以适应不同的竖直安装调节，同时在液压杆和吸附件的作用下，实现水平方向的夹紧固定，从而实现竖直安装和水平安装的结合，可以安装固定在任意位置，为整个终端机箱的使用带来方便；

而且利用混合发电装置实现组合发电，在终端机箱设置在户外的时候，通过户外风力进行发电的同时，利用转动产生的气流对机箱本体内部进行散热降温，有效利用能源，且对机箱本体起到了良好的保护作用。

解决了现有技术馈线自动化终端机箱在使用时手动打开存在安全隐患，操作不便，且安装不便的问题。

附图说明

图1显示为本发明的机箱本体俯视结构示意图；

图2显示为本发明的机箱本体背面结构示意图；

图3显示为本发明的机箱本体内部截面结构示意图；

图4显示为本发明的l型杆结构示意图；

图5显示为本发明的连接铜管结构示意图；

图6显示为本发明的减震座截面结构示意图；

图7显示为本发明的组合密封条截面结构示意图；

图8为实施例中所使用的测试仪的内部电路原理框图；

图9为实施例中所使用的测试仪的内部电路布局示意图；

图10为实施例中所使用的测试仪中的供电系统的电路原理框图；

图11为实施例中所使用的测试仪中的主控模块的电路原理框图；

图12为实施例中所使用的测试仪中的电压输出模块的电路原理框图；

图13为实施例中所使用的测试仪中的电流输出模块的电路原理框图；

图14为实施例中所使用的测试仪中的遥信模块的电路原理框图；

图15为实施例中所使用的测试仪中的遥控模块的电路原理框图。

标号说明：

1-机箱本体；2-锁定装置；3-自动开关装置；4-混合发电装置；5-橡胶垫；6-密封胶片；7-气泡垫；8-减震座；

201-定位座；202-伸缩螺杆；203-支撑柱；204-液压杆；205-l型杆；206-滑动座；207-吸附件；208-安装板；209-锁定孔；210-固定板；211-螺杆；212-滑动板；213-弹性垫；214-限位座；215-摩擦条；

301-旋转挡板；302-开口；303-旋转轴；304-组合密封条；305-连接球；306-滚动球；307-电动推杆；308-固定座；309-倾斜支撑板；310-电磁铁板；311-弹簧柱；312-金属盘；

401-发电座；402-充气座；403-滚珠轴承；404-转动轴；405-转动盘；406-风动扇叶；407-防护筒；408-旋转盘；409-旋流片；410-排气筒；411-铜管组；412-微型发电机；413-光伏板；414-连接铜管；415-导热片；416-绝缘板；

801-弹簧座；802-活塞筒；803-连接筒；804-充气球；805-耐磨垫。

具体实施方式

如图1至图7所示，于一实施例中，本发明的一种馈线自动化测试仪用多功能终端机箱，包括机箱本体1、锁定装置2、自动开关装置3和混合发电装置4，所述混合发电装置4安装在所述机箱本体1外表面，所述自动开关装置3安装在机箱本体1的正面，所述锁定装置2安装在机箱本体1的侧面。

在本实施例中，锁定装置2安装在机箱本体1侧面主要适用于机箱本体1的固定安装，通过锁定装置2的自由调节，可以将整个机箱本体1安装在任意位置，在整个终端设备使用时，可以满足不同的安装要求，而同时，在机箱本体1使用的时候，不仅可以利用自动开关装置3实现机箱本体1的打开和关闭，而且在开合的过程中，可以稳定控制打开角度，方便工作人员操作使用时，同时整个机箱本体1采用混合发电装置4进行混合发电，不仅可以为整个机箱提供动力，而且在实现发电的同时，可以对机箱本体1内部进行散热降温，保护机箱本体1不会轻易过热。

所述锁定装置2包括安装在所述机箱本体1背面的定位座201，所述定位座201两侧均连接有伸缩螺杆202，所述伸缩螺杆202上下两端均连接有支撑柱203，所述支撑柱203表面内壁上安装有滑动座206，所述滑动座206通过液压杆204连接有l型杆205，所述l型杆205表面安装有吸附件207，且所述支撑柱203底端连接有安装板208，所述安装板208上设置有若干个锁定孔209。

在本实施例中，安装在定位座201两侧的伸缩螺杆202通过伸缩调节，改变其上下两端的支撑柱203的高度，从而方便上下两端的支撑柱203在任意高度对整个机箱本体1进行支撑，方便实现竖直方向的支撑固定，同时在安装板208和其表面的锁定孔209的作用下，使得支撑柱203不仅可以在任意高度支撑，还可以固定在任意位置，实现竖直方向的固定，而设置在支撑柱203内壁的滑动座206可以滑动调节位置，从而改变l型杆205的高度，在液压杆204的挤压作用下，相对的两个l型杆205之间相互挤压固定在一起，从而实现水平方向的固定安装。

进一步的，由于两个l型杆205之间组合成一个框型区域，配合吸附件207的夹紧作用，可以将两个l型杆205稳定固定在竖直状的位置处，尤其是柱状或者立方体状。

优选的是，所述吸附件207包括连接在所述l型杆205表面的固定板210，所述固定板210上通过螺杆211连接有滑动板212，所述滑动板212表面设置有弹性垫213，所述弹性垫213两端均设置有限位座214，所述弹性垫213表面设置有若干个摩擦条215，在使用时，当两个l型杆205在液压杆204的作用下夹紧固定之后，通过吸附件207增大摩擦作用，从而使得整个l型杆205可以更加稳定，而且固定板210上通过螺杆211连接滑动板212，使得滑动板212可以快速调节固定位置，进一步满足更小的安装空间的需求。

当滑动板212和安装区域接触之后，在挤压作用下，其表面的弹性垫213被挤压，使得两侧的限位座214阻挡限位，使得整个安装位置不会轻易发生变化，固定更加稳定。

在支撑柱203和l型杆205的组合固定作用下，整个锁定装置2可以将机箱本体1固定在任意位置，方便安装使用。

所述自动开关装置3包括安装在所述机箱本体1正面的两块旋转挡板301，所述机箱本体1端部设置有开口302，所述旋转挡板301一侧通过旋转轴303与所述开口302铰连接，所述旋转挡板301另一侧安装有组合密封条304，所述旋转挡板301的内表面安装有连接球305，所述连接球305通过滚动球306铰连接有电动推杆307，所述电动推杆307末端连接在所述机箱本体1内壁，所述旋转挡板301外表面安装有固定座308，所述机箱本体1的两个边角处安装有倾斜支撑板309，所述倾斜支撑板309表面安装有电磁铁板310，所述倾斜支撑板309与所述旋转挡板301之间还连接有若干个弹簧柱311，所述弹簧柱311外表面还安装有金属盘312。

需要说明的是，在自动开关装置3的作用下，整个机箱本体1的开口302可以实现自动开合，方便工作人员操作使用，而且全程自动化进行，无需进行手动操作，使用更加方便，而且在开合的时候可以方便固定在任意位置，整个开合过程稳定，操作安全。

在本实施例中，需要打开机箱本体1时，通过电动推杆307的伸缩作用，推动旋转挡板301绕着旋转轴303向外部转动，随着电动推杆307不断向外推，旋转挡板301不断向外部扩展，从而实现机箱本体1的开口302的打开，而在旋转挡板301的打开过程中，在倾斜支撑板309的支撑作用下，随着旋转挡板301的移动，多个弹簧柱311不断被压缩，一方面使得旋转挡板301打开时转动更加稳定，另一方面在旋转挡板301收回的时候，为电动推杆307提供一定的动力，加快旋转挡板301的关闭，操作方便。

进一步的，在旋转挡板301转动打开之后，电磁铁板310通电，电磁铁板310和金属盘312之间相互靠近接触，通过金属盘312和倾斜支撑板309上的电磁铁板310之间的磁性吸引作用，可以有效将旋转挡板301固定起来，需要关闭的时候，只需断开电磁铁板310的电力即可，方便在旋转挡板301打开之后，固定在任意角度，使用便捷。

而在旋转挡板301另一侧安装有组合密封条304，在两个旋转挡板301闭合之后，在组合密封条304的作用下实现机箱本体1的密封处理，对机箱本体1内部起到保护作用。

优选的是，所述组合密封条304外侧设置有橡胶垫5，所述橡胶垫5上下两端均安装有密封胶片6，所述橡胶垫5和密封胶片6之间设置有气泡垫7，在两个旋转挡板301闭合接触之后，两个旋转挡板301上的橡胶垫5相互挤压，从而使得两端的密封胶片6也被挤压，从而使得整个组合密封条304发生形变，使得两个组合密封条304之间紧密贴合在一起，起到密封防护作用，而设置在橡胶垫5和密封胶片6之间的气泡垫7使得两者过渡平稳，在两个旋转挡板301分开之后，组合密封条304可以快速恢复，便于下次密封。

所述混合发电装置4包括安装在所述机箱本体1顶端的发电座401和充气座402，所述充气座402侧面通过滚珠轴承403连接有转动轴404，所述转动轴404一端连接有位于所述发电座401顶端的转动盘405，所述转动盘405外壁均匀连接有若干个风动扇叶406，所述发电座401顶端安装有防护筒407，所述风动扇叶406均设置在所述防护筒407内部，所述转动轴404另一端连接有若干个旋转盘408，所述旋转盘408表面连接有若干个旋流片409，所述充气座402侧面还连接有排气筒410，所述排气筒410外连接有位于所述机箱本体1内壁的铜管组411，所述转动轴404上还传动连接有微型发电机412，所述防护筒407顶端还安装有光伏板413。

于本发明一实施例中，在机箱本体1安装使用时，利用混合发电装置4进行发电提供动力，充分利用能源，起到节能环保的作用。

需要说明的是，在本方案中的终端设备应用在馈线自动化测试中，馈线自动化的过程采用馈线测试仪进行测试，馈线测试仪的内部电路结构如图8所示，包括主控模块以及与主控模块相连的遥控模块、遥信模块、电压输出模块、电流输出模块以及数据总线接口。其中，由供电系统为主控模块、遥控模块、遥信模块、电压输出模块及电流输出模块供电。上述各个模块在机箱内部可以采用如图9所示的布局方式，图9中，供电系统包含大功率开关电源；主控模块基于cortexm4处理器实现，cortexm4处理器与嵌入式电脑进行数据交互，由嵌入式电脑与数据总线及外部的输入输出设备（例如：触摸屏、鼠标等）进行数据交互；四块电流输出板对应电流输出模块，每块电流输出板提供2路输出；四块电压输出板对应电压输出模块，每块电压输出板同样提供2路输出；di板及do板分别为遥信模块及遥控模块。

本实施例中，供电系统采用如图10所示的电路结构，包括±15v、80a大功率开关电源，400v、200w电源，24v、1a开关电源，±15v、1a开关电源以及5v、15a开关电源，上述电源统一由外部的220v电源供电，分别产生各个模块所需的工作电压（工作电流），±15v、80a大功率开关电源及400v、200w电源为电压输出模块及电流输出模块供电，电压输出模块及电流输出模块的模拟电路部分则由±15v、1a开关电源供电。24v、1a开关电源为遥信模块di及遥控模块do供电，±15v、1a开关电源为主控电路模块供电，5v、15a开关电源为遥信模块di、遥控模块do、主控模块及嵌入式电脑供电。

本实施例中，主控模块采用如图11所示的电路结构，基于cortexm4处理器，cortexm4处理器向外部提供gps模块接口、irig-b输入接口、串口接口、以太网接口。通过gps模块接受gps时钟信号，为馈线测试仪提供精确的时钟信息。irig-b输入模块则用于接受b码信号，同样为馈线测试仪提供精确的时钟信息。本实施例通过gps模块、irig-b输入模块这两种接口为馈线测试仪提供多样化的时钟同步接口。串口用于与外部设备的通信，包括但不限于485接口及232接口。以太网接口则用于外部设备的通信。

锂电池与高精度有源晶振则构成守时电路，高精度有源晶振与cortexm4处理器相连。当cortexm4处理器无法获取到gps信息以及irig-b信号时，可以通过守时电路继续保持精确的时钟，比如在地下室场景下使用本实施例公开的馈线测试仪时，可以在地下室外先通过gps模块和/或irig-b输入模块完成对时后，关电拿到地下室使用。在关电的过程中，整个馈线测试仪的时钟就由守时电路保持。

cortexm4处理器还与cpld总线逻辑模块相连，cpld总线逻辑模块是对总线接口的扩充，用于主控模块与子模块的状态采集与控制。

主控模块具有ram存储单元、flash存储单元、数模转换模块da、模数转换模块ad。ram存储单元为馈线测试仪的内存，flash存储单元则为馈线测试仪的存储。通过数模转换模块da提供了数字量转模拟量输出通道，输出的模拟量被送往电流输出电压以及电压输出模块，用于驱动电压功率放大器与电流功率放大器。通过模数转换模块ad提供了模拟量转数字量的通道，通过该通道采集电压功率放大器与电流功率放大器输出后的模拟量，形成闭环，使馈线测试仪的输出精度得到提高。

主控模块还具有485串口接口，该485串口接口为内部通信接口，用于与子模块通信使用。

本实施例中，电压输出模块采用如图12所示的电路结构，400v、200w电源给出的dc400v输入电压输出模块后，通过隔离可控开关电源转换成±40v到±400v可以调节电压的电源，供给电压功率放大器使用（即图中的“igbt对管”部分），经功率放大后的电压经电压输出电路对外部输出。电压输出后经测量pt采集后送往测量反馈电路，测量反馈电路输出的信号送往主控模块的模拟量转数字量的通道，从而实现上文所述的闭环，使馈线测试仪的输出精度得到提高。

波形输入信号来源主控模块的数模转换模块da，数模转换模块da输出的模拟信号（交流）经过电流型pt隔离到交直流切换单元。同时，485信号通过隔离后控制mcu输出直流电压送往交直流切换单元。交直流切换单元输出的信号送到运放模块进行处理后控制电压功率放大器的输出。由±15v、1a开关电源输出的24v输入为运放模块供电。

总线输入锁存信号经光耦隔离后送到量程控制模块，量程控制模块的输出同样输入交直流切换单元，从而使得电压输出模块可根据输出电压幅值的大小自动调整合适的量程，使输出电压模拟量的精度得到提高。

为了提高电压输出模块的控制效果，通过反馈电路采集电压输出电路输出的电压信号，并反馈至运放模块及mcu，从而实现了闭环控制。

本实施例中，电流输出模块采用如图13所示的电路结构，其结构与电压输出模块相类似，±15v、80a大功率开关电源给出的±15v输入供给电流功率放大器使用（即图中的“t0-3功率对管”部分），经功率放大后的电流经电流输出电路对外部输出。

通过采样反馈电路对电流功率放大器的输出进行采样，同时，通过测量ct模块对电流输出电路的输出进行采样。测量ct模块的反馈的采样电流被送入主控模块的模数转换模块ad，从而实现闭环控制。

波形输入信号来源主控模块的数模转换模块da，数模转换模块da输出的模拟信号（交流）经过电流型ct隔离到运放模块，同时，总线输入锁存信号经光耦隔离后送到量程控制模块，量程控制模块的输出同样输入运放模块。运放模块还接收来自反馈电路输出的采样电流。运放模块对输入的信号进行处理后，控制电流功率放大器，一方面实现了对电流功率放大器的闭环控制，另一方面使得电流输出模块可根据输出电流幅值的大小自动调整合适的量程，使输出电流模拟量的精度得到提高。

遥信模块用于实现外部状态量的采集，本实施例中，遥信模块所采用的电路结构如图14所示，di输入1至di输入n为采集的外部状态量，采用电阻分压，ad采集的模式进行设计。比如外部待采集状态量的高电平为24v，可以通过设置adc的采集电平门限，在大于24v的80%时即认为高电平，从而实现外部状态量的采集。

遥信模块用于实现对于外部设备的控制，本实施例中，遥信模块所采用的电路结构如图15所示，do输出1至do输出n为输出给外部设备的控制信号，控制模块给出的控制信号经由锁存器进行暂存后，通过控制光耦继电器实现控制信号的输出。

在机箱本体1安装在户外之后，由于风动扇叶406接收外界风力而转动，从而带动整个转动轴404转动，一方面带动位于充气座402内部的旋转盘408转动，另一方面带动微型发电机412转动发电，产生的电力供整个机箱本体1使用，而旋转盘408的转动使得旋流片409不断转动，加快充气座402内部的空气流动，充气座402内部产生的气流通过排气筒410传输到铜管组411内部，从而通过铜管组411对整个机箱本体1内部进行散热降温，而在风动扇叶406转动发电的同时，位于风动扇叶406顶部的防护筒407上的光伏板413接收外界阳光实现光能发电，实现电力的混合利用，有效利用能源。

需要说明的是，所述防护筒407表面设置有一层隔热层

所述铜管组411包括若干个相互垂直导通的连接铜管414，所述连接铜管414表面设置有若干个导热片415，所述导热片415末端连接有绝缘板416，在铜管组411进行散热的时候，多个连接铜管414之间相互导通，增大气流和机箱本体1内部的接触面积，而导热片415提高导热效果，而绝缘板416主要用于绝缘保护。

所述机箱本体1背面连接有减震座8，所述减震座8两端均连接有弹簧座801，所述弹簧柱801顶端通过活塞筒802连接有连接筒803，两侧的所述连接筒803之间通过充气球804连接，而在机箱本体1背面连接的减震座8主要用于减震保护，在机箱本体1安装好之后，通过减震座8使得机箱本体1和安装区域之间发生震动时更加稳定，在发生震动时，振动作用通过弹簧座801传输到活塞筒802进行一级减震，之后活塞筒802被压缩，冲击气压进入两个连接筒803之间，对充气球804施加压力，实现二级减震，有效消除外界震动，保证了整个机箱本体1安装的稳定性。

所述弹簧柱801底端还安装有耐磨垫805，增大摩擦作用。

综上所述，本发明的一种馈线自动化测试仪用多功能终端机箱，具有以下有益效果：

本发明的多功能终端机箱通过设置自动开关装置，在使用时可以根据需要自动打开和关闭，使得整个终端机箱使用更加方便，同时可以有效避免安全隐患，保证了使用的安全性，而另一方面，在自动开关装置的作用下，旋转挡板打开之后，可以稳定固定在任意角度，不会发生反弹的情况，方便工作人员对终端机箱的操作使用；

同时，通过设置锁定装置，利用可调节的伸缩螺杆改变整体的安装高度，可以适应不同的竖直安装调节，同时在液压杆和吸附件的作用下，实现水平方向的夹紧固定，从而实现竖直安装和水平安装的结合，可以安装固定在任意位置，为整个终端机箱的使用带来方便；

而且利用混合发电装置实现组合发电，在终端机箱设置在户外的时候，通过户外风力进行发电的同时，利用转动产生的气流对机箱本体内部进行散热降温，有效利用能源，且对机箱本体起到了良好的保护作用。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。