專利名稱：中繼站天饋線自動融冰裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種從電線或電纜上除冰或雪的裝置，特別是一種中繼站天饋線自動融冰裝置。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，在北方或者海拔較高的地方安裝水情遙測中繼站，是用于遠程監(jiān)測水情數(shù)據(jù)的。然而，由于極端氣候的原因，經(jīng)常發(fā)生中繼站天饋線結(jié)冰，而結(jié)冰嚴重時，容易導致天饋線折斷，進一步導致水調(diào)中心站發(fā)生大面積水情數(shù)據(jù)中斷的故障，影響水情自動測報系統(tǒng)的安全可靠運行。而且，故障發(fā)生的時間段內(nèi)，由于氣候影響導致交通極為不便，特別是要上山搶修，給水情維護人員上山搶修和人身安全帶來了極大的安全隱患。要解決上述問題，一般采用以下技術方案將發(fā)熱裝置安裝在天饋線主桿上。然而 其不足之處在于1、由于一般的發(fā)熱裝置都是以外界溫度直接作為引發(fā)加熱的因素，這樣會使得在低溫但并未結(jié)冰的狀態(tài)下，發(fā)熱裝置也會啟動，對天饋線的正常使用也帶來不利影響，且容易影響天饋線的使用壽命；3、所用的加熱線都是金屬或者類似導電材質(zhì)的，所以會對中繼站收發(fā)信號的電磁波產(chǎn)生影響，導致中繼站無法正常工作。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，而提供一種不影響天饋線正常運行，安全、可靠的中繼站天饋線自動融冰裝置。本實用新型是通過以下途徑來實現(xiàn)的中繼站天饋線自動融冰裝置，其結(jié)構(gòu)要點在于，包括有電源電路、穩(wěn)壓控制電路、環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路、信號告警電路和加熱電路，電源電路的輸出端分別連接穩(wěn)壓控制電路和加熱電路，環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路和信號告警電路依序電連接，結(jié)冰檢測電路的控制觸發(fā)端與加熱電路電連接，穩(wěn)壓控制電路的供電端分別連接環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路和信號告警電路的電源接入端，信號告警電路的信號輸出端連接到中繼站的RTU平臺；加熱電路中的加熱線為一種碳纖維加熱線，該加熱線安裝在天饋線上，結(jié)冰檢測電路的感應開關觸點安裝在天饋線上。所述的RTU英文全稱Remote Terminal Unit,中文全稱為遠程終端控制系統(tǒng)。上述自動融冰裝置的工作流程為穩(wěn)壓控制電路接收來自電源電路的電壓信號，并進行穩(wěn)壓處理，之后為環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路和信號告警電路提供工作電源，環(huán)境溫度檢測電路檢測外界溫度，當外界溫度低于設定溫度，則觸發(fā)結(jié)冰檢測電路，結(jié)冰檢測電路檢測外界結(jié)冰狀態(tài)，一旦結(jié)冰，由于冰的導電性，將閉合結(jié)冰檢測電路的感應開關觸點，接通結(jié)冰檢測電路；結(jié)冰檢測電路發(fā)出觸發(fā)信號分別傳送給加熱電路和信號告警電路，加熱電路中的碳纖維加熱線開始加熱融冰，信號告警電路則發(fā)出告警信息傳送給中繼站的RTU平臺。首先本實用新型采用了環(huán)境溫度檢測和結(jié)冰檢測電路雙重感應判斷結(jié)構(gòu)，以真實反應天饋線的結(jié)冰情況，防止了低溫不結(jié)冰而誤啟動自動融冰裝置的問題，保證了自動融冰裝置的可靠運行，采用冰的導電性能來接通觸點開關，作為啟動結(jié)冰檢測電路觸發(fā)加熱電路的啟動因素，結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠方便。其次，該雙重感應判斷結(jié)構(gòu)還帶來一個出乎意料的效果現(xiàn)有技術中，為了確保結(jié)冰時再啟動加熱電路融冰，通常需要將設定的環(huán)境溫度設定界值設置到1°甚至0°以下，由于結(jié)冰的情況復雜，而且也和環(huán)境溫度感應器的設置安裝點有關，在1°以上也有可能結(jié)冰，因此也會形成結(jié)冰卻不啟動自動融冰裝置的問題，本實用新型解決了該問題，由于采用環(huán)境溫度檢測和結(jié)冰檢測電路雙重感應，可以將環(huán)境溫度設定界值提高到3°到5°，確保了所有可能結(jié)冰的狀況，使得該自動融冰裝置能夠做到及時融冰、及時解決險情的可靠運行狀態(tài)。本實用新型經(jīng)過多方查找和多次試驗，選用了碳纖維加熱線作為加熱融冰的載體，其解決了金屬導線加熱對天饋線收發(fā)信號的電磁波產(chǎn)生的影響問題，實現(xiàn)了加熱融冰和天饋線收發(fā)信號的互不干擾，保證中繼站天饋線的正常運行。本實用新型可以進一步具體為電源電路包括有太陽能電池和蓄電池組，太陽能電池的電能輸出端與蓄電池組的充電接口電連接，蓄電池組的輸出端分別連接穩(wěn)壓控制電路和加熱電路。由于中繼站大多安裝在高地無人區(qū)，因此太陽能量充足，利用太陽能供電一方面能夠無限制的為自動融冰裝置提供電能來源，另一方面也是節(jié)能環(huán)保的一個措施。還包括有一蓄電池保護控制電路，其插接在蓄電池組和加熱電路之間，與二者分別電連接。由于蓄電池組在供電過程中可能出現(xiàn)的電壓過低的情況，導致蓄電池組的工作故障，因此需要對蓄電池租進行供電保護，當蓄電池組電壓過低時，切斷加熱電路，待充電達到設定值后方可再行導通。綜上所述，本實用新型提供了一種中繼站天饋線自動融冰裝置，其采用了環(huán)境溫度檢測和結(jié)冰檢測電路雙重感應判斷結(jié)構(gòu)，以真實反應天饋線的結(jié)冰情況，保證了自動融冰裝置的可靠運行，結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠方便；能夠確保所有可能結(jié)冰的狀況，使得該自動融冰裝置能夠做到及時融冰、及時解決險情的可靠運行狀態(tài)；選用了碳纖維加熱線作為加熱融冰的載體，實現(xiàn)了加熱融冰和天饋線收發(fā)信號的互不干擾，保證中繼站天饋線的正常運行。

圖I所示為本實用新型所述中繼站天饋線自動融冰裝置的電路框架結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本實用新型所述中繼站天饋線自動融冰裝置的電路工作原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。
具體實施方式
最佳實施例參照附圖I，中繼站天饋線自動融冰裝置，包括有由依序電連接的太陽能電池和蓄電池組組成的電源電路、蓄電池保護控制電路、穩(wěn)壓控制電路、環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路、信號告警電路和加熱電路，太陽能電池的電能輸出端與蓄電池組的充電接口電連接，蓄電池組的一輸出端連接穩(wěn)壓控制電路，另一輸出端通過蓄電池保護控制電路與加熱電路電連接，環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路和信號告警電路依序電連接，結(jié)冰檢測電路的控制觸發(fā)端與加熱電路電連接，穩(wěn)壓控制電路的供電端分別連接環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路和信號告警電路的電源接入端，信號告警電路的輸出端連接到中繼站的RTU平臺；加熱電路中的加熱線為一種碳纖維加熱線，該加熱線安裝在天線主桿上，結(jié)冰檢測電路的感應開關觸點安裝在天饋線上。其中該感應開關為一種傳感器觸點開關，由2個或2個以上觸點組成，以兩兩并接的方式連接到電路中，任意一對觸點因結(jié)冰被導通了，都能啟動電路進一步運打。上述各個電路的具體組成和連接見附圖2 參照附圖2 :穩(wěn)壓控制電路由穩(wěn)壓芯片7812及電容Cl、C2組成；環(huán)境溫度控制電路包括有晶體管Tl、時基電路ICl及其輔助電路組成和低溫控制傳感器Θ組成；結(jié)冰檢測電路由結(jié)冰傳感器觸點開關BK和時基電路IC1、晶體管Tl及其輔助電路組成；信號告警模 塊由通信芯片IC2及其輔助電路組成；由DW3、DW2、T5和DW5、DW4、T6等組成的蓄電池保護控制電路；加熱電路由四根碳纖維加熱線連接成橋式電路而組成，這樣可以最大化的提供加熱功率，提高加熱效率。上述電路的工作原理如下(一)、接通電源，ICl(時基電路)②腳電平彡1/3VCC，⑥腳電平彡2/3VCC，ICl的輸出端③腳輸出低電平，融冰加熱因T4截止不工作；同時，信號告警電路IC2的④腳因受控于ICl的輸出端③腳，也為低電平，處于強復位狀態(tài)，輸出端③腳無振蕩脈沖信號電平輸出。(二 )、當現(xiàn)場環(huán)境溫度下降到某一設定值(如:TC)時，低溫控制傳感器Θ接通，低溫指示燈LEDl亮，如現(xiàn)場氣溫持續(xù)下降，導致中繼站天線結(jié)冰，安裝在天饋線上或現(xiàn)場的自制結(jié)冰傳感器觸點接通，Tl基極電阻Rl通過天饋線結(jié)冰對地形成回路電流而導通，T2基極從Tl集電極得到電流而飽和導通，使ICl的②腳為低電平(< 1/3VCC)，電路翻轉(zhuǎn)，其輸出端③腳輸出高電平，T4飽和導通，安在天線主桿上的碳纖維加熱線(RL1-RL4)開始加熱融冰，同時，融冰工作指示燈LED2亮，此時因ICl輸出端③腳為高電平，IC2的④腳復位解除，振蕩電路工作，IC2的輸出端③腳會每隔12分鐘(5個/小時)輸出一個脈沖，可將結(jié)冰的告警信號通過RTU平臺的VHF通訊發(fā)射到中心站。(三)、當融冰加熱到天線結(jié)冰溶化后或現(xiàn)場環(huán)境溫度上升至冰點以上時，其結(jié)冰傳感器觸點斷開，T1、T2截止，ICl回到(一)的待機狀態(tài)；低溫控制傳感器Θ的另一個作用是，預防不結(jié)冰的低溫天氣(如5°C左右)時，因大雨或濃霧天氣導致天饋線上自制結(jié)冰傳感器觸點受潮誤工作。蓄電池保護控制電路的工作原理為I、當蓄電池組電壓正常(如36V-38V)時，控制電平經(jīng)DW3、R13、Wl、DW2，使T5飽和導通，T3截止，ICl復位端④腳通過R9接高電平，未對ICl強制復位，ICl只受控于觸發(fā)端②腳和閥值端⑥腳。2、當蓄電池組在連續(xù)工作使電壓降低，如下降至33V時，使DW2和T5基極因達導通電平(通過調(diào)節(jié)Wl)不夠而截止，則T3通過R11、DWl獲得基極電流而導通飽和，ICl的復位端④腳因低電平而強制復位，ICl的③腳輸出低電平，此時由于二極管D對DW2和T5基極的鉗位作用，使T5繼續(xù)保持截止狀態(tài)，這時無論ICl的觸發(fā)端②腳和閥值端⑥腳在何狀態(tài)，其輸出端都是低電平，融冰加熱電路均不能工作，等待白天太陽能板對蓄電池組進行補充電。3、當蓄電池組經(jīng)太陽能板充電使蓄電池組的輸出端電壓達到設定值，如37. 5V時，通過DW5、R15、W2、Dff4,使T6飽和導通(調(diào)節(jié)W2)，又使T3基極處于低電平而截止，ICl的復位端④腳通過R9接高電平而解除復位，T5的基極和DW2的因沒有被二極管D鉗位，而重新飽和導通，整個控制電路又回到原來的正常工作狀態(tài)。本實用新型為一種水情自動測報系統(tǒng)天饋線自動融冰技術，可推廣應用到水利、水文、防汛、通信等類式行業(yè)，解決高山基站小型天饋線因結(jié)冰損壞的問題，對提高系統(tǒng)設備的可靠性和暢通率，意義重大。還可減少系統(tǒng)的設備費用和人工及交通費用，杜絕維護人員在冰雪天氣上山維護時發(fā)生意外。本實用新型未述部分與現(xiàn)有技術相同?！?br> 權利要求1.中繼站天饋線自動融冰裝置，其特征在于，包括有電源電路、穩(wěn)壓控制電路、環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路、信號告警電路和加熱電路，電源電路的輸出端分別連接穩(wěn)壓控制電路和加熱電路，環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路和信號告警電路依序電連接，結(jié)冰檢測電路的控制觸發(fā)端與加熱電路電連接，穩(wěn)壓控制電路的供電端分別連接環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路和信號告警電路的電源接入端，信號告警電路的信號輸出端連接到中繼站的RTU平臺；加熱電路中的加熱線為一種碳纖維加熱線，該加熱線安裝在天饋線上，結(jié)冰檢測電路的感應開關觸點安裝在天饋線上。
2.根據(jù)權利要求I所述的中繼站天饋線自動融冰裝置，其特征在于，電源電路包括有太陽能電池和蓄電池組，太陽能電池的電能輸出端與蓄電池組的充電接口電連接，蓄電池組的輸出端分別連接穩(wěn)壓控制電路和加熱電路。
3.根據(jù)權利要求2所述的中繼站天饋線自動融冰裝置，其特征在于，還包括有一蓄電池保護控制電路，其插接在蓄電池組和加熱電路之間，與二者分別電連接。
4.根據(jù)權利要求I所述的中繼站天饋線自動融冰裝置，其特征在于，結(jié)冰檢測電路的感應開關為一種傳感器觸點開關，由2個或2個以上觸點組成，以兩兩并接的方式連接到電路中。
專利摘要本實用新型涉及一種從電線或電纜上除冰或雪的裝置，特別是一種中繼站天饋線自動融冰裝置，其結(jié)構(gòu)要點在于，包括有電源電路、穩(wěn)壓控制電路、環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路、信號告警電路和加熱電路，環(huán)境溫度檢測電路、結(jié)冰檢測電路和信號告警電路依序電連接，結(jié)冰檢測電路的控制觸發(fā)端與加熱電路電連接，加熱電路中的加熱線為一種碳纖維加熱線，其安裝在天饋線上，結(jié)冰檢測電路的感應開關觸點安裝在天饋線上。優(yōu)點在于，其采用了環(huán)境溫度檢測和結(jié)冰檢測電路雙重感應判斷結(jié)構(gòu)，保證了自動融冰裝置的可靠運行；能夠做到及時融冰、及時解決險情的運行狀態(tài)；選用了碳纖維加熱線作為加熱融冰的載體，實現(xiàn)了加熱融冰和天饋線收發(fā)信號的互不干擾。
文檔編號H02G7/16GK202678899SQ201220282689
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權日2012年6月15日
發(fā)明者陳由旺 申請人:福建水口發(fā)電集團有限公司