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一种基于 物联网的智能 电弧光 传感器

阅读：642发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种基于物联网的智能电弧光传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种基于物联网的智能电弧光传感器，包括电弧光传感探头、外壳、表带、电池、印制板、天线、无线模块、处理器，电弧光传感探头位于外壳的表面，外壳两侧连接有表带，外壳内置有印制板，印制板上焊接有电池、天线、无线模块、处理器，电弧光传感探头的引线通过外壳的孔接入到印制板。本实用新型的产品使用方便，施工简单，运行寿命长、探测角度广，解决了现有产品施工困难、运行寿命短、探测角度小等问题。，下面是一种基于物联网的智能电弧光传感器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于物联网的智能电弧光传感器，包括电弧光传感探头(1)、外壳(2)、表带(3)、电池(4)、印制板(5)、天线(6)、无线模块(7)、处理器(8)，其特征在于，所述电弧光传感探头(1)位于外壳(2)的表面，所述外壳(2)两侧连接有表带(3)，所述外壳(2)内置有印制板(5)，所述印制板(5)上焊接有电池(4)、天线(6)、无线模块(7)、处理器(8)，所述电弧光传感探头(1)的引线通过外壳(2)的孔接入到印制板(5)。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能电弧光传感器，其特征在于，所述电弧光探头包括感光片(9)，所述感光片(9)为光敏元件，包括但不限于光电二极管、光电三极管、PIN光电管、光电池、光敏电阻，所述感光片(9)通过引线接入到印制板(5)。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能电弧光传感器，其特征在于，所述外壳(2)和表带(3)为一体化结构或分体结构，所述外壳(2)和表带(3)均为非金属材料。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能电弧光传感器，其特征在于，所述电池(4)为锂电池。
5.根据权利要求1或根据权利要求3所述的基于物联网的智能电弧光传感器，其特征在于，所述无线模块(7)为LORA无线模块或433MHz无线模块或2.4MHz无线模块，所述无线模块(7)连接有天线(6)。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的智能电弧光传感器，其特征在于，所述处理器(8)为低功耗微控制器单元，所述处理器(8)和无线模块(7)相接，所述处理器(8)可以控制无线模块(7)的供电，用于降低功耗。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的基于物联网的智能电弧光传感器，其特征在于，所述电弧光探头还包括聚光透镜(10)，所述聚光透镜(10)为PMMA材料，所述聚光透镜(10)内部掺杂有光致发光材料或者外表面涂有光致发光材料，所述光致发光材料受弧光中紫外光激发会产生跃迁，并辐射特定频带的光。

说明书全文

一种基于物联网的智能 电弧光 传感器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电力系统电弧光监测设备技术领域，具体说是一种基于物联网的智能电弧光传感器。

背景技术

[0002] 电力系统一旦发生短路故障，通常会产生电弧光，并伴随巨大的光能和热能释放。这个能量可在1s内使40公斤的铁熔化；高温造成的气体膨胀可达67000倍，直接熔毁开关柜甚至整套机组，产生的冲击波会伤害现场工作人员，造成财产损失和人员伤亡。因此，实时监测电弧光的发生，对于及时发现和排除故障、降低损失、保证电力系统安全，有着重要的意义。

[0003] 传统的电弧光传感器主要是有线方式，主要包括两种：

[0004] 1)有源有线弧光传感器，这种是早期的电弧光传感器，需要供电，传感器放置于一次高压设备位置，采用有源电缆连接传感器和二次检测设备，这种方式引入了绝缘耐压风险，并且存在检测角度小的问题；

[0005] 2)无源有线弧光传感器，这种传感器改进了上述早期传感器存在的问题，不需要供电，采用光纤连接，并且部分产品采用广角设计，增大了检测角度，但是，由于这种传感器安装需要开孔，并且从一次到二次引线也需要开孔，安装不便，而且每个探测点都需要布设光纤，以典型的12面屏开关柜为例，每个开关柜布设3个探测点，其光纤数量为36个，造成施工难度巨大，不利于推广使用。实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种基于物联网的智能电弧光传感器。

[0007] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

[0008] 一种基于物联网的智能电弧光传感器，包括电弧光传感探头、外壳、表带、电池、印制板、天线、无线模块、处理器，电弧光传感探头位于外壳的表面，外壳两侧连接有表带，外壳内置有印制板，印制板上焊接有电池、天线、无线模块、处理器，电弧光传感探头的引线通过外壳的孔接入到印制板。

[0009] 本实用新型进一步的设计方案中，所述电弧光探头包括感光片，所述感光片为光敏元件，包括但不限于光电二极管、光电三极管、PIN光电管、光电池、光敏电阻，所述感光片通过引线接入到印制板。

[0010] 本实用新型进一步的设计方案中，所述外壳和表带为一体化结构或分体结构，所述外壳和表带均为非金属材料。

[0011] 本实用新型进一步的设计方案中，所述电池为锂电池。

[0012] 本实用新型进一步的设计方案中，所述无线模块为LORA无线模块或433MHz无线模块或 2.4MHz无线模块，所述无线模块连接有天线。

[0013] 本实用新型进一步的设计方案中，所述处理器为低功耗微控制器单元，所述处理器和无线模块相接，所述处理器可以控制无线模块的供电，用于降低功耗。

[0014] 本实用新型进一步的设计方案中，所述电弧光探头还包括聚光透镜，所述聚光透镜为PMMA 材料，所述聚光透镜内部掺杂有光致发光材料或者外表面涂有光致发光材料，所述光致发光材料受弧光中紫外光激发会产生跃迁，并辐射特定频带的光。

[0015] 本实用新型具有以下突出的有益效果：

[0016] 本实用新型的产品使用方便，施工简单，运行寿命长、探测角度广，解决了现有产品施工困难、运行寿命短、探测角度小等问题。附图说明

[0017] 图1是本实施例中智能电弧光传感器的结构示意图(侧面)；

[0018] 图2是本实施例中智能电弧光传感器的结构尺寸图(正面)；

[0019] 图中，1-电弧光传感探头，2-外壳，3-表带，4-电池，5-印制板，6-天线，7-无线模块， 8-处理器，9-感光片，10-聚光透镜。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明:

[0021] 实施例1

[0022] 参见附图1和附图2，一种基于物联网的智能电弧光传感器，包括电弧光传感探头(1)、外壳(2)、表带(3)、电池(4)、印制板(5)、天线(6)、无线模块(7)、处理器(8)，所述电弧光传感探头(1)位于外壳(2)的表面，所述外壳(2)两侧连接有表带(3)，所述外壳(2)内置有印制板(5)，所述印制板(5)上焊接有电池(4)、天线(6)、无线模块(7)、处理器(8)，所述电弧光传感探头(1)的引线通过外壳(2)的孔接入到印制板(5)，所述电弧光探头包括感光片(9)，所述感光片(9)为光电二极管，所述感光片(9)通过引线接入到印制板(5)，所述外壳(2)和表带(3)为一体化结构，所述外壳(2)和表带(3)均为硅胶材料，所述电池(4)为锂电池，所述无线模块(7)为LORA无线模块，所述无线模块 (7)连接有天线(6)，所述处理器(8)为低功耗微控制器单元，所述处理器(8)和无线模块(7)相接，所述处理器(8)可以控制无线模块(7)的供电，用于降低功耗，所述电弧光探头还包括聚光透镜(10)，所述聚光透镜(10)为PMMA材料，所述聚光透镜(10)外表面涂有光致发光材料，所述光致发光材料受弧光中紫外光激发会产生跃迁，并辐射特定频带的光，优选的，会受紫外光激发产生红光。

[0023] 在使用时，所述传感器直接通过表带(3)捆绑固定在目标位置即可，不需要根据不同工程需要定制光纤长度，使用方便，也不需要像传统的传感器那样需要大量开孔布设光纤，大大降低了施工难度；另外，所述处理器(8)为低功耗微控制器，并且通过MOS管开关控制无线模块(7)的供电，运行平均电流在20uA以下，采用1200mAH的电池，平均运行寿命达到 6年以上，可以满足电力运维的需要；最后，所述电弧光探头包括聚光透镜(10)，且外表面涂有光致发光材料，当侧面弧光照射时，虽然无法直接照射到感光片(9)，但是光致发光材料受激产生的光会通过聚光透镜(10)汇聚到感光片(9)，从而提高了侧面电弧光的反应灵敏度，增大了监测角度，解决了目前某些产品对侧面入射光反应不灵敏的问题，另一方面，光致发光材料对电弧光中大量的紫外光灵敏，但对可见光不灵敏，因此，避免了可见光的干扰，解决了现有产品在电力巡检过程手电或日光灯照射容易误动作的问题。

[0024] 实施例2

[0025] 本实施例中的基于物联网的智能电弧光传感器与实施例1中的不同之处在于：所述聚光透镜(10)内部掺杂有光致发光材料，所述处理器(8)内部有温度传感器。此实施例2改进了实施例1中光致发光材料容易受外物摩擦破损的问题，同时增加了温度监测功能，使得本实用新型的应用场景更广泛。

[0026] 以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

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