[发明专利]电力应急无线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的一种监测、监控系统，具体为电力应急无线通信系统。

背景技术

电力应急无线通信系统是电力系统的一种监测、监控系统。电力应急无线通信系统包括对高压输电线路的检测设备，通过高清摄像头对输电线路周围的状态（如线路的状态是否良好，输电线是否有污染物覆盖等）进行检测，将检测到的数据进行打包，经过无线设备上传到省网中心，省网中心对输电线路进行检修的人员能够在监控室监控到输电线路的状态，方便监测，节省成本。同时，电力应急无线通信系统还可实现省网中心的监控人员与现场操作人员之间的语音通信。

如图1所示，电力应急无线通信系统包括以下几大部分，蓄电池箱，太阳能板，摄像头，无线主设备5700，和通讯箱。蓄电池箱主要装蓄电池，由于在杆塔上安装，而且保证蓄电池释放的气体不污染其他的设备，所以单独设计箱体，装蓄电池。蓄电池箱上留航空插头，与通讯箱对接。给整个系统供电。太阳能板，主要给蓄电池充电。摄像头，主要采集杆塔状况的数据。无线主设备5700，主要是通过无线的方式传输所采集的数据。而通讯箱，是进行对外的接口，起数据交换及处理的作用。

图1中：图中虚线框内为通讯箱的部分，其中：

1）电源管理，即太阳能控制器和3.3V/-12V电源电压转换电路，主要是控制蓄电池的充放电，当充电饱和时，控制器切断充电回路，防止电池过冲，当太阳长时间不足时，蓄电池放电，当放电电压过低时，切断放电回路，防止电池过放电，损坏电池。12V蓄电池和3.3V/-12V电源电压转换电路，为系统中的电路提供所需的直流电压。

2）CPU部分，CPU采用STM32F103VET6芯片，主要是通过SPI与交换芯片AR8228通信。

3）交换部分，交换部分采用AR8228交换芯片，AR8228有五个自带PHY的交换口，满足系统的设计，五个交换接口分别是：

A.业务1（FE1），接摄像头的RJ45，进行数据通信

B.业务2（FE2），接其他的RJ45设备，进行数据通信

C.天线1（POE1），接无线设备（5700）1，进行数据传输

D.天线2（POE2），接无线设备（5700）2，进行数据传输

E.WIFI，与TPlink对接，共调试用。

4)防雷部分，采用TVS+气体放电管的方式进行防雷处理。

5)音频功放，音频功放的输入信号连接摄像头的音频输出接口，功放电路可以驱动50W的高音喇叭。

6)MIC电路，电路板上预留MIC传感器，输出接摄像头的MIC输入接口。

虚线框外面的设备是通讯箱外接的设备。其中,

1） 蓄电池，选用2块120AH，12V的铅晶蓄电池，要求在4到5天阴雨天气里设备能够正常的工作，所以采用容量较大的电池，其中之所以选用两块，也是考虑电池工作冗余的问题，蓄电池1主要给系统中电路板（需经过DC-DC3.3V转换），无线主设备1和wifi供电，蓄电池2主要供音频功放，摄像头和无线主设备2供电。

2） 太阳能板，用两块40W的太阳能板给一路蓄电池充电。

3） 无线设备5700:无线设备5700，供电是12V与24V兼容的POE供电，系统中采用12V供电，功耗大概是6W左右。主要功能是进行数据的无线传输。

4） 摄像头:

摄像头的供电12V，摄像头内部集成音频电路和MIC电路，音频经过网络的方式传输，摄像头留有音频接口，数据接口和电源接口。MIC传感器采集信号接入摄像头音频输入经过摄像头内部音频处理电路后，通过音频输出接到通讯箱功放电路放大输出。视频信号音频信号可通过网络传输，在视频监控客户端查看视频、监听声音。

电力应急无线通信系统中的蓄电池箱、电池板太阳能板以及通讯箱内的电源管理部分共同构成电力应急无线通信系统中的供电装置（如图2所示）。现有的供电装置存在如下问题和缺陷：1）两个蓄电池给各自对应的供电设备供电，没有自动切换功能，所谓自动切换功能是当其中有一路蓄电池输出不正常则系统自动切换到另一路，用另一个蓄电池给整个系统供电。2）摄像头和音频功放持续供电，在不使用的情况下进行供电，耗电。

发明内容

本发明解决现有电力应急无线通信系统的供电装置没有自动切换功能以及无法实现供电的远程控制的问题，提供一种电力应急无线通信系统。该系统的供电装置具有电源自动切换功能和远程电源控制功能。