无线电力传输范文

无线电力传输篇1

【关键词】 家用电气 无线电力传输 电源

最近几年在电力设备逐渐完善的过程中，无线电力传输（Inductive Power Transfer，IPT）具有的时尚、安全的特点开始被人们关注。但是该项技术存在的局限性表现在只能为手机充电等效功率应用，针对功率较大的家电领域，目前尚未成熟。对于IPT系统来说，传输线圈副边电路互相隔离，在开环状态下工作，电路的输出电压通常都难以控制。通常情况下，在接收端使用DC/DC电路来稳定输出电压的过程中，为增加系统输出功率，通常都会在原边电路中增加锁相环电路，进而促使线圈工作在谐振状态。但是采用这种方法存在一定的问题，这些问题的存在降低了输出功率的稳定性。因此，为提高松耦合变压器传输功率与效率，需要对原、副边线圈增加谐振补偿电容。同时需要眼研究出一种新的输电系统。

一、无线电力传输系统

该种系统已经在大范围领域中开始应用，但是要想进一步了解其中相关情况，就应当对该系统有一个必要的了解。

1.1系统结构

无线电力传输系统的结构如图1所示。系统通常是由半桥逆变电路、单片控制电路、辅助电源、显示模块、婺源射频识别以及谐振耦合电路共同组成220V交流电在经过全桥整流、电感、电容滤波后送达给半桥逆变电路的输入端，在此过程中，高频方波电压就会通过半桥逆变电路出书到谐振耦合电路中，再由谐振耦合电路将能量传输给负载[1]。这是无线电力传输系统的组成部分，各个部位都在系统运行中具有重要的作用。

1.2主电路参数设置

无线电路传输系统由开关输入网络、高频整流网络和谐振耦合网络共同组成。谐振耦合网络的原边线圈采用串联电容Cp补偿，副边线圈采用并联电容Ca补偿。其中，Cp采用耐流大的电容，采用耐压高的电容，且Cp、Ca的频率稳定性都较高，C1、C2采用耐压较高、容量较小的无极性电容，和Lim组成LC滤波器，以提高功率因数。在分析主电路的过程中，采用互感模型的方法对主干电路进行分子，就可以将等效电路图画出来。等效电路图如图2所示。原、副边线圈电感通常由Lp、La表示，Cp、Ca为原、副边补偿电容，Rp、Ra分别为原、副边线圈电阻，M为原、副边线圈的互感，R为负载电阻，Re为等效负载，Za为次级回路的等效阻抗，为从输入端看进去的等效阻抗。通过对图2所示主电路的等效电路进行建模和分析。通过这样的分析主电路的电压变化，就能够确定谐振网络元件的参数。

1.3直流输出电压的控制

直流输出电压Uo控制采用频率查表模糊控制法。在电路稳定的时候，开关主要负责谐振频率上，此时可完全实现零电流软开关（ZCS），如果开关的损耗量小，则系统工作的效率就可以达到最高效率，在输出电压Uo降低或者增大的时候，电路检测到谐振电流幅度值法僧改变，相应增大或者缩小来管理工作频率，以此来稳定电压Uo[2]。在研究的过程中就会发现，电路工作频率在镇邪频率福建的时候，电路的电压增益变化就会变得较大。由此可见，如果开关频率偏执不会超过某一界面，开关管基本工作在ZCS工作状态的时候。从实验研究的结果就可以看出，开关频率在谐振率±5%的范围内，电压增益变化就可以达到设计的要求，同时工作效率还就能够达到满足84%以上。

二、仿真实验

通过设计一台额定功率1000W的数字家用无线电力传输电源样机，可以将输入电压范围保持在180-264VAC输出电压为Uo220VDC，电杆Lm为400uH，C1、C2采用耐压较高的1uF无极性电容，原边线圈直径19mm等相关的数据。在实验设计的过程中，为进一步验证电源性能，可以分别对电源的功率与功率因素采用实验进行测定，进而来评价设计的可行性。

三、结语

在实验研究的过程中，依据数字家用无线电力传输电源，就能够确定1000W左右功率等级的无线电力传输系统可以采用的电路结构具有合理性，同时护肝模型对电路进行的等效分析就可以知道参数设计具有可行性。

参 考 文 献

[1]刘永军.无线电力传输技术：创造未来空间神话[J].中国电子商情（基础电子），2010，10（12）：53-54.

无线电力传输篇2

[关键词]无线电能传输技术；综述；应用前景

前言

无线电能传输技术有名无接触电能传输技术，是指一种借助于电磁场或电磁波进行能量传递的技术，目前我国对此技术还在继续研究阶段。现在的无线电能传输是由电磁感应式、电磁共振式和微波电能传输方式三种方式来实现的。由于越来越多的电子产品的出现，为人们的生活带来了极大的方便，但是传统的通过导线或者插座充电的电力传输方式已经逐渐不能适应更新换代极快的电子产品了。人们希望能有更加新型的电能传输技术来取代的传统电力传输方式，从而来消除纷乱电源线给人们带来的巨大困扰。因此，无线电力传输技术便很自然的顺应了人们的需求，随之便走进了人们的日常生活以及各个所需要的领域。

1.无线电能传输技术在我国的发展

我国在无线电能传输领域的研究是从2000年才开始的，与世界其他国家相比，我国对于该领域的研究相对较迟。起步初始时，主要是研究直接耦合的方式并将其应用于汽车上。从2007年开始，我国对无线电能传输技术的研究逐渐加大了力度，投入了大量的心血。从这几年的研究群体来看，科研工作者主要是国内的知名高校、科研机构以及一些科技公司，其中具有代表性的有浙江大学、哈尔滨工业大学、青岛科技大学以及中科院、海尔集团等学校或机构组织。其中最为重要的，在研究过程中具有里程碑意义的是在2010年CES展会上，海尔应用无线电力传输技术推出了一款无尾电视，接着在2011年，海尔集团与山东的几所高校联合，在超前技术研究中心共同绘制完成了“无线电力传输产业技术路线图”。未来几年，无线电力传输新兴产业将随着科技水平的不断提升而加速发展，将会达到的产业规模会带来巨大的经济效益，并同时在全国范围内出现新的经济增长点，从而带动国家经济的发展。再这样的发展速度下，作者相信无线电能传输技术完全进入我们的生活将指日可待。

2.目前无线电能传输技术的实现方式

作者在前文中提到过，按照原理来分，目前在已经出现的无线电能传输技术中，主要有电磁感应式、电磁共振式以及微波电能传输方式三种技术方式。其中电磁感应式是利用变化中的电流来通过初级线圈而产生磁场，由变化的磁场再次通过次级线圈感应出电场，从而来达到电能的传输。这种方式是无线电能传输中目前出现最早、发展最快、应用最多的技术。而电磁共振式技术，它将天线固有的频率与发射场电磁频率相一致时引起的电磁共振接收后，通过电磁耦合的共振效应来达到电能传输，2007年的MIT就是通过这种技术方式来实现的。这种共振技术方式适合在短距离内使用需要大功率电源的机器，如汽车、电冰箱等。所谓的微波电能传输技术，是将电能转化为微波，让电力以微波的方式发射，然后微波经自由空间传送到目标位置，通过微波辐射的方式到达接收端，转化成直流电能的技术。一般的微波电能传输方式距离比较短，通常为10m左右，而且这种技术方式功率小，传输效率低，应用的范围也较小。正常情况下，研究人员都会用前两种技术方式来进行具体的实验和操作，但微波电能传输技术也可以在近距离内被较小拱了的电器使用，如麦克风、电吹风等。以上三种无线电能传输的技术方式是研究中必不可少的，在整个研究领域内具有非常重要的地位。因此科研工作者对这三种技术方式的研究从来没有放松过，要想将无线电力传输技术应用于其他领域，必须对这三种技术方式最够熟悉的掌握其主要内容，为后面的研究打好基础。

3.目前无线电力传输技术所面临的问题

无线电能传输技术在我国虽然不是一个新的概念，但是它的新技术和新应用的引入已经使它成为一门新的值得研究的学科。虽然目前我国无线电能传输技术在不断的进步，但是在研究过程中仍然会有很多的问题存在。比如在无线电力传输的效率和距离的计算，高频功率电源和整流技术等问题仍没有得到比较好的解决。而被研究出来的高频电源方案在运用于实际生活中都普遍存在着效率低下、设计复杂等问题的缺陷，并且无线电力传输技术在系统控制方面也存在着较明显的问题。在研究如何能更好的利用无线电力传输技术时，还要考虑电磁辐射对人身是否安全和是否会对周围环境造成不利的影响。由于无线电力的传输不像传统的供电方式那样可以在传输路径上得到很好的控制，它是通过微波的发射来来传输电力的，所以如果有高能量的能量密度出现，则会对人们的身体安全带来影响。还有就是系统整体性能有待提高整体传输效率低。其主要原因还是由于能量的控制难以掌握，科研工作者还是无法达到能量的对点传送，在整个传输的过程中仍然会通过散射的方式来损耗掉一部分能量，这样的低效率甚至是影响整个系统效率的关键因素。但是随着电子传输技术的不断进步，传输的效率也会逐渐提高，所以控制好微波的传输密度也是研究人员目前面临的一个比较严重的问题。

4.我国无线电力传输技术的应用前景

目前，在世界范围内，无线电力传输技术已经被应用与许多领域，比如在便捷通讯、交通运输领域、水下探测应用、航空运输领域、医学器械领域等众多领域，而且有较明显的成就。因为中国对无线电力传输这一快的研究起步比较晚，所以目前还不能将其运用于这么多领域内。但是从目前的研究速度和投入力度来看，我国对无线电力传输技术这一领域的研究是特别重视的，而且每一年都会取得巨大的进步。所以，作者相信在未来的10-20年间，我国会将无线电力传输技术运用于各个领域，将会涉足于工业制造、农业生产、家庭的日常生活以及航空航天的各个角落，从而使我国人民的日常生活更加便捷，提高人们的生活品质并且有效的起到节约能源、电能的作用，为能源的节约开辟了一条新型的道路。当有一天，无线电力传输技术运用于在我国被普遍运用，利用微波传输输电能的技术，来解决电网的死角，将会对我国落后偏僻地区有巨大的影响，将会带动这些偏僻落后的地区走上快速发展的道路。

结语

无线电力传输是一项很有发展前途的新技术，因为其特有的安全性、便捷性而成为了现在人们研究的热点问题之一。尽管它也存在着一些很明显的缺点，如稳定性差、系统传输难以控制、传输效率低等。但作者相信在广大科研工作者的努力下，这一技术的发展将会有更好的条件、更光明的前景。未来，无线电力传输将会完全取代传统的电力传输方式，并且将会不断融入人们的生活当中，逐渐改变人们的生活方式，让人们真正实现过无线生活的梦想。虽然这个过程会经历很多的艰辛，历经很长的时间，会伴随着无数次的实验与失败，但是作者认为只要坚持着不要轻易放弃，就会达到我们所期望得到的目标。

参考文献

[1]古丽萍.令人期待的无线电力传输及其发展[J].技术前沿，2013（04）.

无线电力传输篇3

【关键词】物联网；输电线路；无线通信；网络架构

0 引言

架空输电线路是电力系统输送电能的关键设施，因为架空输电线路一般长达几十米甚至几百千米，并且架设在相对复杂的环境中，主要有自然灾害，如：大风，雨雪，冰冻等；其次是人为损坏，如：盗窃，树木生长等不可控因素的影响，据统计，在电网停电事故中，线路事故占主要原因，输电的安全性往往会受到一定的威胁。因此，对架空输电线路的安全运行进行实时在线监测是十分必要的。因为输电线路经过的区域环境相对复杂，所以给输电线路的通讯造成一定的阻碍。现阶段，GPRS、CDMA、OPGW、3G等方式是应用于输电线路在线监测的主要通信方式，但是这些通信技术在某些方面仍有一定的欠缺性，例如它无法覆盖到输电线路的全程，偶尔会出现信号不稳定的现象，所以，这就可能导致在线监测系统无法正常工作，不能保证架空输电线路在线监测设备数据的可靠性传输。

1 物联网系统的体系架构

物联网是由各种智能设备，如射频识别（RFID）、红外传感器、无线传感器网络（WSN）、全球定位系统（GPS）、激光扫描仪和具有互联网意识、能识别物理世界的仪器构成。物联网技术利用互联网和电信网络，让人与物之间得到信息交换（如安全控制、安全监测、数据采集、交互等），从而实现对各种智能设备的管控实时性、管理精准性以及进行辅助分析决策等。智能电网的大部分数据的感知范围可以大大提高，从而支持智能电网系统的信息流，业务流和功率流的集成。

物联网的系统共可以分为三个层次：最底层为感知层、其次是网络层和应用层。如图1所示。

图1 物联网的体系架构

多传感器、多维编码和阅读器组成了感知层。如：RFID标签和阅读器、摄像机、无线传感器网络、GPS终端、有线传感器网络，机器对机器（M2M）终端、传感器网关等。感知层又分为两层：感知管制层和通信扩展层。感知控制层处理物理世界的智能感知，包含数据辨别、信息获取、解决和主动控制等功能。在通信扩展层的通信模块的帮助下，各种智能设备可以连接到网络层和应用层。

网络层由各种电信网和核心网组成。电信网络通常被认为是接入网，而信息传输、路由和控制通常在核心网络中实现。网络层的概念由于其成熟的技术已经被广泛接受。此外，物联网管理中心和信息中心属于网络层。这一事实意味着网络操作和信息操作都可以在网络层上实现。

应用层是将物联网技术应用于各行各业中。这其中包含物联网的各种基础设备，如安装于输电线路上的众多传感器设备以及网络传输设备。并且应用层也实现了各行业与物联网技术的充分联合，它的关键功能在于信息的安全与共享。

2 基于物联网技术的架空输电线路监测预警的网络架构

首先是传感网络层，传感网络层由众多的传感器组成，而这些众多的传感器可以被认为是物理世界的“感觉器官”，并提供原始信息的处理、传递、分析与反馈。传感器主要布置在输电线路的杆塔上，用来监测输电杆塔的倾斜，导线的舞动，风偏，导线覆冰，导体温度以及微气象等方面的信息。由于输电线路需要监测的信息量相对较大，并且周围环境复杂，不利于大量信息的直接传输，所以，这就需要在一定的区域内组成多个小型的传感器组网，再通过汇聚节点来集合这些组网的数据，进行总体传输。所以底层的传感网络也具有不同环境下的感知，收集和抗干扰的功能。

其次是移动网络层，移动网络层的主要功能在于对底层传感网络所收集的大量信息进行汇聚、融合与传输，根据需要传输的范围，可分为短距离传输和广域通信传输。在汇聚处理信息的同时，为保证信息收集的效率，运用数据融合技术，更有效的将有用的信息结合起来。所以，移动网络通信层在一定程度上，加强了网络传输的范围以及提升了信息传输的时效性。

最后是IP网络通信层，基于IP互联网络，通过卫星通讯，可以实现远距离的信息传输。这就可以实现将底层传感网的大量监测信息传输到监控中心的数据库中，同是也实现了信息的不同机器间识别传输和信息交换。从而也使工作人员能够实时掌握远在几十或几百公里之外的输电线路的监测信息。如图2所示

3 基于物联网技术的架空线路监测预警系统

目前，一些输电线路的监测系统已投入使用。这些系统通常使用如3G或无线公共网络经过每个传感器将数据进行传输，但也存在一些问题，如运行维护费用高，网络覆盖率低，数据传输率低，复杂网络维护，这都将制约输电线路监控系统的发展，阻碍输电效率的提高，并且对输电线路巡视的进展造成影响。利用物联网技术，将多传感器部署在架空输电线路上，对导体无线传感器驰振，微气象，风振，导体结冰和导体温度进行监控，从而完成对电力线的实时在线监测。

主站系统可以通过无线网络与电力光纤网络或无线宽带网络传输数据。基于物联网的电力线在线监测系统可以通过多跳中继通信网络和协议进一步传输信息，保证大跨度、远距离输电设施的有效信息传输。根据不同的电力线应用场景，系统的网络拓扑（下转第123页）（上接第167页）可以是集群链类型，其中多个集群网络形成一个链式网络覆盖输电线路骨干节点部署在输电塔收集数据，可采用无线传输和光纤通信结合的方式，无线传输可用WiFi、ZigBee、McWiLL、WiMAX等以摆脱对公网的依赖，光纤通信中可采用先进的ASON、ESON等光纤接入技术提高系统性能以利于信息的快速、安全传输。输电线路监控系统通过信息管理系统实现实时监控、信息显示、统计分析。可以直观地显示电力传输设施的状态。操作人员可以根据信息管理系统的分析结果进行决策和命令，以便尽早发现或排除隐患，确保可靠输变电设施运行。如图3所示。

基于物网先进的监测技术、通讯技术、信息技术和控制技术，丰富当前输电线路监测预警手段，扩展监测预警技术涵盖领域，是架空输电线路体系“监测-预警-预控”的关键节点技术，将在构建具有“信息多源化、诊断智能化、运维高效化”的输电线路通道，实现架空输电线路灾害的状态监测、安全评估、灾害预警、风险控制和信息管理的智能化目标方面发挥重要作用。

【参考文献】

[1]刘化君.物联网体系结构研究[J].中国新通信，2010（9），17-21.

[2]余贻鑫，栾文鹏.智能电网[J].电网与清洁能源，2009，25（1）：7-11.

[3]金焱，张惟，于振，赵炜妹.电力微气象灾害监测与预警技术研究[J].电力信息与通信技术，2015（04）：11-15.

无线电力传输篇4

输技术的对比，研究了有线传输技术的发展情况。

【关键词】有线传输技术；特点；发展

随着现代化科学技术的快速发挥，人们的生活、工作和学习主要依赖于信息网络的良好开展和运行，有线传输主要有光纤、电缆、同轴电缆、双绞线等传输介质，结合不同的信息网络需求，选择不同的传输介质，为人们提供多种优质的服务。

一、有线传输技术的特点分析

1.有线传输技术的介绍

和无线传输技术相比，有线传输技术最主要的特点就是需要借助于电缆或者光缆等传输介质完成信息传输。通常情况下，有线传输技术主要被分为信息终端、信号处理、信道终端和有限信道这四个部分[1]，并且有线传输技术在不同的传输介质中发挥的效果存在很大差异。

2.架空明线线路传输

架空明线线路传输是指电线杆支撑架和地面之间的通信线路，主要被用于传送传真、电话、电报等，是一种重要的有线通信线路。架空明线线路将两端的电话机连接在一起，中间形成回路导线，如果想要在架空明线线路中同时传送多路电话信号，可以在回路导线的两端连接一个载波电话机，这样就可以保持多路电路信号同步传输，畅通传输。同时架空明线线路有很多的优点，如：搭建架空明线线路的投资成本较少，维护管理方便，拆除和架设容易，器材简单。与此同时，架空明线线路容易受到外界环境中多种因素的影响，在应用过程中也暴露出一些缺点，由于架空明线线路的频带较窄、容量有限，多应用在一些通信传输量不多的城郊地区，很少被应用在通信工程的主干线路上。

3.光纤传输

光纤传输主要是利用光导纤维作为传输介质来传输各种数据和信号。光导纤维不仅可以传输各种模拟信号和数字信号，还可以传输一些复杂的视频信号，是当前通信工程中一种非常重要的传输方式。由于光纤传输以光缆作为传输介质，其信息传输能量损耗较小，速度非常快，并且光纤传输还具有很多的优点，例如：良好的通信质量和保密性，不容易受到外界干扰，通信容量和宽带都较大，体积小，重量轻，造价低，制作原料性价比高，并且数字信道具有良好的稳定性，光纤传输是未来有线传输的重要方式。

4.平衡电缆传输

平衡电缆在线路中产生一对相位相反但是等值的信号，并且将这一对信号分别传送到线路上的2各导体上，平衡电缆具有良好的平衡性，抗干扰能力较强，辐射较小。对称电缆主要两类型：低频对称电缆和高频对称电缆[2]，低频对称电缆的频带较窄，和市话电缆的特性有很多相似之处，通常情况下，低频对称电缆的信道只能容纳一路电话信号。高频对称电缆最主要的代表就是双绞线，双绞线也可以分为非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线两种，由于屏蔽双绞线的体积重并且成本很高，很少被应用在现代化通信网络中，非屏蔽双绞线的抗干扰能力较强并且容量很大，被广泛的应用在多个领域，随着新材料和新技术的不断涌现，平衡电缆传输在未来的通信行业中会发挥着越来越重要的作用。

二、有线传输技术和无线传输技术的对比分析

有线传输技术主要利用光纤和电缆等传输介质进行信号传输，而无线传输技术主要是利用地球南极和北极之间的自由电磁波进行信号传输，在有线传输过程中，由于传输介质材料总会存在或大或小的缺陷，会导致信号在传输介质的传输中损失一部分能量，并且介质传输材料使用的时间越长，传输距离越远，信号的损耗就会越严重，有线传输信号会越来越弱。而无线传输技术，可以充分利用地球上的电磁波，无线传输信号可以发射到非常远的地方，因此被广泛的应用在航空、航天等领域中。虽然无线传输技术和有限传输技术相比具有很多明显的优势，但是在考虑到传输信号的信噪比时，无线传输技术无法在现实中得到广泛的应用，并且在未来的发展过程中，无线传输技术如果不能很好地解决噪声问题，会严重限制其的应用和发展。因此，对于有线传输技术和无线传输技术之间的对比分析，我们不能说有线传输技术就一定优于无线传输技术，两者的应用领域不同，并且各有各的特点。有线传输技术具有良好的抗干扰能力和明显的安全性和稳定性，而无线传输技术的信号传输速度更快。

三、有线传输技术的发展研究

随着传导技术、数字分接技术、网络传输协议以及路由技术的快速发展，尤其是光纤通信技术在近年来取得的巨大成果，使得有线传输技术在通信网络中发挥着越来越重要的作用，从技术层面上来说，有线传输技术具有无法替代的优势性，随着软件支持系统、通信网络传输协议逐渐完善、传输材料的不断改进等技术支持，有线传输技术会朝着更高质量、更远距离的信号传输和更快传输速率的方向快速发展[3]。

近年来，我国现代化工业快速发展，人们对信号传输的需求越来越大，在全球经济一体化背景下，世界各个国家的距离逐渐缩小，同时有线传输技术在远距离传输中面临着更大的挑战，当前跨地域光缆和跨海电缆越来越多，虽然光纤有线传输的成本相对较高，但是在光纤放大器在通信工程系统中投入使用之后，有线传输技术突破了传输距离的限制，有线传输技术在未来的通信网络中将会发挥越来越重要的作用。

另外，随着计算机网络技术的快速发挥在那，有线传输技术和网络技术融合，不仅可以满足用户的信号传输要求，还可以保障信号传输的稳定性和安全性，同时也推动着有线传输技术朝着网络化的方向快速发展。

四、结束语

随着现代化通信技术的快速发展，由于有线传输技术具有良好的抗干扰能力和信息稳定性，被广泛的应用在多个领域。因此为未来的发展过程中，我们要充分结合有线传输技术自身的特点和优势，不断进行改进和优化，推动有线传输技术的快速发展。

参考文献

[1]豆玉贤.有线传输技术特点分析与发展探讨[J].科技致富向导，2013，18：261.

[2]徐海滨.有线传输的技术特点和发展方向分析[J].信息通信，2013，07：260-261.

无线电力传输篇5

该科研小组由6名来自麻省理工学院物理系、电子工程系和计算机系及军事纳米技术研究所的研究人员组成。在实验中，他们使用了两个铜线圈，利用谐振原理，成功地通过无线电力传输点亮了一个功率为60w的电灯泡。他们将此技术命名为Witricity，即英文“无线”和“电力”二词的组合，意为“无线电力”技术。

灵感来自手机电池耗尽

多年前的一个深夜，披着睡袍的索尔贾希克先生，被手机“电池耗尽”的报警声吵醒。索尔贾希克先生回忆道:“一个月来，我已经被警报骚扰6次了。突然之间，我想到，如果可以有东西代替普通手机电池的话，该多好啊！”但如果不需要充电的话，就意味着必须用无线传输电力。然后，索尔贾希克就开始思考究竟哪种物理现象能帮得上忙。

在过去的100年里，科学家研究出了多种无线传输能量的方法。大家最熟悉的可能就是以无线电波为代表的电磁辐射。虽然，无线电波在无线传输信息方面表现非凡，但是，却不可能用于无线传输电力。因为，电波是向各个方向传播的，如果用于传输电力，那么大量的能量就会被浪费在无用的空间。

那么像激光那样的定向电磁辐射可以吗？激光是很危险的。而且，激光需要在能量传输物和接受物之间存在持续不断的光线，当设备在移动时，激光还需要有成熟的跟踪装置。最终，索尔贾希克教授想到了电磁谐振原理。也正是基于对该原理的研究和应用，索尔贾希克教授和其他的研究人员终于通过无线电力点亮了60瓦的灯泡。

物理学的新应用

实际上，电磁谐振原理是物理学的一项基本原理，但为什么过去科学家没有用以进行无线电力研究呢？麻省理工学院的研究人员乔纳普鲁斯指出:“以前，人们对这样的系统没有需求，所以，也没有什么动力让人们去研究。但是在过去的几年里，便携式电子设备，如笔记本电脑、手机、MP3等广泛应用于人们日常生活。所有这些东西都需要由不断充电的电池来提供能量。而电源的不可移动，就与便携的初衷产生了矛盾。”

不过有意思的是，早在50年前，曾一度有关于BBC的传言出现。传言中，BBC的科技人员在侦查BBC信号的覆盖范围时发现，有一小块区域没有BBC的广播信号。当他们探测那个区域后，发现一处房子的花园里放置了一个铜线圈，与BBC有相同的频率，然后窃取了一部分能量用于房间供电。如果传言属实，那么，人们对无线电力传输的热情就由来已久了。

无线电力安全吗？

综观我们今天的生活，科技的影子无处不在，而现实中每一个我们现在认为是理所当然的细节，其实都是科学先行者呕心沥血换来的。笔记本电脑、移动电话、无线上网等科技发明，让我们变得越来越不受空间的约束。无线电力技术，能让我们彻底摆脱电池、充电器、插座、电源线吗？如果这一天真的到来，那么我们人类要为之付出什么样的代价呢？汽车污染了环境，电脑手机都有辐射，那么无线电力又会给我们带来什么呢？

不可否认的是，目前的实验仍有很多没有解决的问题。首先，在无线电力的实验中，高达45%的能量在传输至灯泡的途中损耗掉了，也就是说该系统的供电效能仅为普通化学电池的一半。如何控制能源传输的损耗，是摆在研究人员面前的重大课题。此外，目前进行电力传输的铜线圈体积庞大且非常笨重，足有0.6米高。如果要用于家用电器，必须实现铜线圈的最小化。索尔贾希克教授表示，尽管以后可以对铜线圈进行精简，但是怎样将铜线圈精简到便于笔记本电脑等小家电，还有很长的路要走。

不过索尔贾希克教授仍然非常乐观，他认为这些问题将在3至5年内解决。“我们希望电源和电器之间的距离能达到4至5米，铜线圈能小到可以安装到手提电脑里，输电效率也能大幅提高。屋子里只要有个无线电源，手机、MP3和电脑就随时充电工作了。”

至于电磁场的安全性，研究者认为也不必担心，因为它与生物体相互作用很小，不太可能产生严重的副作用。无论是人还是其他生物，无线电力都是很安全的，不会对健康产生任何明显危害。有专家称，生物机体会对电磁场产生强烈的反应，正如微波炉会将肉类食品烤熟一样。据此，无线电力传输的研究人员称，只要人在距离微波炉3米以外的地方，微波就不会对人体产生伤害。同样道理，使用无线电力的电灯，不会对在灯下阅读的人产生危害。在灯泡实验中，房间内的手机、笔记本电脑、信用卡等物品都没有受损。有趣的是，这种互不干扰还是相互的。也就是说，生物体及其他物体也不会妨碍无线电力的传输。

接下来，研究人员会把研究范围扩展到尝试吸尘器或者笔记本电脑。我们希望，有越来越多的电子产品可以摆脱“长尾巴”，真正地实现自由移动。

链 接:电磁谐振原理

什么是共振呢？以我们比较熟悉的秋千为例。当小孩坐在秋千上，身体晃动的频率与秋千的频率一致时，会产生共振，然后小孩就能持续地提供给秋千能量。再如，声音共振。如果一个房间里面有100个同样的酒瓶，每个酒瓶中倒入不同量的酒，那么所有酒瓶的共振频率是不同的。但是如果有个歌剧演员在房间里大声唱一个音符的话，与该音符频率相同的那个酒瓶有可能接受并积累能量，甚至会爆炸，而其他酒瓶则不受影响。与上述的共振类似，当物体间以相同频率共振时，就有可能有效实现无线能量传输。研究小组把共振运用到电磁波的传递上。他们利用铜制线圈作为电磁谐振器，一团线圈附在传送电力方，另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场辐射到接受方，电力就实现了无线传输。

无线电力传输篇6

关键词：智能电网；通信技术；通信网络

中图分类号：TM76 文献标识码：A

智能电网是当今社会发展的需要，是电力系统发展的方向，其范围涉及发、输、变、配、用和调度等环节。通信网络作为支撑智能电网建设的基础，在电力系统骨干网络区域基本建成了覆盖110 kV及以上电压等级厂站，及各级调度管理机构的光纤通信网络。信息传输实现了光纤化、数字化和网络化。但在配电区域，由于点多面广，只在局部区域内，试点配网、自动化及通信网络建设，难于全面推广。配电区域通信系统一直以来缺乏规划和重点建设，这成为了智能电网建设的瓶颈，制约了配电智能化建设。由于通信技术的进步和发展，为配网智能化建设提供了条件。其中无源光网络技术成熟，新一代宽带无线技术WiMAX已成规模应用，电力线载波采用与正交频分复用技术，能够提高传输带宽和可靠性[1]-[2]。

1 配电区域通信网现状

1.1通信网现状

配电区域通信网主要与配电自动化系统配套建设，由于区域性试点和资金投入问题，缺乏统一的规划，电力通信基础建设薄弱。目前，只在试点区域配电开关房、配电房，采用PON光纤专网为主，中压电力线载波、无线公网（GPRS、CDMA）为辅的通信方式，整个配电通信网络缺乏长远规划。

1.2 配网自动化对通信的需求

配网自动化数据类型主要分为状态、测量和控制信息数据。状态信息是指开关的分合状态、设备运行状态，电网运行状态和故障信息。测量信息是指线路电压、电流以及功率信息等。控制信息指由控制中心下发的遥控、设点等控制命令。由于实现多功能的配电系统信息量大，实时性、安全性要求高，宜采用光纤专网方式通信，提高传输带宽和可靠性，而电力载波、无线公网作为辅助的通信方式组成配网自动化通信网络。

2通信技术

2.1 PON技术

PON是一种点到多点结构的单纤双向光接入网络。PON由网络侧的光线路终端OLT、光分配网络ODN和用户侧的光网络单元ONU组成。OLT设置在控制中心机房，是一个多业务平台，提供面向PON的光纤接口。ONU放在用户设备端侧，提供面向用户的多种业务接入。ODN完成光信号功率的分配，为OLT与ONU之间提供光传输通道[3]。

2.2 无线WiMAX技术

WiMAX是一种无线宽带城域网接入技术，其中物理层和Mac层均基于IEEE 802.16工作组开发的无线城域网技术，能够实现固定及移动用户的高速无线接入。WiMAX网络体系由核心网和接入网组成。核心网包含路由器、服务器、用户数据库以及网关设备，实现用户认证、漫游、网络管理等功能，并提供与其他网络之间的接口。接入网包含基站和用户站，负责为WiMAX用户提供无线接入。WiMAX系统 采 用 了 包 括 正 交频分 复 用 技 术OFDM、多入多出MIMO等多种技术提高网络传输带宽和抗干扰性能[4]。

2.3 电力载波技术

电力载波技术是利用电力线作为传输媒质，通过载波方式传输信号，在35 kV及以上电压等级的输电线路已大量应用，主要承载调度电话、远动和线路继电保护信息。目前，电力线载波通信采用40～500 kHz传输频带，传输速率为几十kbps。目前，宽带电力线通信主要采用OFDM自适应调制解调、卷积编码、信道估计等技术，能够很好地适应电力线信道特性，传输速率也从1 Mbps发展到2、14、45 Mbps，甚至200 Mbps，保证了通信带宽和可靠性。

3通信网组网方式

3.1技术和经济分析

3.1.1 技术性

PON作为光纤通道的接入方式，在传输带宽方面优于WiMAX和电力载波方式。WiMAX和电力载波技术受限于传输介质，虽采用新一代宽带通信技术，其传输速率和PON仍有较大差距。尽管PON网络均为无源器件，由于信号在光纤中损耗较小，传输距离仍达到20 km；无线WiMAX系统具备非视距传输能力，能有效对抗衰减和多径干扰，其理论传输距离可以达到50 km，为保证传输速率和信号质量，覆盖半径一般为几km；电力载波由于受电力线运行方式、状态影响，限制了其运行的灵活性、可靠性。网络安全性方面，PON采用搅动方案实现OLT和ONU间密钥同步和更新；WiMAX通过AES-CCM协议对数据加密封装和EAP协议用户身份认证，实现信息的安全传输。

3.1.2 经济性

PON在传输过程中不含有源电子器件，无需配备电源，维护简单；WiMAX通过无线方式实现宽带连接，不需要铺设线缆，组网速度快，建设成本低；电力载波利用已有电力线缆作为传输介质，不需要架设额外通信线路，且通道可靠性高，抗破坏能力强。由于配电通信网建设覆盖范围广，采用PON网络光纤敷设工程量大，投资高；配电信息点分布多且变化快，拓扑结构不固定，给PON组网带来较大难度，后期运维和故障排查工作量大。而WiMAX和电力载波在投资、组网、施工以及运行维护等方面均具有优势。

3.2通信网组网方式

在实现“三遥”功能的配网自动化覆盖区域内的站点，包括开关所、环网柜、配电房等，需要实现三遥（遥信、遥测、遥控）功能，对通信网络安全性、可靠性和带宽要求高，通信网络宜采用光纤方式，PON系统以其特有的技术优势作为配网自动化站点信息接入手段，能够在较短的时间对配电网区域实现快速覆盖。新建、改造配电线路，可采用光纤复合架空相线光缆；老线路，宜架设全介质自承式光缆或普通光缆。在传输带宽和实时性要求相对较低，只实现“两遥”功能的配网自动化建设范围内的配电信息点，依托变电站已有的通信资源采用电力载波、WiMAX无线通信或无线公网（GPRS/CDMA/3G）是较好的组网方式。

结语

配电通信网是智能电网配电系统应用的重要支持平台，应根据配电网不同区域的发展情况采取不同的通信接入技术进行组网。在主城区或高新区内宜采用PON光纤专网方式满足高智能配电网信息传输需求，而在信息传输带宽、安全性和可靠性需求不高的区域可采用无线专网、电力载波或GPRS/CDMA/3G等无线公网通信方式，这种建设模式既能够实现配电通信网的快速布网，又能够满足智能配网对通信带宽和可靠性的要求。

参考文献

[1] 苗新，张恺等.支撑智能电网的信息通信体系.电网技术，2009.

[2] 李炎.现代通信技术在智能电网中的应用前景.科技创新导报，2009.

[3] 陈雪. 无源光网络技术[M]. 北京：北京邮电大学出版社，2006：69-75.

无线电力传输篇7

关键词：广播电视 无线传输 技术

中图分类号：TN934.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）002-092-02

1 引言

经过数十年的发展，我国的广播电视已形成了由地面无线网络、有线网络和卫星网络构成的广播电视综合覆盖网。目前，我国广播电视的人口综合覆盖率超过96%。广播电视按信号传输方式可以分为卫星传输、地面无线传输和有线传输。

广播的地面无线传输主要有中波广播、短波广播、调频广播。中短波广播广泛采用了PDM、PSM、DAM技术，采用了数字电路技术，固态化。但仍是模拟广播。调频广播大量采用数字电路技术，调频同步广播在东部已开始广泛使用。如美国等实验HDRAIO。

模拟地面电视的无线传输是通过米波（VHF）和分米波（UHF）频段来播送的。一般可以覆盖几十公里。我国总共有68个地面电视频道的频率资源，为了不发生干扰，在同一个地区能够规划使用的频道一般不足10个。

2 广播的无线传输技术

2.1 尤里卡147-DAB制式

由欧洲共同体研究的宽带数字声音广播系统。该系统所占带宽为1.5MHz，利用同一载波传送多套节目。音频编码采用MPEG-1 LayerⅡ，信道编码采用的是可删除卷积编码，它能根据数据的重要程度来决定使用保护的级别；采用OFDM调制与频率、时间交织能使多种不同条件下的接收质量得到保证；该系统可同时传输高频率的数据和音频信号；也能组成单频网，以此来减少频率资源的使用。我国也利用尤里卡147―DAB标准组建了单频网。

DAB相比于现行的广播，不仅发射功率比较小，接收质量比较高，而且音质也比较好，抗干扰性也更强，此外，还有很高的频谱利用率以及更广的覆盖面积。DAB的优点主要表现在：不论以什么方式接收，它均可以提供近似CD级的接收质量；接收机操作也很方便、简单；接收机可以进行动态控制；可以进行加扰、加密等功能；降低发射功率，以及减少电磁污染等。

2.2 HD Radio技术

HD Radio是一种数字广播技术，也是一种新兴技术，利用正交频分复用（OFDM）数字技术，提出了与当前模拟无线电广播截然不同的独特数字信号处理要求。它工作的频率与分配给AM和FM电台的频率相同。运用该新技术后，基本音频信号的解调与解码工作将变得更为复杂。

HD Radio基于IBOC（带内同频道）技术，是由iBiquity Digital公司开发的。FM HD Radio与AM HD Radio，统称HD Radio（高清晰度广播）。

HD Radio的主要优点有：

（1）工作频率低：与DAB相比，由于相对较低的工作频率，容易室内接收。

（2）同播、平滑过渡：利用现有的频率，以低的投资，可实现模拟/数字同播运行，实现由模拟到数字的平滑过渡。

（3）功率省：FM HD Radio数字信号的功率只需要FM发射功率的1%，就能有与FM广播同样大的覆盖范围。

（4）速度快：FM HD Radio数字广播能良好满足300km/h移动接收的要求。

（5）可扩展：有附加业务与节目的可扩展能力。

HD Radio的主要缺点是：由于不同地区的FM广播和AM广播有不同的信道间隔和频谱安排，因此，HD Radio技术在世界上其他一些国家应用就会受到一定的限制。

3 电视的无线传输技术

3.1 WHDI技术

WHDI技术是一种以802.11a 技术为基础发展而来无线传输技术，它采用的无线调制解调器方案的设计目的主要就是为了用于视频传输而。它提供的连接方式不仅品质高，而且无压缩。WHDI 以视觉的重要性来将接受的视频流拆分为多种级别。无线信道中可能有多种不一样的要素映射，一般无线信道中，重要级别低的视频信息很有可能被噪声给破坏掉，然而因为这些误码率出现在位置对视频质量的影响很小，所以，很少被察觉。眼睛和大脑能平滑掉在LSB上出现的细小错误。WHDI将该视频调制解调器和一种以5GHz 免授权频段操作的多输入多输出OFDM调制解调器相结合，使得在5GHz 免授权频段内用40MHz信道，未压缩的高分辨率视频也能被传输相似的距离，而且整体的传输延迟因不需要压缩少于1 毫秒。

3.2 Wireless HD技术

Wireless HD是指60GHz“毫米波”无线技术，已经从实验室，进入了竞争最为激烈领域之一的数字家庭。它用的频段是免授权的，消费电子六大供应商巨头成立的WirelessHD小组，目的就是对60GHz技术进行规范。在真正应用于商业，还是要解决很多问题才行。比如，60GHzRF 的成本要比5GHz RF高很多，这是商用中不可不考虑的。除此之外，60GHz 的传输特性比较差，而且它的发射有方向性，这使得它的传输范围也是很有限的。但是它的优点也是明显的，带宽比较大、能传输高分辨率未经压缩的高清视频且延迟较小等。在可预见的未来，该新兴技术必将同已有的1394 FireWire、HDMI、802.11n以及UWB等技术进行竞争。

3.3 微波

微波也称为超高频，它是无线电波中的一个波段的名称 。通常我们把频率在1000MHZ（1GHZ）以上的电磁波称为微波。

微波的特点是：微波设备体积小，方向性强，保密性好；微波中继传输系统容量大、频带宽；微波在空气中按直线传播；微波抗自然灾害能力强，通信稳定；建设投资省，速度快，灵活性大。

微波传输的优越性表现在：不需要布线，节约了线缆维护的费用，能够实时地动态地传输广播级的图像。它的缺点主要是：传输环境空间是开放的，因此外界电磁干扰容易产生影响；微波信号的传输近似是直线，若传输线路中有山体或建筑物等，会遮挡信号；有些波段容易受天气影响，尤其是雨雪之类的天气会有严重雨衰。

3.4 延长无线传输的方法

电视广播的覆盖面主要限制在视距范围内，虽然提高发射 天线的高度可以扩大广播的服务范围，但确实有限的。微波中继和电视差转是目前实现远距离传输常用的两种方式。

3.4.1 微波中继

微波中继又称微波接力，它是在电视广播传送途中，建立许多微波中继（接力）站，用微波把电视信号一站一站地传送。每个接力站把前一站送来的微波信号接收下来，放大并变换载波频率再传向下一站。在平原地区，通常每隔 50km 设置一个接力站。中央电视台第一套节目就是通过这种方式传送到全国各地的。微波接力信道由端站、中继站及传输空间构成。

微波中继的优点有直射性好，传输信号质量高，可双向传输等。微波中继的缺点，主要表现在中继站数目多，中间环节多，中继设备复杂，造价昂贵。

3.4.2 电视差转

电视差转是电视差频转播的简称，电视差转的主要功能是将接收到的主台某频道的电视节目，经过差转机的频率变换、放大后，再用另一频道发射出去，从而扩大主台的覆盖范围或服务面积。与中频调制器配合使用，差转机可成为一台电视发射机。如果配有摄录像设备，电视差转台可自办节目，也可转接微波干线信号或卫星广播信号。

4 结束语

广播电视技术正朝着数字化、网络化、智能化和信息化的方向不断发展，广播电视的无线传输与有线电视、卫星电视、IPTV网络电视传输相比，不仅传输途径灵活、便利，而且从某种角度而言是最可靠、最有效的广播电视传输方式。因此，对无线传输新技术的开发也将层出不穷，在广播电视中的应用也将更加广泛。

参考文献：

[1] 陈峰.浅谈数字广播技术的特点及其应用[J].电声技术，2008（07）.

[2] 陈功林.全球主流数字广播技术分析[J].广播与电视技术，2010（01）.

无线电力传输篇8

关键词：智能电网；基站；传感器；功能；原理

作者简介：王德海（1982-），男，辽宁绥中人，江苏省电力公司生产技能培训中心，讲师；管瑞忠（1958-），男，江苏常熟人，江苏省电力公司生产技能培训中心，一级指导教师。（江苏 苏州 215004）

中图分类号：G726 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）30-0144-02

2009年5月，国家电网公司正式提出“坚强智能电网”的概念：以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。[2]中国智能电网研究和建设已拉开了序幕。

2011年，江苏省电力公司为加强智能电网建设和智能电网知识培训，在江苏省电力公司生产技能培训中心尹山湖输配电带电作业培训基地建设了一套输配电线路状态监控系统。通过该状态监测系统可以实现对高压输电线路实时监测，系统中监测装置通过无线传感网技术与有线传输结合的方式，对输电线路周边状况及环境参数进行全天候监测，并由基站通过RS-485总线方式将获得的实时状态数据传输给系统控制主机，并响应主机的各种预警命令，使输电线路运行于可视、可控之中。系统对事故隐患提出预警，为生产管理提供决策信息支持，为调度提供辅助决策信息，有效减少由于各种因素引起的电力事故。学员通过现场参观以及实际操作，可以真实的感受到智能电网“信息化、自动化、互动化”的智能要求以及状态监测装置“测量数字化、输出标准化、通信网络化和状态可视化”的基本特征。

一、输电线路状态监测装置的背景和意义

我国地域辽阔，电力线路和设备具有危险点分散性大、距离长、难以监控维护等特点，而由气象台提供的对某个地区的定时定点监测记录并不能完全准确地反映电力线路走廊和变电站等重要区域的气象条件，其历史气象数据一片空白，给自然灾害预防及研究带来了一定的困难。随着全球气候环境恶化的加剧，冰雪、洪涝、冻雨、大风等灾害时有发生且越来越频繁。输电线路易受覆冰、舞动影响而出现大面积事故停电，给电力系统及人民生活造成了极大的直接与间接经济损失。

二、输电线路状态监测装置的功能和作用

主要针对输电线路走廊的微气象环境数据进行全天候实时监测，获取当地气象实时和历史数据，如环境温度、湿度、风速、风向、降雨量等，既可作为输电线路覆冰状态分析和判决的依据，又可为灾害预测、状态检修等提供全面的信息。输电线路（导线）温度在线监测系统的开发及应用，符合目前所提倡的输电线路信息化、智能化、安全化的全面要求，提高了电网安全运行的可靠性及生产效率，减轻了运行部门日常巡检的工作量，对系统安全运行具有重要意义。在使用过程中，维护人员通过上传至监控中心的监测数据不仅可以了解前端输电线路导线的运行情况，还能全面收集和长期积累动态增容、过载性试验及大负荷区段的带电导线、重冰区进行交直流融冰的重点区域的实时温度等资料，为输电线路在设计、运行维护等方面提供大量的真实的基础数据。

三、尹山湖输配电带电作业实训基地输电线路状态监测装置的组成及原理

尹山湖输配电带电作业实训基地输电线路状态监测装置由数据传输基站、无线温度传感器、无线温湿度传感器、无线雨量传感器、风速风向传感器、太阳能供电系统组成。

1.数据传输基站（见图1）

数据传输基站用于收集各类传感器（温度、温湿度、水浸、雨量、避雷器泄漏电流等）的无线信号，并通过RS-485总线将数据传送给控制主机。采用双天线设计，可以保证接收到的多径信号的衰落特性不同，提高信号接收的可靠性。其工作原理是：2.4GHz RF收发器收到传感器发来的数据会产生中断信号，MCU立即读取该数据，进行分类处理并保存到内存和FLASH ROM中。在主机通过RS-485（CAN、以太网）总线查询时将收到的数据传输到主机进行处理。

2.无线温度传感器（见图2）

无线温度传感器用于实时监测输（配）电线路及变电一次设备的运行温度、温升和相间温差，是基于WSN（无线传感器网络）技术设计开发的，应用先进的一体化、微型化封装技术和等电位安装技术，可将其直接安装在设备发热处或线路之上，为电力网安全运行提供数据支持。其工作原理是：无线温度传感器定时测量并发送监测点温度数据，当监测点温度超过预设值时立即报警并提高测温频率，这些数据通过2.4GHz无线信道传输到基站。

3.无线温湿度传感器（见图3）

无线温湿度传感器用于实时、准确的测量环境温度和环境相对湿度。它能使用户对现场环境实现远程数据采集和监测，具有体积小、易安装、使用寿命长、实时在线等功能特点。其工作原理是：无线温度传感器定时测量并发送监测点温湿度数据，当监测点温湿度超过预设值时发出告警，并将数据通过2.4GHz无线信道传输到基站。

4.无线雨量传感器（见图4）

无线雨量传感器用于实时测量自然界降雨量，同时融入WSN（无线传感器网络）技术，将降雨量转换为以开关量形式的数字信息量通过无线信道发射给基站。它为防洪、水库水情管理提供了数据支持。其工作原理是：由承雨口采集到雨水，经漏斗进入上翻斗，上翻斗承积到一定水量时发生翻转倾倒，经汇集漏斗和节流管注入计量翻斗，把不同强度的自然降水调节为比较均匀的中等强度降水。计量翻斗承积到相当于0.1mm降水时计量翻斗翻到。计量翻斗每翻倒一次，计数翻斗跟随翻倒一次，通过安装在计数翻斗的磁钢对固定在机架上的干簧管扫描，使干簧接点因磁化而瞬间闭合一次，通过二心电缆送出一个电路导通信号，传输到无线传感计数器进行计数，并通过2.45GHz无线信道传输到基站。

5.风速风向传感器（见图5）

用于实时监测所在环境的风速、风向参数值。采用超声波一体化风速、风向传感器，全金属外壳，一体化设计，可全天候工作，免维护。同时还具有测量精度高、稳定性好等特点。其工作原理是：利用超声波时差法来实现风速的测量。声音在空气中的传播速度汇和风向上的气流速度叠加，若超声波的传播方向与风向相同，它的速度会加快；反之，若超声波的传播方向与风向相反，它的速度会变慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。通过计算即可得到精确的风速和风向。

6.太阳能供电系统（见图6）

太阳能供电系统简称太阳能电源，是一种将光能转换成电能的供电设备。它有太阳能电池板（见图6）、太阳能控制器、硅能蓄电池（见图7）三部分组成。其工作原理是：白天利用太阳能电池方阵将光能转换成不稳定的电能，通过太阳能控制器再将不稳定的电能变换成稳定的直流电，以向蓄电池组充电，同时也给负载设备供电。夜间，蓄电池组再将存贮的电能向负载放出。如此往复，使负载设备始终有电力供应。

7.红外探测传感器

采用2个红外微波双鉴探测器安装于需要监控的塔身关键位置，以覆盖防护范围为准（可扩展至4个）。每个红外微波探测器的波束覆盖区域为：X轴辐射角宽110度、Y轴辐射角宽85度。选择合适的安装高度，可以覆盖杆塔本体周围及安装点10米左右范围内异物的入侵，感知安全范围内的外物靠近，对于违法人员的攀爬、盗材等可即时感知，并向主站发送报警信号。

四、在线监测装置在尹山湖输配电带电作业实训基地的应用

未来电网将向智能化发展，智能电网知识的普及和应用对于电网发展越来越重要。尹山湖输配电带电作业实训基地在线监测装置可以实现风速、风向、大气温湿度、照度、雨量等微气象数据的监测；可以实现导线温度的监测；可以实现导线运行温度、杆塔工作状态、导线覆冰等状态监测；可以实现避雷器总泄漏电流、阻性电流、谐波电流等参数的监测。这些监测虽然仅仅是智能电网应用的一小部分，但是它将智能电网“信息化、自动化、互动化”的智能要求以及状态监测装置“测量数字化、输出标准化、通信网络化和状态可视化”的基本特征传递给江苏电力系统的电力员工，将智能电网的基本知识以实物的形式展示给培训学员，让江苏电网员工更深刻地理解智能电网知识，为智能电网的发展贡献更大的力量。

参考文献：

[1]输电线路状态监测装置通用技术规范[S].北京：国家电网公司，

2010.

[2]刘振亚.智能电网知识读本[M].北京：中国电力出版社，2010：