一种智能开关柜抗干扰装置的制作方法

1.本发明涉及电力设备技术领域，特别涉及一种智能开关柜抗干扰装置。


背景技术：

2.开关柜是一种电气设备，主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备，在开关柜内设置有多种电力设备，例如断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等，而在开关柜的日常使用中，外部的电磁干扰会影响到内部电力设备的动作，例如导致开关误操作等等，因此现有的开关柜都会增加抗干扰措施，常见的抗干扰措施包括金属屏蔽网以及接地，金属屏蔽网是指在开关柜的侧壁中或者外部设置一层金属网，金属网可以屏蔽外部的电磁信号，避免电磁信号进入到开关柜内部，而接地是由于开关柜大多是由金属材质组成，对开关柜的外表进行接地可以防止电磁波的入侵，起到抗干扰的作用。
3.对于采用金属屏蔽网的抗干扰措施而言，金属屏蔽网大多是固定设置在开关柜的内壁中无法进行移动的，在长期的使用中，由于开关柜材质的腐蚀作用或者金属屏蔽网安装不恰当等原因，金属屏蔽网部分位置会发生损坏，导致无法有效的对电磁波进行屏蔽，电磁波容易从金属屏蔽网的损坏处窜入到开关柜内部，造成内部电力设备的损坏，此时往往需要将整个开关柜的柜体进行更换，导致使用成本大大提高。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明提出一种智能开关柜抗干扰装置，可以检测筒状金属网罩的抗干扰能力，并将抗干扰能力最强的一侧移动到开关柜体受到电磁辐射最多的方向处，避免开关柜体内部元器件受到电磁干扰。
5.本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种智能开关柜抗干扰装置，包括开关柜体、筒状金属网罩、底板、朝向调节机构、抗干扰能力检测机构以及主控单元，所述开关柜体设置在底板上，所述朝向调节机构包括旋转电机、转动环、齿条以及齿轮，所述转动环转动设置在底板上，所述筒状金属网罩底端与转动环顶面连接，并罩在开关柜体外部，所述齿条周向设置在转动环外侧壁上，所述旋转电机嵌入在底板中，其输出轴与齿轮连接，所述齿轮与齿条啮合；所述抗干扰能力检测机构包括双轴电机、内转动杆、内部电磁波传感器、外转动杆、竖直杆、外部电磁波传感器以及电磁波发生器，所述双轴电机设置在开关柜体顶面中部，其下端输出轴伸入到开关柜体内部，用于驱动内转动杆在开关柜体内部转动，所述内部电磁波传感器设置在内转动杆一端，所述双轴电机的上端输出轴伸出到筒状金属网罩上方，并与外转动杆一端连接，所述竖直杆顶端与转动杆底面连接，其底端与底板顶面滑动连接，所述电磁波发生器以及外部电磁波传感器设置在不同的竖直杆侧壁上，且相对设置，所述外部电磁波传感器位于电磁波发生器以及内部电磁波传感器之间，所述主控单元设置在开关柜体内侧壁，并分别与旋转电机、内部电磁波传感器、外部电磁波传感器以及电磁波发生器电连接。
7.优选的，所述抗干扰能力检测机构还包括升降机构，所述升降机构包括电动推杆、升降板以及电动滑台，所述电动推杆顶面与双轴电机下端的输出轴连接，其输出轴与升降板顶面连接，所述内转动杆设置在升降板底面，所述电动滑台设置在竖直杆侧壁上，所述外部电磁波传感器以及电磁波发生器设置在不同电动滑台的动子上，所述主控单元分别与电动推杆以及电动滑台电连接。
8.优选的，所述底板顶面设置有若干同心环槽，所述转动环底面设置有滑条，所述滑条以及竖直杆底端位于不同的同心环槽中。
9.优选的，所述抗干扰能力检测机构还包括倾斜支撑杆，所述倾斜支撑杆一端与双轴电机外壳连接，另一端与开关柜体顶面连接。
10.优选的，所述筒状金属网罩侧壁设置有开启扇，所述开启扇通过铰链与筒状金属网罩连接。
11.优选的，还包括遮挡检测机构，所述遮挡检测机构包括反光条、发射管以及接收管，所述反光条设置在开启扇外壁上，所述发射管以及接收管对称设置在竖直杆侧壁上，所述反光条位于发射管和接收管的转动路径一侧，所述发射管以及接收管均朝向对方倾斜设置，所述主控单元分别与发射管以及接收管电连接。
12.优选的，所述抗干扰能力检测机构还包括激光雷达，所述激光雷达设置在电磁波发生器所在的电动滑台动子上，所述主控单元包括屏蔽值计算单元、高度计算单元、加权单元以及屏蔽值累计单元，所述屏蔽值计算单元分别与内部电磁波传感器以及外部电磁波传感器数据连接，所述激光雷达与高度计算单元数据连接，所述加权单元分别与高度计算单元、屏蔽值计算单元以及屏蔽值累计单元数据连接。
13.优选的，所述主控单元还包括权值更新单元，所述权值更新单元与加权单元数据连接，用于根据开关柜体内部不同高度上的用电设备种类提供不同的权值给加权单元。
14.优选的，还包括接地棒，所述接地棒顶端与开关柜体底面连接，其底端穿过底板，并伸出到底板下方的土壤中。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.①
在开关柜体的外部设置有筒状金属网罩，筒状金属网罩可以对电磁波信号进行屏蔽，避免电磁波进入到开关柜体内部造成内部元器件的损坏或者误触，保证开关柜体的正常使用；
17.②
在筒状金属网罩外部设置了外部电磁波传感器，可以检测外部电磁波辐射情况，通过定期数据收集可以获得开关柜体容易受到电磁波辐射的方向，从而可以对易受到电磁波辐射的方向增加防护，以保证开关柜体的正常使用；
18.③
在开关柜体内还设置了内部电磁波传感器，通过内部电磁波传感器和外部电磁波传感器可以检测出筒状金属网罩的电磁屏蔽能力，而由于内外电磁波传感器均可以转动，因此可以获得筒状金属网罩不同位置的电磁屏蔽能力，并可以将电磁屏蔽能力最强的部位移动到易受到电磁辐射的方位，以避免电磁波窜入到开关柜体内造成内部元器件的损坏。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明的一种智能开关柜抗干扰装置的结构示意图；
21.图2为本发明的一种智能开关柜抗干扰装置的筒状金属网罩的结构示意图；
22.图3为本发明的一种智能开关柜抗干扰装置的筒状金属网罩与遮挡检测机构的结构示意图；
23.图4为本发明的一种智能开关柜抗干扰装置的筒状金属网罩抗干扰能力检测原理图；
24.图中，1为开关柜体，2为筒状金属网罩，3为底板，4为主控单元，5为旋转电机，6为转动环，7为齿条，8为齿轮，9为双轴电机，10为内转动杆，11为内部电磁波传感器，12为外转动杆，13为竖直杆，14为外部电磁波传感器，15为电磁波发生器，16为电动推杆，17为升降板，18为电动滑台，19为动子，20为同心环槽，21为滑条，22为倾斜支撑杆，23为开启扇，24为铰链，25为反光条，26为发射管，27为接收管，28为激光雷达，29为屏蔽值计算单元，30为高度计算单元，31为加权单元，32为屏蔽值累计单元，33为权值更新单元，34为接地棒。
具体实施方式
25.为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
26.参见图1至图4，本发明提供的一种智能开关柜抗干扰装置，包括开关柜体1、筒状金属网罩2、底板3、朝向调节机构、抗干扰能力检测机构以及主控单元4，所述开关柜体1设置在底板3上，所述朝向调节机构包括旋转电机5、转动环6、齿条7以及齿轮8，所述转动环6转动设置在底板3上，所述筒状金属网罩2底端与转动环6顶面连接，并罩在开关柜体1外部，所述齿条7周向设置在转动环6外侧壁上，所述旋转电机5嵌入在底板3中，其输出轴与齿轮8连接，所述齿轮8与齿条7啮合；所述抗干扰能力检测机构包括双轴电机9、内转动杆10、内部电磁波传感器11、外转动杆12、竖直杆13、外部电磁波传感器14以及电磁波发生器15，所述双轴电机9设置在开关柜体1顶面中部，其下端输出轴伸入到开关柜体1内部，用于驱动内转动杆10在开关柜体1内部转动，所述内部电磁波传感器11设置在内转动杆10一端，所述双轴电机9的上端输出轴伸出到筒状金属网罩2上方，并与外转动杆12一端连接，所述竖直杆13顶端与转动杆底面连接，其底端与底板3顶面滑动连接，所述电磁波发生器15以及外部电磁波传感器14设置在不同的竖直杆13侧壁上，且相对设置，所述外部电磁波传感器14位于电磁波发生器15以及内部电磁波传感器11之间，所述主控单元4设置在开关柜体1内侧壁，并分别与旋转电机5、内部电磁波传感器11、外部电磁波传感器14以及电磁波发生器15电连接。
27.开关柜体1内用于安装各类电力开关等电力元件，其设置在底板3的上方，底板3可以嵌入在土中，在开关柜体1的外部罩有筒状金属网罩2，外部的电磁波信号在输送到筒状金属网罩2时，会被筒状金属网罩2所屏蔽，避免了电磁波信号进入到开关柜体1内部造成内部元器件的误触或者损坏，通过筒状金属网罩2的设置，可以定期更换筒状金属网罩2，或者在筒状金属网罩2发生损坏时及时进行更换，降低使用成本，同时可以降低工作人员的工作
量。
28.在长期的使用中，筒状金属网罩2的外侧壁由于天气或者外力等原因，会发生不同程度的损坏，导致其不同区域的抗电磁干扰能力不同，为此，在筒状金属网罩2底面设置了转动环6，嵌入在底板3内的旋转电机5可以带动齿轮8进行转动，齿轮8通过转动环6外侧壁的齿条7可以带动转动环6在底板3上旋转，从而实现整个筒状金属网罩2的转动，以便于将抗干扰能力较强的区域转动到开关柜体1容易受到电磁辐射的方位，以便于保证开关柜体1内部元器件的正常使用。
29.对于开关柜体1而言，其所受到的电磁辐射大多是外部的设备产生的，由于产生电磁辐射的设备大多体积较大，难以移动，因此，开关柜体1在较长一段时间内所受到的电磁辐射方位以及强度基本都是固定的，为此，在开关柜体1外部设置了外部电磁波传感器14，外部电磁波传感器14可以检测出外部的电磁辐射，而外部电磁波传感器14可以在双轴电机9的带动下，通过外转动杆12以及竖直杆13进行旋转，使外部电磁波传感器14围绕筒状金属网罩2转动，从而可以实现开关柜体1外部不同方位的电磁波强度的检测，最终可以获取开关柜体1受到电磁辐射强度最大的方位，从而可以将筒状金属网罩2抗干扰能力最强的区域移动到电磁辐射强度最大的方位，以实现高效的电磁屏蔽作用。
30.对于如何获取筒状金属网罩2抗干扰能力最强的区域，本发明在开关柜体1内部设置了内部电磁波传感器11，在外部电磁波传感器14的外侧设置了电磁波发生器15，电磁波发生器15可以产生电磁波信号，并向开关柜体1方向发送，电磁波信号会依次经过外部电磁波传感器14、筒状金属网罩2、开关柜体1以及内部电磁波传感器11，通过内外电磁波传感器可以检测出电磁波被筒状金属网罩2屏蔽的程度，以此判断筒状金属网罩2的电磁屏蔽能力，而在开关柜体1的顶部设置的双轴电机9的上端输出轴可以通过外转动杆12以及竖直杆13带动外部电磁波传感器14以及电磁波发生器15旋转，在旋转的过程中，可以对筒状金属网罩2的所有区域进行抗干扰能力的检测，以获取抗干扰能力最强的区域，其中双轴电机9上端的输出轴是直接穿过筒状金属网罩2的，并未与筒状金属网罩2有连接关系，双轴电机9的输出轴不会带动筒状金属网罩2进行旋转。
31.优选的，所述抗干扰能力检测机构还包括升降机构，所述升降机构包括电动推杆16、升降板17以及电动滑台18，所述电动推杆16顶面与双轴电机9下端的输出轴连接，其输出轴与升降板17顶面连接，所述内转动杆10设置在升降板17底面，所述电动滑台18设置在竖直杆13侧壁上，所述外部电磁波传感器14以及电磁波发生器15设置在不同电动滑台18的动子19上，所述主控单元4分别与电动推杆16以及电动滑台18电连接。
32.对于筒状金属网罩2而言，其具备一定的高度，在进行抗干扰能力检测时，由于电磁波发生器15产生的电磁波输送的区域有限，因此需要将内部电磁波传感器11、外部电磁波传感器14以及电磁波发生器15设置为可以升降的，其中电动推杆16可以通过升降板17带动内转动杆10进行升降，以实现内部电磁波传感器11的高度调节，而在竖直杆13上设置的电动滑台18则可以带动外部电磁波传感器14以及电磁波发生器15进行升降，使三者保持同一高度，以便于检测不同高度的筒状金属网罩2的抗干扰能力。
33.优选的，所述底板3顶面设置有若干同心环槽20，所述转动环6底面设置有滑条21，所述滑条21以及竖直杆13底端位于不同的同心环槽20中。
34.旋转电机5在带动转动环6进行旋转时，转动环6底面的滑条21会沿着同心环槽20
进行移动，避免旋转发生偏移，同时双轴电机9的上端输出轴在带动外转动杆12旋转时，两个竖直杆13的底端可以沿着不同的同心环槽20进行旋转，实现外部电磁波传感器14以及电磁波发生器15的位置调节。
35.优选的，所述抗干扰能力检测机构还包括倾斜支撑杆22，所述倾斜支撑杆22一端与双轴电机9外壳连接，另一端与开关柜体1顶面连接。
36.所设置的倾斜支撑杆22用于对双轴电机9进行连接固定。
37.优选的，所述筒状金属网罩2侧壁设置有开启扇23，所述开启扇23通过铰链24与筒状金属网罩2连接。
38.通过开启扇23可以开启筒状金属网罩2，从而工作人员可以进入到筒状金属网罩2内部，以便于开启开关柜体1进行操作。
39.优选的，还包括遮挡检测机构，所述遮挡检测机构包括反光条25、发射管26以及接收管27，所述反光条25设置在开启扇23外壁上，所述发射管26以及接收管27对称设置在竖直杆13侧壁上，所述反光条25位于发射管26和接收管27的转动路径一侧，所述发射管26以及接收管27均朝向对方倾斜设置，所述主控单元4分别与发射管26以及接收管27电连接。
40.为了避免开启扇23位于竖直杆13一侧时无法开启，在开启扇23外壁设置了反光条25，在靠近筒状金属网罩2的竖直杆13侧壁设置了发射管26和接收管27，发射管26和接收管27为相对倾斜设置，并且与反光条25位于同一高度，当反光条25位于发射管26和接收管27一侧时，发射管26发出的红外光可以被反光条25反射，并被接收管27接收，接收管27可以产生信号并发送给主控单元4，主控单元4判断为开启扇23位于竖直杆13的一侧，此时可以通过双轴电机9带动竖直杆13进行旋转，使发射管26和接收管27离开反光条25一侧，保证开启扇23可以正常进行开启。
41.优选的，所述抗干扰能力检测机构还包括激光雷达28，所述激光雷达28设置在电磁波发生器15所在的电动滑台18动子19上，所述主控单元4包括屏蔽值计算单元29、高度计算单元30、加权单元31以及屏蔽值累计单元32，所述屏蔽值计算单元29分别与内部电磁波传感器11以及外部电磁波传感器14数据连接，所述激光雷达28与高度计算单元30数据连接，所述加权单元31分别与高度计算单元30、屏蔽值计算单元29以及屏蔽值累计单元32数据连接。
42.外部电磁波传感器14和内部电磁波传感器11采集的电磁波强度信息可以输送给屏蔽值计算单元29，屏蔽值计算单元29根据内部电磁波强度数据的差值可以计算得到屏蔽值。
43.开关柜体1内的用电设备所处的高度不同，不同种类的用电设备对于电磁波的抗性不同，因此对电磁波被屏蔽的效果要求也不同，加权单元31对不同种类用电设备的屏蔽值的赋权值不同，因此在进行屏蔽值的计算时，还需要同时获取电磁波发生器15的高度，以便于获取用电设备的种类，而后加权单元31可以对应的根据用电设备进行赋权值，最终赋权后的屏蔽值可以在屏蔽值累计单元32中进行累计，从而获得同一朝向的筒状金属网罩2的抗干扰能力。
44.为了方便高度的计算，在电动滑台18的动子19上设置了激光雷达28，激光雷达28可以向下发出信号，并接收反射回来的信号，高度计算单元30根据激光雷达28发射和接收的信号可以计算得到电磁波发生器15所处的高度，并将高度信息发送给加权单元31，加权
单元31即可根据高度信息获取用电设备种类后进行赋权值。
45.优选的，所述主控单元4还包括权值更新单元33，所述权值更新单元33与加权单元31数据连接，用于根据开关柜体1内部不同高度上的用电设备种类提供不同的权值给加权单元31。
46.对于不同的开关柜体1，其内用电设备的排列方式不同，所处的高度不同，提前获知开关内体内各个种类用电设备的高度后，将用电设备种类以及对应高度输送到权值更新单元33，权值更新单元33可以进行权值更新，加权单元31在电磁波发生器15处于不同的高度时可以赋予不同的权值。
47.优选的，还包括接地棒34，所述接地棒34顶端与开关柜体1底面连接，其底端穿过底板3，并伸出到底板3下方的土壤中。
48.所设置的接地棒34可以实现开关柜体1的有效接地，进一步提高开关柜体1的抗干扰能力。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种智能开关柜抗干扰装置，其特征在于，包括开关柜体、筒状金属网罩、底板、朝向调节机构、抗干扰能力检测机构以及主控单元，所述开关柜体设置在底板上，所述朝向调节机构包括旋转电机、转动环、齿条以及齿轮，所述转动环转动设置在底板上，所述筒状金属网罩底端与转动环顶面连接，并罩在开关柜体外部，所述齿条周向设置在转动环外侧壁上，所述旋转电机嵌入在底板中，其输出轴与齿轮连接，所述齿轮与齿条啮合；所述抗干扰能力检测机构包括双轴电机、内转动杆、内部电磁波传感器、外转动杆、竖直杆、外部电磁波传感器以及电磁波发生器，所述双轴电机设置在开关柜体顶面中部，其下端输出轴伸入到开关柜体内部，用于驱动内转动杆在开关柜体内部转动，所述内部电磁波传感器设置在内转动杆一端，所述双轴电机的上端输出轴伸出到筒状金属网罩上方，并与外转动杆一端连接，所述竖直杆顶端与转动杆底面连接，其底端与底板顶面滑动连接，所述电磁波发生器以及外部电磁波传感器设置在不同的竖直杆侧壁上，且相对设置，所述外部电磁波传感器位于电磁波发生器以及内部电磁波传感器之间，所述主控单元设置在开关柜体内侧壁，并分别与旋转电机、内部电磁波传感器、外部电磁波传感器以及电磁波发生器电连接。2.根据权利要求1所述的一种智能开关柜抗干扰装置，其特征在于，所述抗干扰能力检测机构还包括升降机构，所述升降机构包括电动推杆、升降板以及电动滑台，所述电动推杆顶面与双轴电机下端的输出轴连接，其输出轴与升降板顶面连接，所述内转动杆设置在升降板底面，所述电动滑台设置在竖直杆侧壁上，所述外部电磁波传感器以及电磁波发生器设置在不同电动滑台的动子上，所述主控单元分别与电动推杆以及电动滑台电连接。3.根据权利要求1所述的一种智能开关柜抗干扰装置，其特征在于，所述底板顶面设置有若干同心环槽，所述转动环底面设置有滑条，所述滑条以及竖直杆底端位于不同的同心环槽中。4.根据权利要求1所述的一种智能开关柜抗干扰装置，其特征在于，所述抗干扰能力检测机构还包括倾斜支撑杆，所述倾斜支撑杆一端与双轴电机外壳连接，另一端与开关柜体顶面连接。5.根据权利要求1所述的一种智能开关柜抗干扰装置，其特征在于，所述筒状金属网罩侧壁设置有开启扇，所述开启扇通过铰链与筒状金属网罩连接。6.根据权利要求5所述的一种智能开关柜抗干扰装置，其特征在于，还包括遮挡检测机构，所述遮挡检测机构包括反光条、发射管以及接收管，所述反光条设置在开启扇外壁上，所述发射管以及接收管对称设置在竖直杆侧壁上，所述反光条位于发射管和接收管的转动路径一侧，所述发射管以及接收管均朝向对方倾斜设置，所述主控单元分别与发射管以及接收管电连接。7.根据权利要求1所述的一种智能开关柜抗干扰装置，其特征在于，所述抗干扰能力检测机构还包括激光雷达，所述激光雷达设置在电磁波发生器所在的电动滑台动子上，所述主控单元包括屏蔽值计算单元、高度计算单元、加权单元以及屏蔽值累计单元，所述屏蔽值计算单元分别与内部电磁波传感器以及外部电磁波传感器数据连接，所述激光雷达与高度计算单元数据连接，所述加权单元分别与高度计算单元、屏蔽值计算单元以及屏蔽值累计单元数据连接。8.根据权利要求7所述的一种智能开关柜抗干扰装置，其特征在于，所述主控单元还包括权值更新单元，所述权值更新单元与加权单元数据连接，用于根据开关柜体内部不同高
度上的用电设备种类提供不同的权值给加权单元。9.根据权利要求1所述的一种智能开关柜抗干扰装置，其特征在于，还包括接地棒，所述接地棒顶端与开关柜体底面连接，其底端穿过底板，并伸出到底板下方的土壤中。

技术总结
本发明提供一种智能开关柜抗干扰装置，包括开关柜体、筒状金属网罩、底板、朝向调节机构、抗干扰能力检测机构以及主控单元，朝向调节机构包括旋转电机、转动环、齿条以及齿轮，抗干扰能力检测机构包括双轴电机、内转动杆、内部电磁波传感器、外转动杆、竖直杆、外部电磁波传感器以及电磁波发生器，通过抗干扰能力检测机构可以检测出筒状金属网罩抗干扰能力最强的区域，同时所设置的外部电磁波传感器可以检测输送到开关柜体的电磁波方位以及强度，并获取开关柜体受电磁波强度最大的方位，然后通过朝向调节机构带动筒状金属网罩旋转，使筒状金属网罩抗干扰能力最强的区域转动到开关柜体受电磁波强度最大的方位，提高开关柜体的抗干扰能力。扰能力。扰能力。


技术研发人员：王建新 柯利智 王向东
受保护的技术使用者：海南友迪电力工程有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/28