一种防雷设计的卫星通信数据采集模块
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种防雷设计的卫星通信数据采集模块。
背景技术
随着卫星通信技术的发展，使用卫星通信技术进行数据传输所需的费用越来越低。目前，对野外或山区等交通不便的地方，供电企业常在该地方安装信息采集装置来进行当地的用电数据的采集，然后通过卫星通讯技术将采集来的用电数据上传至后台终端。
具体地，参见图1，现有信息采集装置一般包括电源模块1、主控模块2、信号处理单元3和天线4；其中：
电源模块1用于为主控模块2和信号处理电源供电；
主控模块2用于实现用电数据采集；
信号处理单元3用于把主控模块2传来的数据转换成模拟信号；
天线4用于与卫星实现通讯，以便信号处理单元3将模拟信号发送给卫星，完成用电数据的上传。
一般地，由于信号处理单元3与天线4之间的距离较远，故信号处理单元3和天线4之间常通过长电缆5进行连接。
然而，在实际使用过程中，运维人员发现当前的信息采集装置可靠性较差，容易在雷雨天气后出现损坏，极大的影响了供电业务的正常运行。
因此，需要对现有的信息采集装置进行改进，以解决其容易在雷雨天气后出现损坏的问题。
发明内容
需要说明的是，发明人经过大量的试验和总结后发现，现有信息采集装置容易在雷雨天气后出现损坏的原因如下：
①目前的信息采集装置一般与手持电子设备执行相同的抗干扰标准，大多数电子元器件的工作电压和耐冲击电压水平较低，容易因强烈的电磁脉冲影响而损坏；
②目前的信息采集装置一般均安装于户外环境，其工作环境较为恶劣，而且天线与信号处理单元之间通过一长电缆进行连接，且长电缆通常架空设置，极易感应雷击的电磁脉冲形成高压，损坏信号处理单元内部低压工作的电子元器件。
本发明的一个目的在于，提供一种防雷设计的卫星通信数据采集模块，能解决现有信息采集模块容易在雷雨天气后出现损坏的问题。
为达以上目的，本发明提供一种防雷设计的卫星通信数据采集模块，包括电源模块、主控模块、信号处理单元和天线；其中：
电源模块用于为主控模块和信号处理电源供电；
主控模块用于实现用电数据采集；
信号处理单元用于把主控模块传来的数据转换成模拟信号；
天线用于与卫星实现通讯，以便信号处理单元将模拟信号发送给卫星，完成用电数据的上传；
所述信号处理单元与天线之间通过屏蔽电缆进行连接。
优选的，还包括：
金属外壳，所述金属外壳设有屏蔽空间，所述信号处理单元位于所述屏蔽空间中。
优选的，所述屏蔽电缆包括线芯和包覆于所述线芯外侧的屏蔽层，所述屏蔽层与所述金属外壳接触连接。
优选的，所述屏蔽层与所述金属外壳共地。
优选的，所述线芯与信号处理单元的接头处设有第一压敏电阻和第一瞬态二极管。
优选的，所述主控模块与信号处理单元之间的接头处设有第二瞬态二极管。
优选的，所述电源模块依次包括交流电输入接口、第二压敏电阻、第三瞬态二极管、交直流转换电路和直流电输出接口。
本发明的有益效果在于：提供一种防雷设计的卫星通信数据采集模块，采用屏蔽电缆代替传统的普通电缆进行天线和信号处理单元的连接，可以极大地降低打雷时所产生的电磁脉冲，最终提高防雷设计的卫星通信数据采集模块的可靠性，解决现有信息采集模块容易在雷雨天气后出现损坏的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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一些实施例，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它的附图。
图1为背景技术提供的现有信息采集装置的结构框图；
图2为实施例提供的防雷设计的卫星通信数据采集模块的结构框图；
图3为实施例提供的屏蔽层与金属外壳的连接示意图。
图中：
1、电源模块；101、交流电输入接口；102、第二压敏电阻；103、第三瞬态二极管；104、交直流转换电路；105、直流电输出接口；
2、主控模块；201、第二瞬态二极管；
3、信号处理单元；301、第一压敏电阻；302、第一瞬态二极管；
4、天线；
5、长电缆；
6、屏蔽电缆；601、线芯；602、屏蔽层；603、绝缘层；
7、金属外壳。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
参见图2，本实施例提供一种防雷设计的卫星通信数据采集模块，包括电源模块1、主控模块2、信号处理单元3和天线4；其中：
电源模块1用于为主控模块2和信号处理电源供电；
主控模块2用于实现用电数据采集；
信号处理单元3用于把主控模块2传来的数据转换成模拟信号；
天线4用于与卫星实现通讯，以便信号处理单元3将模拟信号发送给卫星，完成用电数据的上传；
所述信号处理单元3与天线4之间通过屏蔽电缆6进行连接。
需要说明的是，发明人经过大量的试验和总结后发现，现有信息采集装置容易在雷雨天气后出现损坏的原因如下：
①目前的信息采集装置一般与手持电子设备执行相同的抗干扰标准，大多数电子元器件的工作电压和耐冲击电压水平较低，容易因强烈的电磁脉冲影响而损坏；
②目前的信息采集装置一般均安装于户外环境，其工作环境较为恶劣，而且天线4与信号处理单元3之间通过一长电缆5进行连接，且长电缆5通常架空设置，极易感应雷击的电磁脉冲形成高压，损坏信号处理单元3内部低压工作的电子元器件。
因此，本实施例采用屏蔽电缆6代替传统的普通电缆进行天线4和信号处理单元3的连接，可以极大地降低打雷时所产生的电磁脉冲，最终提高防雷设计的卫星通信数据采集模块的可靠性，解决现有信息采集模块容易在雷雨天气后出现损坏的问题。
参见图3，卫星通信数据采集模块还包括金属外壳7，所述金属外壳7设有屏蔽空间，所述信号处理单元3位于所述屏蔽空间中。
具体地，金属外壳7可以对信号处理单元3起屏蔽作用，保护信号处理单元3，降低信号处理单元3感应雷击所产生的电磁脉冲，从而避免信号处理单元3内部产生较大的感应电磁脉冲。
进一步地，所述屏蔽电缆6包括线芯601、包覆于所述线芯601外侧的屏蔽层602和绝缘层603，所述屏蔽层602与所述金属外壳7接触连接；且所述屏蔽层602与所述金属外壳7共地。
需要说明的是，若屏蔽电缆6与金属外壳7之间存在间隙，则雷击可通过该间隙影响信号处理单元3和线芯601，导致信号处理单元3和线芯601产生较大的感应电磁脉冲；本实施例中，屏蔽层602与金属外壳7接触连接可以防止该间隙的产生，故能进一步提升防雷设计的卫星通信数据采集模块的抗干扰能力。
可选的，所述线芯601与信号处理单元3的接头处设有第一压敏电阻301和第一瞬态二极管302。
优选的，第一压敏电阻301为低压压敏电阻；第一瞬态二极管302为低压瞬态二极管。
压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对信号处理单元3的保护。
瞬态二极管是一种高效能保护器件。当瞬态二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以极快的速度将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护信号处理单元3中的电子元器件，免受各种感应电磁脉冲导致的损坏。
可选的，所述主控模块2与信号处理单元3之间的接头处设有第二瞬态二极管201。
优选的，第二瞬态二极管201为大功率低压瞬态二极管。
具体地，主控模块2通过通信接口与卫星信号处理单元3相连，完成数据交换，在通信接口上加装大功率低压的瞬态二极管可以吸收雷击电磁脉冲带来的能量冲击，保护主控模块2。
可选的，所述电源模块1依次包括交流电输入接口101、第二压敏电阻102、第三瞬态二极管103、交直流转换电路104和直流电输出接口105。
优选的，第二压敏电阻102为高压压敏电阻；第三瞬态二极管103为高压瞬态二极管。
具体地，交流电输入接口101直接与电网连接，交直流转换电路104可以将电网供给的高压交流电转换为信号处理模块和主控模块2所需的低压直流电，由于电网在变压器的出线空气开关处已安装大型电涌保护器用于雷击浪涌保护，故本实施例仅在电源模块1的交流电源接入处加装第二压敏电阻102和第三瞬态二极管103吸收来自于电网的雷击能量。
本实施例提供的采用防雷设计的卫星通信数据采集模块，可以有效减少雷击对于卫星通信数据采集模块的影响，有效提高产品的无故障工作时间；从而降低使用卫星通信数据采集模块构成的数据采集系统的运行维护成本，降低了更换卫星通信模块的材料成本和人工支出，减少了雷击造成的电子设备损坏而形成的垃圾，除了有良好的经济效益，还有利于环境保护。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
