CN105222716B - 直线杆塔架空线弧垂测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直线杆塔架空线弧垂测量装置，包含图像采集模块、无线传输模块、手持控制端，所述图像采集模块包含可调变焦镜头模块、测量标尺模块、转盘单元、传感器模块、电源模块、模数转换模块、电机驱动模块、稳压模块及控制模块，控制模块连接有360度舵机模块，可调变焦镜头模块通过U型旋转支架固定在360度舵机模块，U型旋转支架通过电机驱动模块与控制模块转动连接。本发明通过控制模块和手持控制端进行远程操控，观察、测量方便，通过单人操作即可完成所需测量耐张段的弧垂测量，不但降低人员消耗，且操作简便，能够有效地提高架空线弧垂的测量效率和测量精度，进一步提高弧垂测量装置的安装效率和测量精度。

Description

直线杆塔架空线弧垂测量装置

技术领域

本发明涉及电力作业测量技术领域，特别涉及一种适用于输电线路中弧垂测量的直线杆塔架空线弧垂测量装置。

背景技术

架空线架设在直线杆塔上，应具有符合设计的应力，该应力通过架空线的弧垂来控制。弧垂指的是导线悬挂曲线上任一点到两悬挂连线的垂直距离，到导线最低点的垂直距离被称为最大弧垂，我们通常所述的弧垂指的就是最大弧垂。施工作业时如果弧垂过小，则架空线必须承受过大的张力，大大降低架空线运行时的安全程度；如果弧垂过大，则架空线与地、被跨越物的距离减小，也将威胁架空线的正常安全运行。因此，施工时应正确计算和观测弧垂，使架空线具有符合设计的应力，以保证线路建成后的安全运行。施工过程中，通过观测弧垂来控制整个耐张段弧垂，现有技术中通常采用等长法来进行弧垂的观测测量，等长法又称为平行四边形法，即在相邻的两个直线杆塔上，从架空线悬挂点垂直向下量取选定的弧垂观测值，绑上弧垂板，观测者利用三点一线的原理查看弧垂，可通过配用带十字刻度线的单筒望远镜，在紧线过程中，随着导线张力的增加，高度也在上升，当架空线与弧垂板连线相切时，中间弧垂即为施工要求的弧垂。该方法在测量时均需要通过作业人员等直线杆塔，并通过肉眼进行直接读取测量值，操作繁琐，使得弧垂测量的效率较低，且存在人为误差，且安全系数较低。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种结构简单、设计新颖合理，使用效果好的直线杆塔架空线弧垂测量装置，根据图像采集模块，对紧线过程中耐张段所需测量的导线弧垂实时变化进行实时测量，直线杆塔下方的作业人员通过手持控制端与图像采集模块进行实时的图像数据交互，进而实现同步紧线过程中弧垂的观测、测量，使得弧垂达到设计要求，测量效率高，且安装拆卸维护方便。

按照本发明所提供的设计方案，一种直线杆塔架空线弧垂测量装置，包含图像采集模块、无线传输模块、手持控制端，手持控制端包含无线收发模块，图像采集模块分别通过无线传输模块和无线收发模块与手持控制端相信号连接，图像采集模块设置在需测量架空线弧垂的直线杆塔上，所述图像采集模块包含可调变焦镜头模块、测量标尺模块、转盘单元、传感器模块、电源模块、模数转换模块、电机驱动模块、稳压模块及控制模块，可调变焦镜头模块、测量标尺模块分别相对设置在相邻的两个直线杆塔上，可调变焦镜头模块通过转盘单元固定在直线杆塔上，无线传输模块通过模数转换模块与可调变焦镜头模块连接，控制模块连接有360度舵机模块，可调变焦镜头模块通过U型旋转支架固定在360度舵机模块并与360度舵机模块相信号连接，U型旋转支架通过电机驱动模块与控制模块转动连接。

上述的，所述转盘单元包含支撑盘、固定盘及转动盘，支撑盘上设置有支撑腿，支撑腿与直线杆塔铰接固定，固定盘包含固定环、中心旋转盘、滚珠组，固定环与中心旋转盘之间相对设置有滚珠槽，滚珠租设置于滚珠槽内，固定环通过紧固件与支撑盘固定，中心旋转盘与转动盘通过转轴铰接固定，转轴连接有驱动电机，所述驱动电机与控制模块相连接。

上述的，所述手持控制端还包含与无线收发模块相连接的显示模块及具有遥控操作界面的遥控端，显示模块、遥控端均通过无线收发模块、无线传输模块与控制模块相信号连接，遥控端通过控制模块远程控制转盘单元、U型旋转支架及可调变焦镜头。

上述的，所述测量标尺模块包含带有刻度的测量尺，及将测量尺固定在直线杆塔上的卡固结构。

上述的，所述卡固结构包含卡固套筒、夹持臂及固定顶丝，所述卡固套筒与夹持臂固定，固定顶丝包含第一固定顶丝、第二固定顶丝，卡固套筒套装在测量尺上并通过第一固定顶丝紧固，夹持臂卡固在直线杆塔上并通过第二固定顶丝紧固

优选的，所述夹持臂包含分别与卡固套筒固定连接的第一夹持臂和第二夹持臂，所述第一夹持臂和第二夹持臂相互平行设置，第二固定顶丝设置在第二夹持臂的一侧边上。

优选的，所述卡固套筒内还设置有防滑垫，所述防滑垫设置在卡固套筒内壁上，刻度尺上还设置有反光设备。

优选的，所述防滑垫为橡胶制品。

上述的，所述电源模块上还连接有散热单元，所述散热单元为散热风扇。

上述的，所述无线传输模块、无线收发模块分别采用图像发射机和图像接收机，传感器模块采用多维姿态传感器，可调变焦镜头模块采用700线变焦镜头。

本发明的有益效果：

1.本发明结构设计新颖、合理，结构简单，通过控制模块和手持控制端进行远程操控，观察、测量方便，避免人为感官上造成的测量误差，通过单人操作即可完成所需测量耐张段的弧垂测量，不但降低人员消耗，且操作简便，能够有效地提高架空线弧垂的测量效率和测量精度，进一步提高弧垂测量装置的安装效率和测量精度。

2.本发明与现有传统的测量方法会相比，可大大节省测量时间及测量人员，不仅能够有效提高施工作业效率，还具有较高的精准度，通过遥控端来完成可调变焦镜头的调焦、镜头角度的俯仰角度的调节及通过转盘对镜头水平旋转角度的调节，能够及时有效地对电力网络架空线耐张段弧垂状况进行全局的测量，克服现有测量设备中的诸多不足，通过无线传输技术，使得处于直线杆塔下的作业人员能够及时有效地了解弧垂状况，确保电力线路安全运行，有效避免了输电线路中由于导线与地、障碍物距离过小而引起的接地、短路等电力线路事故的发生，大大提高弧垂测量的安全系数。

3.本发明中作业人员分别将可调节变焦镜头和测量标尺分别固定在所需测量耐张段的相邻的两个直线杆塔上，在直线杆塔下可直接通过遥控端对镜头进行远程控制调节，能够及时准确直观地了解到该段的弧垂状况，无需人工频繁绑扎弧垂板，只需要远程调整镜头即可，明显降低操作的复杂度，大大提高弧垂测量的效率，与现有测量设备相比更娇简便操作易行，测量精确度和准确度更高。，具有较好地应用前景。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明使用状态示意图；

图3为本发明的图像采集模块示意图；

图4为本发明的手持控制端示意图。

具体实施方式：

图中标号1代表转动盘，标号2代表可调变焦镜头，标号3代表U型旋转支架，标号4代表360度舵机模块，标号5代表控制模块，标号6代表无线传输模块，标号7代表中心旋转盘，标号8代表固定盘，标号9代表支撑盘，标号10代表测量尺，标号11代表卡固套筒，标号12代表第一固定顶丝，标号13代表夹持臂，标号14代表第二固定顶丝，标号15代表直线杆塔，标号16代表可调变焦镜头模块，标号17代表测量标尺模块，标号18代表手持控制端。

下面结合附图和技术方案对本发明作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本发明的实施方式，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例一，参见图1~4所示，一种直线杆塔架空线弧垂测量装置，包含图像采集模块、无线传输模块、手持控制端，手持控制端包含无线收发模块，图像采集模块分别通过无线传输模块和无线收发模块与手持控制端相信号连接，图像采集模块设置在需测量架空线弧垂的直线杆塔上，所述图像采集模块包含可调变焦镜头模块、测量标尺模块、转盘单元、传感器模块、电源模块、模数转换模块、电机驱动模块、稳压模块及控制模块，可调变焦镜头模块、测量标尺模块分别相对设置在相邻的两个直线杆塔上，可调变焦镜头模块通过转盘单元固定在直线杆塔上，无线传输模块通过模数转换模块与可调变焦镜头模块连接，控制模块连接有360度舵机模块，可调变焦镜头模块通过U型旋转支架固定在360度舵机模块并与360度舵机模块相信号连接，U型旋转支架通过电机驱动模块与控制模块转动连接，通过控制模块和手持控制端进行远程操控，观察、测量方便，避免人为感官上造成的测量误差，通过单人操作即可完成所需测量耐张段的弧垂测量，不但降低人员消耗，且操作简便，能够有效地提高架空线弧垂的测量效率和测量精度，进一步提高弧垂测量装置的安装效率和测量精度，与现有传统的测量方法会相比，可大大节省测量时间及测量人员，不仅能够有效提高施工作业效率，还具有较高的精准度。

实施例二，与实施例一基本相同，不同之处在于：所述转盘单元包含支撑盘、固定盘及转动盘，支撑盘上设置有支撑腿，支撑腿与直线杆塔铰接固定，固定盘包含固定环、中心旋转盘、滚珠组，固定环与中心旋转盘之间相对设置有滚珠槽，滚珠租设置于滚珠槽内，固定环通过紧固件与支撑盘固定，中心旋转盘与转动盘通过转轴铰接固定，转轴连接有驱动电机，所述驱动电机与控制模块相连接，测量更加方便可靠。

实施例三，与实施例一基本相同，不同之处在于：所述手持控制端还包含与无线收发模块相连接的显示模块及具有遥控操作界面的遥控端，显示模块、遥控端均通过无线收发模块、无线传输模块与控制模块相信号连接，遥控端通过控制模块远程控制转盘单元、U型旋转支架及可调变焦镜头，通过遥控端来完成可调变焦镜头的调焦、镜头角度的俯仰角度的调节及通过转盘对镜头水平旋转角度的调节，能够及时有效地对电力网络架空线耐张段弧垂状况进行全局的测量，克服现有测量设备中的诸多不足，通过无线传输技术，使得处于直线杆塔下的作业人员能够及时有效地了解弧垂状况，确保电力线路安全运行，有效避免了输电线路中由于导线与地、障碍物距离过小而引起的接地、短路等电力线路事故的发生，大大提高弧垂测量的安全系数。

实施例四，与实施例一基本相同，不同之处在于：所述测量标尺模块包含带有刻度的测量尺，及将测量尺固定在直线杆塔上的卡固结构。

上述的，所述卡固结构包含卡固套筒、夹持臂及固定顶丝，所述卡固套筒与夹持臂固定，固定顶丝包含第一固定顶丝、第二固定顶丝，卡固套筒套装在测量尺上并通过第一固定顶丝紧固，夹持臂卡固在直线杆塔上并通过第二固定顶丝紧固，作业人员分别将可调节变焦镜头和测量标尺分别固定在所需测量耐张段的相邻的两个直线杆塔上，在直线杆塔下可直接通过遥控端对镜头进行远程控制调节，能够及时准确直观地了解到该段的弧垂状况，无需人工频繁绑扎弧垂板，只需要远程调整镜头即可，明显降低操作的复杂度，大大提高弧垂测量的效率，与现有测量设备相比更娇简便操作易行，测量精确度和准确度更高。，具有较好地应用前景。

优选的，所述夹持臂包含分别与卡固套筒固定连接的第一夹持臂和第二夹持臂，所述第一夹持臂和第二夹持臂相互平行设置，第二固定顶丝设置在第二夹持臂的一侧边上，安装拆卸更加方便，相比人工频繁绑扎弧垂板，劳动强度大大降低。

优选的，所述卡固套筒内还设置有防滑垫，所述防滑垫设置在卡固套筒内壁上，刻度尺上还设置有反光设备，使用效果更好，观测效率更好，测量数据更准确可靠，成本低廉。

优选的，所述防滑垫为橡胶制品，大大降低作业成本。

上述的，所述电源模块上还连接有散热单元，所述散热单元为散热风扇，使用更加安全可靠，性能更加稳定。

上述的，所述无线传输模块、无线收发模块分别采用图像发射机和图像接收机，传感器模块采用多维姿态传感器，可调变焦镜头模块采用700线变焦镜头，同样也适用于10千伏电压等级架空线路的弧垂观测，观测范围达到10~150米，弧垂观测范围达到5~20m，适用范围广，实现完全同步观测，大大降低人工作业成本，与传统测量仪器相比，更加简便易行，操作更加方便，测量精确度和准确度大大提高。

本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种直线杆塔架空线弧垂测量装置，包含图像采集模块、无线传输模块、手持控制端，手持控制端包含无线收发模块，图像采集模块分别通过无线传输模块和无线收发模块与手持控制端相信号连接，图像采集模块设置在需测量架空线弧垂的直线杆塔上，其特征在于：所述图像采集模块包含可调变焦镜头模块、测量标尺模块、转盘单元、传感器模块、电源模块、模数转换模块、电机驱动模块、稳压模块及控制模块，可调变焦镜头模块、测量标尺模块分别相对设置在相邻的两个直线杆塔上，可调变焦镜头模块通过转盘单元固定在直线杆塔上，无线传输模块通过模数转换模块与可调变焦镜头模块连接，控制模块连接有360度舵机模块，可调变焦镜头模块通过U型旋转支架固定在360度舵机模块并与360度舵机模块相信号连接，U型旋转支架通过电机驱动模块与控制模块转动连接；所述转盘单元包含支撑盘、固定盘及转动盘，支撑盘上设置有支撑腿，支撑腿与直线杆塔铰接固定，固定盘包含固定环、中心旋转盘、滚珠组，固定环与中心旋转盘之间相对设置有滚珠槽，滚珠组设置于滚珠槽内，固定环通过紧固件与支撑盘固定，中心旋转盘与转动盘通过转轴铰接固定，转轴连接有驱动电机，所述驱动电机与控制模块相连接；所述手持控制端还包含与无线收发模块相连接的显示模块及具有遥控操作界面的遥控端，显示模块、遥控端均通过无线收发模块、无线传输模块与控制模块相信号连接，遥控端通过控制模块远程控制转盘单元、U型旋转支架及可调变焦镜头模块。

2.根据权利要求1所述的直线杆塔架空线弧垂测量装置，其特征在于：所述测量标尺模块包含带有刻度的测量尺，及将测量尺固定在直线杆塔上的卡固结构。

3.根据权利要求2所述的直线杆塔架空线弧垂测量装置，其特征在于：所述卡固结构包含卡固套筒、夹持臂及固定顶丝，所述卡固套筒与夹持臂固定，固定顶丝包含第一固定顶丝、第二固定顶丝，卡固套筒套装在测量尺上并通过第一固定顶丝紧固，夹持臂卡固在直线杆塔上并通过第二固定顶丝紧固。

4.根据权利要求3所述的直线杆塔架空线弧垂测量装置，其特征在于：所述夹持臂包含分别与卡固套筒固定连接的第一夹持臂和第二夹持臂，所述第一夹持臂和第二夹持臂相互平行设置，第二固定顶丝设置在第二夹持臂的一侧边上。

5.根据权利要求3所述的直线杆塔架空线弧垂测量装置，其特征在于：所述卡固套筒内还设置有防滑垫，所述防滑垫设置在卡固套筒内壁上，刻度尺上还设置有反光设备。

6.根据权利要求5所述的直线杆塔架空线弧垂测量装置，其特征在于：所述防滑垫为橡胶制品。

7.根据权利要求1所述的直线杆塔架空线弧垂测量装置，其特征在于：所述电源模块上还连接有散热单元，所述散热单元为散热风扇。

8.根据权利要求1所述的直线杆塔架空线弧垂测量装置，其特征在于：所述无线传输模块、无线收发模块分别采用图像发射机和图像接收机，传感器模块采用多维姿态传感器，可调变焦镜头模块采用700线变焦镜头。