CN106760887A - 一种智能防倾倒杆塔基座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能防倾倒杆塔基座，包括基座本体，所述基座本体内设置圆柱形的空腔，所述空腔内设置依次信号连接的倾斜监测机构、控制机构以及平衡调节机构，所述平衡调节机构包括所述空腔边缘按照圆周的角度均匀排列的四个轴承，所述两两相对的轴承上设置调节丝杠，所述空腔内对应所述调节丝杠设置撑杆，所述调节丝杠和与之相对应的撑杆上设置配重块，所述配重块设置与所述调节丝杠相配合的内螺纹孔和与所述撑杆相配合的支撑孔，所述调节丝杠与所述调节电机传动连接。本发明对线路杆塔的倾斜起到了很好的监测，且通过基座的特殊设计，自带防倾倒功能，避免杆塔倾斜严重造成更大的电力事故，为抢修人员的到来争取时间，降低事故造成的损失。

Description

一种智能防倾倒杆塔基座

技术领域

本发明涉及杆塔防倾倒技术领域，具体涉及一种智能防倾倒杆塔基座。

背景技术

我国幅员辽阔，可开发水力资源的三分之二分布在西北和西南地区 ；煤炭资源大部分蕴藏在西北地区北部和华北地区西部 ；而负荷中心主要集中在东部沿海地区，由此造成电力资源与负荷中心分布的不均匀，再加上我国电力需求持续增加，电网规模迅速扩大，特高压输电的研究已被提上日程。

特高压线路具有电压等级高、传输容量大、传输距离远等特点，如何保证特高压电网的安全、稳定、可靠运行就成为了关键性的问题。而杆塔倾斜作为造成倒塔、断线、跳闸等灾害的罪魁祸首，一旦发生，造成的经济损失将难以估计，因此研制一套特高压杆塔倾斜度在线监测系统对于解决上述问题具有十分重要的意义。

目前国外多采用激光或者远红外方式对电力杆塔进行实时监测，其优点是精度高，缺点是单杆塔设装置点多，而又对装置单设电力线供电，并且测量精度时常受气候条件（雾、雨）等影响。国内多采用人工巡检或巡测，通过人工巡视的方式来目测是否出现杆塔被损毁的情况，这种目测的方式缺点是巡检周期长、精度低，无法在早期发现杆塔是否产生了倾斜，特别是偏远山区或森林地带，对于电力杆塔缓慢倾斜或塌陷不能及时发现和处理。同时，这种人工巡视的方式易受到天气情况的影响导致实时性差。

公开号为 103487026A 的发明公开了一种输电线路杆塔倾斜监测系统，该系统包括 ：设置于所述输电线路杆塔，采集输电线路杆塔的倾斜角度信息的倾角监测仪 ；与所述倾角监测仪相连，发送所述倾角监测仪采集的所述倾斜角度信息的无线传输模块 ；接收所述无线传输模块发送的所述倾斜角度信息，并将所述倾斜角度信息上传至上位机的线路监测基站 ；所述上位机，所述上位机包括显示所述倾斜角度信息的显示单元。但是其在杆塔倾斜后在超过一定倾斜角度没有紧急防倾倒设施，在使用中还是有些不方便的地方。

申请号为201410689629.1的发明公开了一种线路杆塔防倾倒监控系统，包括杆塔、监测单元、供电单元和集控中心，所述供电单元对所述监测单元进行供电，所述监测单元包括监测模块、控制模块、杆塔通信模块，所述监测模块包括倾角传感器和风力传感器，所述集控中心包括地面通信模块、工控机、显示器和报警器，所述监测单元通过卫星通信与所述集控中心连接，所述杆塔上设置防倾倒装置。本发明对线路杆塔的倾斜起到了很好的监测，信息传输稳定，能远程检测到杆塔倾斜角度和环境风力大小，实时监测实时报警，且自带一定的防倾倒能力，可以为抢修人员的到来争取时间，降低了出现事故的概率，也降低了事故造成的损失。该发明可以防止杆塔倾倒，但是防倾倒装置具有一定的危险性。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种智能防倾倒杆塔基座，对线路杆塔的倾斜起到了很好的监测，且通过基座的特殊设计，自带一定的防倾倒功能，避免杆塔倾斜严重造成更大的电力事故，为抢修人员的到来争取时间。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种智能防倾倒杆塔基座，包括基座本体，所述基座本体内设置圆柱形的空腔，所述空腔内设置依次信号连接的倾斜监测机构、控制机构以及平衡调节机构，所述平衡调节机构包括所述空腔边缘按照圆周的角度均匀排列的四个轴承，所述两两相对的轴承上设置调节丝杠，所述空腔内对应所述调节丝杠设置撑杆，所述调节丝杠和与之相对应的撑杆上设置配重块，所述配重块设置与所述调节丝杠相配合的内螺纹孔和与所述撑杆相配合的支撑孔，所述调节丝杠与所述调节电机传动连接。

进一步的，所述倾斜监测机构包括三轴陀螺仪和三轴加速度计。

进一步的，所述控制机构包括单片机。

进一步的，所述基座本体还设置通信模块，所述通信模块与控制机构连接。

进一步的，所述通信模块采用GPRS模块。

进一步的，所述调节电机采用伺服电机。

进一步的，所述基座本体上部均布设置若干个开口向外的压力孔，所述压力孔内设置与其截面相配合的活动顶杆和驱动所述活动顶杆的驱动机构。

进一步的，所述压力孔截面为圆形，所述压力孔为钢管制件。

进一步的，所述活动顶杆包括契合所述压力孔内径大小的圆柱形底座和所述圆柱形底座前端设置的固定长杆。

进一步的，所述固定长杆两侧设置固定板。

进一步的，所述驱动机构包括基座本体上设置的气泵、连通所述气泵与地面上方空气的进气管道和连通所述气泵与所述压力孔的压力管道。

进一步的，所述进气管道的入口朝下，所述进气管道顶端设置伞形的遮雨罩，所述进气管道入口设置滤网。

本发明提供了一种智能防倾倒杆塔基座，基座本体内的空腔中设置倾斜监测机构可以对杆塔是否倾斜进行监测，通过将监测信息发送至控制机构来进行判断，当出现倾斜时启动平衡调节机构对因为杆塔倾斜而带动的基座倾斜进行配重调整，避免杆塔倾斜度过大导致电网断开，出现较大的电力事故。平衡调节机构是通过对内部的配重块位置进行调整从而调整基座的重心，从而起到移动的调整作用，可以对大部分倾斜的杆塔所在的角度进行维持，避免更大事故的发生。四个轴承两两相对，且相对的两个轴承与另外两个不在同一水平面内，相对的轴承上设置调节丝杠并在空腔内对应调节丝杠设置相配合的撑杆，撑杆和调节丝杠上设置配重块，驱动调节丝杠进行旋转配重块便会在调节丝杠上进行移动，两根调节丝杠在水平面上的投影是垂直相交的，这样通过两根调节丝杠的旋转便可以移动配重块的位置，通过相互垂直的两个轴向配合，实现配重块对基座本体重心的调整。

基座本体上部设置的还有紧急反应机构，在杆塔倾斜时驱动机构将压力孔内的活动顶杆顶出，插入泥土中，增加基座的抓地力，防止杆塔倾斜的更加严重。该紧急反应机构不能在刚埋入杆塔基座时便触发，因为活动顶杆顶入泥土中时间过长后，通过多次的风吹雨淋，活动顶杆与泥土之间缝隙会越来越大，虽然能一定程度上增加抓地力，但是经历大风次数较多后仍容易倾倒，而这时便没有紧急反应机构来避免杆塔倾斜。

本发明对线路杆塔的倾斜起到了很好的监测，且通过基座的特殊设计，自带一定的防倾倒功能，避免杆塔倾斜严重造成更大的电力事故，为抢修人员的到来争取时间，降低了事故造成的损失。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明空腔的结构示意图；

图3是本发明紧急反应机构的结构示意图；

图4是本发明活动顶杆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图4对本发明技术方案进一步展示，具体实施方式如下：

实施例一

如图1和图2所示：本实施例提供了一种智能防倾倒杆塔基座，包括基座本体1，所述基座本体1内设置圆柱形的空腔2，所述空腔2内设置依次信号连接的倾斜监测机构3、控制机构4以及平衡调节机构，所述平衡调节机构包括所述空腔2边缘按照圆周的角度均匀排列的四个轴承8，所述两两相对的轴承8上设置调节丝杠5，所述空腔2内对应所述调节丝杠5设置撑杆6，所述调节丝杠5和与之相对应的撑杆6上设置配重块7，所述配重块7设置与所述调节丝杠5相配合的内螺纹孔22和与所述撑杆6相配合的支撑孔23，所述调节丝杠5与所述调节电机13传动连接。

基座本体内的空腔中设置倾斜监测机构可以对杆塔是否倾斜进行监测，通过将监测信息发送至控制机构来进行判断，当出现倾斜时启动平衡调节机构对因为杆塔倾斜而带动的基座倾斜进行配重调整，避免杆塔倾斜度过大导致电网断开，出现较大的电力事故。平衡调节机构是通过对内部的配重块位置进行调整从而调整基座的重心，从而起到移动的调整作用，可以对大部分倾斜的杆塔所在的角度进行维持，避免更大事故的发生。四个轴承两两相对，且相对的两个轴承与另外两个不在同一水平面内，相对的轴承上设置调节丝杠并在空腔内对应调节丝杠设置相配合的撑杆，撑杆和调节丝杠上设置配重块，驱动调节丝杠进行旋转配重块便会在调节丝杠上进行移动，两根调节丝杠在水平面上的投影是垂直相交的，这样通过两根调节丝杠的旋转便可以移动配重块的位置，通过相互垂直的两个轴向配合，实现配重块对基座本体重心的调整。

所述倾斜监测机构3包括三轴陀螺仪和三轴加速度计。三轴加速度计能够监测杆塔倾斜的速度，三轴陀螺仪能够监测倾斜的方向，两者相互配合可以实现对杆塔倾斜方向和速度的监测，通过监测信息能够更好的控制平衡调节机构的动作，使得杆塔的安全性更高。

所述控制机构4包括单片机。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，可以实现对杆塔倾斜的监测数据分析并控制平衡调节机构进行控制。

所述基座本体1还设置通信模块9，所述通信模块9与控制机构4连接。通信模块可以与远程的控制中心远程通信， 将杆塔的倾斜情况及时发送出去，在杆塔遭遇大风倾斜时通过平衡调节机构对杆塔进行支撑，然后远程通知工作人员及时排除检修小组来到现场排除事故，反应更加迅速。

所述通信模块9采用GPRS模块，GPRS模块可以实现无线远程通信，通信的范围很远，且信号稳定，利于整个监测系统的平稳运行。

所述调节电机13采用伺服电机。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。这样对于配重块在空腔内位置的改变控制更加精准，对于重心的调节更好，更利于杆塔的稳定。

实施例二

如图3和图4所示：其与实施例一的区别在于：所述基座本体1上部均布设置若干个开口向外的压力孔10，所述压力孔10内设置与其截面相配合的活动顶杆11和驱动所述活动顶杆11的驱动机构12。所述压力孔10截面为圆形，所述压力孔10为钢管制件。所述活动顶杆11包括契合所述压力孔10内径大小的圆柱形底座14和所述圆柱形底座14前端设置的固定长杆15。所述固定长杆15两侧设置固定板21。

基座本体上部设置的还有紧急反应机构，在杆塔倾斜时驱动机构将压力孔内的活动顶杆顶出，插入泥土中，增加基座的抓地力，防止杆塔倾斜的更加严重。该紧急反应机构不能在刚埋入杆塔基座时便触发，因为活动顶杆顶入泥土中时间过长后，通过多次的风吹雨淋，活动顶杆与泥土之间缝隙会越来越大，虽然能一定程度上增加抓地力，但是经历大风次数较多后仍容易倾倒，而这时便没有紧急反应机构来避免杆塔倾斜。

压力孔采用圆形截面，最好采用钢管制件，保证其侧壁的光滑性以及抗压强度，避免撑开活动顶杆时压力孔出现裂缝，影响活动顶杆的顶出距离，从而影响活动顶杆的抓地力。活动顶杆的结构包括底座和固定长安，底座为契合压力孔的密封底座，这样驱动机构通过驱动底座来推动固定长杆插入泥土中，固定长杆两侧设置固定板，固定板是水平设置，插入泥土中会增加抓地力，更大限度的稳定倾斜中的杆塔。

实施例三

如图3所示：其与实施例二的区别在于：所述驱动机构12包括基座本体1上设置的气泵16、连通所述气泵16与地面上方空气的进气管道18和连通所述气泵16与所述压力孔10的压力管道17。驱动机构采用气动的方式来驱动，气泵将外界的空气吸入压缩进压力孔内，推动底座带动固定长杆插入泥土中，压力管道承受较大的压力，优选采用钢管，避免气泵加压后的气体泄漏。

所述进气管道18的入口朝下，所述进气管道18顶端设置伞形的遮雨罩20，所述进气管道18入口设置滤网19。入口朝下以及设置的遮雨罩防止雨水进入进气管道内对气泵造成影响，设置的滤网可以过滤野外的灰尘等杂物，避免气泵吸气时被堵塞造成事故。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种智能防倾倒杆塔基座，其特征在于：包括基座本体，所述基座本体内设置圆柱形的空腔，所述空腔内设置依次信号连接的倾斜监测机构、控制机构以及平衡调节机构，所述平衡调节机构包括所述空腔边缘按照圆周的角度均匀排列的四个轴承，所述两两相对的轴承上设置调节丝杠，所述空腔内对应所述调节丝杠设置撑杆，所述调节丝杠和与之相对应的撑杆上设置配重块，所述配重块设置与所述调节丝杠相配合的内螺纹孔和与所述撑杆相配合的支撑孔，所述调节丝杠与所述调节电机传动连接。

2.如权利要求1所述的智能防倾倒杆塔基座，其特征在于：所述倾斜监测机构包括三轴陀螺仪和三轴加速度计。

3.如权利要求1所述的智能防倾倒杆塔基座，其特征在于：所述控制机构包括单片机。

4.如权利要求1所述的智能防倾倒杆塔基座，其特征在于：所述基座本体还设置通信模块，所述通信模块与控制机构连接。

5.如权利要求1所述的智能防倾倒杆塔基座，其特征在于：所述调节电机采用伺服电机。

6.如权利要求1所述的智能防倾倒杆塔基座，其特征在于：所述基座本体上部均布设置若干个开口向外的压力孔，所述压力孔内设置与其截面相配合的活动顶杆和驱动所述活动顶杆的驱动机构。

7.如权利要求6所述的智能防倾倒杆塔基座，其特征在于：所述压力孔截面为圆形，所述压力孔为钢管制件。

8.如权利要求7所述的智能防倾倒杆塔基座，其特征在于：所述活动顶杆包括契合所述压力孔内径大小的圆柱形底座和所述圆柱形底座前端设置的固定长杆。

9.如权利要求8所述的智能防倾倒杆塔基座，其特征在于：所述固定长杆两侧设置固定板。

10.如权利要求6所述的智能防倾倒杆塔基座，其特征在于：所述驱动机构包括基座本体上设置的气泵、连通所述气泵与地面上方空气的进气管道和连通所述气泵与所述压力孔的压力管道。