CN107084706A - 一种高压电塔倾斜动态监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压电塔倾斜动态监测装置及方法，该装置包括载荷平板、自转机构和测量箱，测量箱包括箱体、刻度盘、倾斜测量机构和倾斜报警机构，倾斜测量机构包括转轴、转轴齿轮、转杆齿轮和摆杆，摆杆远离摆球的一端通过连接杆与转杆连接，连接杆与转杆花键配合；倾斜报警机构包括设置有短杆、带电凹槽的转盘和安装有GPS发射器的金属滑轮，转轴上设置有推杆；该方法包括步骤：一、确定短杆长度并设定高压电塔倾斜角度报警值；二、测量箱的稳定；三、高压电塔倾斜测量；四、刻度盘的显示角度与高压电塔倾斜实际角度的转换。本发明可对高压电塔的下沉倾斜进行实时自动检测，并及时远程动态报警监测，且倾斜测量不受高压电塔电磁场干扰。

Description

一种高压电塔倾斜动态监测装置及方法

技术领域

本发明属于高压电塔倾斜测量技术领域，具体涉及一种高压电塔倾斜动态监测装置及方法。

背景技术

目前，在倾斜变形监测领域中，测量高压电塔的下沉倾斜变化，一般都是应用RTK或全站仪实施变形监测。由于在高压电塔下会产生强大的电磁场，因此，会对GPS的信号有干扰，若使用RTK测量高压电塔倾斜，会增加误差的来源；高压电塔与人之间在垂直方向和水平方向上均需保持一定的安全距离，在高压电塔下工作以及监测高压电塔倾斜会对人体造成一定的危害，对于应用全站仪测量高压电塔倾斜的工作人员危害很大。另外，对于不便架设棱镜的地方，用全站仪免棱镜时存在一定的误差，并且只能应用于没有遮挡物遮挡监测点的情况下才可行。因此，现如今缺少一种设计合理、不受高压电塔电磁场干扰且测量高压电塔倾斜精度高的高压电塔倾斜动态监测装置及方法，实现对高压电塔的下沉倾斜的实时自动检测，并及时报警提示，实现远程动态监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高压电塔倾斜动态监测装置，其设计新颖合理，利用转球自重带动测量箱旋转且保持测量箱停止在稳定状态，利用摆球自重带动齿轮传动，进而带动指针偏转动态测量高压电塔倾斜，同时设置倾斜报警机构提示高压电塔倾斜危险，使用安全可靠且不受高压电塔电磁场干扰，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：包括水平安装在高压电塔支架之间的载荷平板、转动安装在载荷平板上的所述自转机构和安装在所述自转机构上的测量箱，测量箱包括箱体、设置在所述箱体竖向侧板上的刻度盘以及设置在所述箱体内的倾斜测量机构和倾斜报警机构，所述倾斜测量机构包括一端穿过刻度盘中心位置的转轴、安装在转轴另一端的转轴齿轮、与转轴齿轮啮合的转杆齿轮和带动转杆齿轮转动的摆杆，转轴穿过刻度盘的一端安装有指针，摆杆的底部固定安装有摆球，摆杆远离摆球的一端通过连接杆与带动转杆齿轮转动的转杆连接，连接杆与转杆花键配合；所述倾斜报警机构包括水平安装的转盘、与所述转盘滑动配合的滑轮和沿转盘所在平面径向安装在所述转盘上且与转轴平行的短杆，所述转盘上设置有可容纳所述滑轮的凹槽，所述凹槽为带电凹槽，所述滑轮为金属滑轮且所述滑轮上安装有用于向监测终端发射报警信息的GPS发射器，所述转轴上设置有与所述短杆配合的推杆，推杆与指针相平行设置。

上述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述自转机构包括转杆和固定安装在转杆一端的转球，转杆通过万向球与载荷平板相平行设置，转球和摆球均为铅球。

上述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述转盘与转盘支架的一端转动配合，所述转盘支架的另一端固定安装在刻度盘远离指针的一侧，所述转盘支架通过加强筋固定，所述加强筋的一端固定在所述转盘支架底部，所述加强筋的另一端固定在刻度盘上。

上述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述滑轮与滑轮安装杆的一端滑动配合的，所述滑轮安装杆的另一端固定在刻度盘上。

上述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述监测终端为高压电塔监测中心或手机设备。

上述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述转杆齿轮的半径与转轴齿轮的半径之比为(30～50):1。

上述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述刻度盘、所述滑轮安装杆、所述转盘和所述短杆均为绝缘体，推杆至刻度盘的距离与所述短杆安装在所述转盘的一端至刻度盘的距离相等。

上述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述倾斜报警机构的数量为两个，两个所述倾斜报警机构分别对称的设置在转轴的两侧。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、可动态监测高压电塔倾斜的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、确定短杆长度并设定高压电塔倾斜角度报警值，过程如下：

步骤101、根据公式确定短杆长度l，其中，R为所述转盘的半径，β为推杆推动所述短杆转动直至所述滑轮陷入所述凹槽内时，所述短杆转动的角度且β满足：0°≤β<90°；

步骤102、根据公式γ＝α+θ，设定高压电塔倾斜刻度盘报警角度显示值γ，其中，α为推杆从初始状态转至接触所述短杆时转过的角度，θ为推杆推动所述短杆转动直至所述滑轮陷入所述凹槽内时，推杆转动的角度且θ满足：x₁为初始状态下推杆至所述短杆的距离，x₂为以转盘的半径为一条直角边、以转盘的半径与短杆的长度之和为斜边的直角三角形的另一条直角边边长且x₂＝Rtanβ，L为初始状态下转轴所在直线至所述转盘所在平面的距离；

所述推杆的初始状态为推杆处于竖直状态；

步骤二、测量箱的稳定：当高压电塔发生倾斜时，转球利用自重带动转杆绕万向球转动，直至转球的重心位于动转杆所在平面的最低处时，转杆停止转动，测量箱稳定；

步骤三、高压电塔倾斜测量，过程如下：

步骤301、指针转动指示高压电塔倾斜显示角度：转球带动转杆转动的同时摆杆通过连接杆带动转杆转动，转杆带动转杆齿轮转动，转杆齿轮与转轴齿轮啮合，转轴齿轮带动转轴和指针同时从初始状态开始转动，刻度盘指示高压电塔倾斜显示角度；

步骤302、高压电塔倾斜远程报警：转轴和指针同时从初始状态开始转动，当转轴转动过程中未接触所述短杆时，转盘不转；当转轴转动到接触短杆并推动短杆时，转盘转动，若高压电塔继续发生倾斜时，所述滑轮向凹槽滑动靠近但未落入所述凹槽内时，刻度盘指示高压电塔倾斜显示角度，所述滑轮上的GPS发射器不工作；若高压电塔继续发生倾斜时，所述滑轮向凹槽滑动靠近并落入所述凹槽内时，此时，高压电塔倾斜达到高压电塔倾斜刻度盘报警角度显示值γ，刻度盘指示高压电塔倾斜显示角度，同时所述滑轮上的GPS发射器接通电能向监测终端远程发射报警信息，同时推杆与所述短杆分离；

步骤303、高压电塔倾斜持续测量：推杆与所述短杆分离后，若高压电塔还在继续发生倾斜时，转轴继续转动带动推杆和指针同时转动，指针指示高压电塔倾斜显示的实时角度；

步骤四、刻度盘的显示角度与高压电塔倾斜实际角度的转换：根据公式计算高压电塔倾斜实际角度ψ'，其中，ψ为刻度盘指示高压电塔倾斜显示的实时角度，b为转杆齿轮的半径与转轴齿轮的半径之比。

上述的方法，其特征在于：所述推杆的长度不小于

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用的倾斜动态监测装置，通过在转杆的一端设置转球，利用转球自重带动测量箱旋转且保持测量箱停止在稳定状态，通过在测量箱内的摆杆一端设置摆球，利用摆球自重带动齿轮传动，进而带动指针偏转动态测量高压电塔倾斜，设计巧妙，便于推广使用。

2、本发明采用的倾斜动态监测装置，通过在测量箱内的倾斜测量机构上设置倾斜报警机构，倾斜报警机构利用转轴的转动带动推杆转动，进而推动转盘转动，通过滑轮落入凹槽作为报警提示，提示高压电塔倾斜危险，使用安全可靠且不受高压电塔电磁场干扰，可靠稳定，使用效果好。

3、本发明采用的倾斜动态监测方法，步骤简单，设置高压电塔倾斜角度报警值确定滑轮转过的角度，计算短杆长度，保证滑轮落入凹槽时，短杆与推杆分离，便于测量高压电塔还在继续发生倾斜的实时倾斜角度，同时避免推杆持续推动短杆，造成短杆或滑轮的损坏；另外，采用转轴齿轮和转杆齿轮的啮合，保证刻度盘的显示角度的精度，利用刻度盘的显示角度与高压电塔倾斜实际角度的转换计算实际倾斜角度，便于推广使用。

综上所述，本发明设计新颖合理，利用转球自重带动测量箱旋转且保持测量箱停止在稳定状态，利用摆球自重带动齿轮传动，进而带动指针偏转动态测量高压电塔倾斜，同时设置倾斜报警机构提示高压电塔倾斜危险，使用安全可靠且不受高压电塔电磁场干扰，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明采用的倾斜动态监测装置的结构示意图。

图2为本发明采用的倾斜动态监测装置中刻度盘、倾斜测量机构和倾斜报警机构的结构连接示意图。

图3为本发明采用的倾斜动态监测装置中刻度盘、转轴、转杆和倾斜报警机构的俯视图。

图4为本发明采用的倾斜动态监测装置中刻度盘、转轴、转杆和第一倾斜报警机构的结构连接示意图。

图5为本发明倾斜动态监测方法的流程框图。

图6为本发明倾斜动态监测方法中推杆、第一转盘和第一短杆的几何关系示意图。

图7为图6的俯视图。

附图标记说明:

1—载荷平板；2—万向球；3—转杆；

4—转球；5—测量箱；5-1—刻度盘；

5-2—指针；5-3—转轴；5-4—转轴齿轮；

5-5—转杆齿轮；5-6—转杆；5-7—连接杆；

5-8—摆杆；5-9—摆球；6—推杆；

7-1—第一凹槽；7-2—第二凹槽；8-1—第一转盘；

8-2—第二转盘；9-1—第一短杆；9-2—第二短杆；

10-1—第一滑轮安装杆；10-2—第二滑轮安装杆；

11-1—第一滑轮；12-1—第一转盘支架；13-1—第一加强筋。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明所述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，包括水平安装在高压电塔支架之间的载荷平板1、转动安装在载荷平板1上的所述自转机构和安装在所述自转机构上的测量箱5，测量箱5包括箱体、设置在所述箱体竖向侧板上的刻度盘5-1以及设置在所述箱体内的倾斜测量机构和倾斜报警机构，所述倾斜测量机构包括一端穿过刻度盘5-1中心位置的转轴5-3、安装在转轴5-3另一端的转轴齿轮5-4、与转轴齿轮5-4啮合的转杆齿轮5-5和带动转杆齿轮5-5转动的摆杆5-8，转轴5-3穿过刻度盘5-1的一端安装有指针5-2，摆杆5-8的底部固定安装有摆球5-9，摆杆5-8远离摆球5-9的一端通过连接杆5-7与带动转杆齿轮5-5转动的转杆5-6连接，连接杆5-7与转杆5-6花键配合；所述倾斜报警机构包括水平安装的转盘、与所述转盘滑动配合的滑轮和沿转盘所在平面径向安装在所述转盘上且与转轴5-3平行的短杆，所述转盘上设置有可容纳所述滑轮的凹槽，所述凹槽为带电凹槽，所述滑轮为金属滑轮且所述滑轮上安装有用于向监测终端发射报警信息的GPS发射器，所述转轴5-3上设置有与所述短杆配合的推杆6，推杆6与指针5-2相平行设置。

本实施例中，所述自转机构包括转杆3和固定安装在转杆3一端的转球4，转杆3通过万向球2与载荷平板1相平行设置，转球4和摆球5-9均为铅球。

需要说明的是，载荷平板1的设置是为测量箱5提供了一个安装基础，采用现有的高压电塔支架水平安装载荷平板1，将安装在载荷平板1上的测量箱5与高压电塔固定为一体，测量箱5的倾斜即代表高压电塔的倾斜程度，自转机构的设置是为了带动测量箱5在上载荷平板1所在的平面内转动，所述自转机构包括转杆3和固定安装在转杆3一端的转球4，转杆3通过万向球2与载荷平板1相平行设置，实际使用中，测量箱5安装在转杆3上，保证了安装在转杆3上的测量箱5始终与载荷平板1相对位置不变，进而保证了测量箱5与高压电塔的倾斜角度一致，当发生地质变换使高压电塔倾斜时，转球4由于采用铅球，自重大，转球4会带动转杆3通过万向球2自转，直至转球4处于转杆3所在平面的最低位置处停止，转球4停止转动时转过的角度即高压电塔倾斜的方位角。

刻度盘5-1设置在所述箱体竖向侧板上一是为了便于观察高压电塔倾斜角度示数，二是为了给设置在所述箱体内的倾斜测量机构和倾斜报警机构提供一个固定支撑位置，实现倾斜测量机构悬空，便于摆球摆动；转轴5-3一端穿过刻度盘5-1中心位置，转轴5-3穿过刻度盘5-1的一端安装有指针5-2，实际使用中，转轴5-3与刻度盘5-1滑动配合带动指针5-2偏转，实现指示高压电塔的倾斜角度，转轴5-3的另一端设置有与转杆齿轮5-5啮合的转轴齿轮5-4，摆球5-9摆动带动转杆齿轮5-5与转轴齿轮5-4的相对滑动，优选的转杆齿轮5-5的半径比转轴齿轮5-4的半径大，便于实现摆球5-9微小的摆动带动指针5-2偏转角度的放大，提高倾斜角度的指示精度，连接杆5-7的设置是为了实现摆杆5-8的摆动带动转杆5-6转动，连接杆5-7与转杆5-6花键配合，减少连接杆5-7与转杆5-6相对安装的体积，同时保证连接杆5-7和转杆5-6同步同向转动。

需要说明的是，转盘上设置有可容纳滑轮的凹槽是为了限定高压电塔倾斜的危险临界值，短杆的设置是为了与推杆6配合转动转盘，滑轮与转盘滑动配合，当推杆6推动转盘转动，此时滑轮在转盘上滑动，转盘上的凹槽越来越靠近滑动，当凹槽转动至滑轮位置处是，滑轮落入凹槽内被卡住，滑轮上安装有用于向监测终端发射报警信息的GPS发射器，滑轮为金属滑轮，凹槽为带电凹槽，带电凹槽不仅限定了滑轮的滑动范围，还为滑轮通电，接通GPS发射器，向监测终端发送高压电塔倾斜达到危险临界值。

本实施例中，所述转盘与转盘支架的一端转动配合，所述转盘支架的另一端固定安装在刻度盘5-1远离指针5-2的一侧，所述转盘支架通过加强筋固定，所述加强筋的一端固定在所述转盘支架底部，所述加强筋的另一端固定在刻度盘5-1上。

本实施例中，所述滑轮与滑轮安装杆的一端滑动配合的，所述滑轮安装杆的另一端固定在刻度盘5-1上。

本实施例中，所述倾斜报警机构的数量为两个，两个所述倾斜报警机构分别对称的设置在转轴5-3的两侧。

需要说明的是，推杆6设置在转轴5-3上是为了利用转轴5-3的转动带动推杆6转动，进而推动所述倾斜报警机构，由于推杆6与指针5-2均安装在转轴5-3上，推杆6与指针5-2相平行设置的目的是通过推杆6的转动角度代表指针5-2的转动角度，实际使用中，由于地质倾斜的随机性，转轴5-3带动指针5-2有可能顺时针转动，也有可能逆时针转动，实际使用中，采用两个所述倾斜报警机构，两个所述倾斜报警机构分别对称的设置在转轴5-3的两侧，如图3所示，两个所述倾斜报警机构包括第一倾斜报警机构和第二倾斜报警机构，第一倾斜报警机构用于指示指针5-2顺时针转动时高压电塔后倾角度，第一倾斜报警机构包括水平安装的第一转盘8-1、与第一转盘8-1滑动配合的第一滑轮11-1和沿第一转盘8-1所在平面径向安装在第一转盘8-1上且与转轴5-3平行的第一短杆9-1，第一转盘8-1上设置有可容纳第一滑轮11-1的第一凹槽7-1，第一凹槽7-1为带电凹槽，第一滑轮11-1为金属滑轮且第一滑轮11-1上安装有用于向监测终端发射报警信息的第一GPS发射器；

第二倾斜报警机构用于指示指针5-2逆时针转动时高压电塔前倾角度，第二倾斜报警机构包括水平安装的第二转盘8-2、与第二转盘8-2滑动配合的第二滑轮和沿第二转盘8-2所在平面径向安装在第二转盘8-2上且与转轴5-3平行的第二短杆9-2，第二转盘8-2上设置有可容纳第二滑轮的第二凹槽7-2，第二凹槽7-2为带电凹槽，第二滑轮为金属滑轮且第二滑轮上安装有用于向监测终端发射报警信息的第二GPS发射器；

转盘支架包括第一转盘支架12-1和第二转盘支架，加强筋包括第一加强筋13-1和第二加强筋，第一转盘8-1与第一转盘支架12-1的一端转动配合，第一转盘支架12-1的另一端固定安装在刻度盘5-1远离指针5-2的一侧，第一转盘支架12-1通过第一加强筋13-1固定，第一加强筋13-1的一端固定在第一转盘支架12-1底部，第一加强筋13-1的另一端固定在刻度盘5-1上；第二转盘8-2与第二转盘支架的一端转动配合，第二转盘支架的另一端固定安装在刻度盘5-1远离指针5-2的一侧，第二转盘支架通过第二加强筋固定，第二加强筋的一端固定在第二转盘支架底部，第二加强筋的另一端固定在刻度盘5-1上；

滑轮安装杆包括第一滑轮安装杆10-1和第二滑轮安装杆10-2，第一滑轮11-1与第一滑轮安装杆10-1的一端滑动配合的，第一滑轮安装杆10-1的另一端固定在刻度盘5-1上；第二滑轮与第二滑轮安装杆10-2的一端滑动配合的，第二滑轮安装杆10-2的另一端固定在刻度盘5-1上。

本实施例中，所述监测终端为高压电塔监测中心或手机设备。

本实施例中，所述转杆齿轮5-5的半径与转轴齿轮5-4的半径之比为(30～50):1。

需要说明的是，刻度盘5-1的格数为360格，可指示指针5-2转过360°，本实施例中，设定实际高压电塔倾斜±9°时，高压电塔倾斜就达到高危状态，因此，所述转杆齿轮5-5的半径与转轴齿轮5-4的半径之比采用40:1，当高压电塔倾斜±9°时，指针5-2转360°，9°＝32400″，刻度盘5-1的每个格子代表90″，实际中高压电塔的塔柱长为35m，刻度盘5-1的每个格子代表的最大估读误差为35×tan90″＝1.5cm，际高压电塔倾斜测量精度高。

本实施例中，所述刻度盘5-1、所述滑轮安装杆、所述转盘和所述短杆均为绝缘体，推杆6至刻度盘5-1的距离与所述短杆安装在所述转盘的一端至刻度盘5-1的距离相等。

需要说明的是，刻度盘5-1、所述滑轮安装杆、所述转盘和所述短杆均为绝缘体是为了避免电磁干扰，推杆6至刻度盘5-1的距离与所述短杆安装在所述转盘的一端至刻度盘5-1的距离相等，即推杆6旋转至短杆位置处时，位于短杆与转盘的连接位置处，便于数值计算同时避免短杆过长，而增大监测装置的体积。

如图5至图7所示的一种高压电塔倾斜动态监测的方法，包括以下步骤：

步骤一、确定短杆长度并设定高压电塔倾斜角度报警值，过程如下：

步骤101、根据公式确定短杆长度l，其中，R为所述转盘的半径，β为推杆6推动所述短杆转动直至所述滑轮陷入所述凹槽内时，所述短杆转动的角度且β满足：0°≤β<90°；

需要说明的是，推杆6推动短杆使转盘转动时，推杆6在短杆上的位置不断的远离转盘移动，当推杆6脱离短杆时，如图6和图7所示，以转盘的半径R为一条直角边、以转盘的半径R与短杆的长度l之和为斜边、封闭这两条边的第三边构成一个直角三角形，此时，短杆长度短杆转动的角度与滑轮陷入所述凹槽内转过的角度相等。

步骤102、根据公式γ＝α+θ，设定高压电塔倾斜刻度盘报警角度显示值γ，其中，α为推杆6从初始状态转至接触所述短杆时转过的角度，θ为推杆6推动所述短杆转动直至所述滑轮陷入所述凹槽内时，推杆6转动的角度且θ满足：x₁为初始状态下推杆6至所述短杆的距离，x₂为以转盘的半径为一条直角边、以转盘的半径与短杆的长度之和为斜边的直角三角形的另一条直角边边长且x₂＝Rtanβ，L为初始状态下转轴5-3所在直线至所述转盘所在平面的距离；

所述推杆6的初始状态为推杆6处于竖直状态；

步骤二、测量箱的稳定：当高压电塔发生倾斜时，转球4利用自重带动转杆3绕万向球2转动，直至转球4的重心位于动转杆3所在平面的最低处时，转杆3停止转动，测量箱5稳定；

步骤三、高压电塔倾斜测量，过程如下：

步骤301、指针转动指示高压电塔倾斜显示角度：转球4带动转杆3转动的同时摆杆5-8通过连接杆5-7带动转杆5-6转动，转杆5-6带动转杆齿轮5-5转动，转杆齿轮5-5与转轴齿轮5-4啮合，转轴齿轮5-4带动转轴5-3和指针5-2同时从初始状态开始转动，刻度盘5-1指示高压电塔倾斜显示角度；

步骤302、高压电塔倾斜远程报警：转轴5-3和指针5-2同时从初始状态开始转动，当转轴5-3转动过程中未接触所述短杆时，转盘不转；当转轴5-3转动到接触短杆并推动短杆时，转盘转动，若高压电塔继续发生倾斜时，所述滑轮向凹槽滑动靠近但未落入所述凹槽内时，刻度盘5-1指示高压电塔倾斜显示角度，所述滑轮上的GPS发射器不工作；若高压电塔继续发生倾斜时，所述滑轮向凹槽滑动靠近并落入所述凹槽内时，此时，高压电塔倾斜达到高压电塔倾斜刻度盘报警角度显示值γ，刻度盘5-1指示高压电塔倾斜显示角度，同时所述滑轮上的GPS发射器接通电能向监测终端远程发射报警信息，同时推杆6与所述短杆分离；

步骤303、高压电塔倾斜持续测量：推杆6与所述短杆分离后，若高压电塔还在继续发生倾斜时，转轴5-3继续转动带动推杆6和指针5-2同时转动，指针5-2指示高压电塔倾斜显示的实时角度；

步骤四、刻度盘的显示角度与高压电塔倾斜实际角度的转换：根据公式计算高压电塔倾斜实际角度ψ'，其中，ψ为刻度盘5-1指示高压电塔倾斜显示的实时角度，b为转杆齿轮5-5的半径与转轴齿轮5-4的半径之比。

本实施例中，所述推杆6的长度不小于

需要说明的是，推杆6的长度不小于的目的是避免推杆6推动短杆时，推杆6在短杆上移动未到短杆边缘而由于长度不够脱离短杆，导致滑轮无法滑动至凹槽内，无法实现报警提示，造成不可挽回的损失。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：包括水平安装在高压电塔支架之间的载荷平板(1)、转动安装在载荷平板(1)上的所述自转机构和安装在所述自转机构上的测量箱(5)，测量箱(5)包括箱体、设置在所述箱体竖向侧板上的刻度盘(5-1)以及设置在所述箱体内的倾斜测量机构和倾斜报警机构，所述倾斜测量机构包括一端穿过刻度盘(5-1)中心位置的转轴(5-3)、安装在转轴(5-3)另一端的转轴齿轮(5-4)、与转轴齿轮(5-4)啮合的转杆齿轮(5-5)和带动转杆齿轮(5-5)转动的摆杆(5-8)，转轴(5-3)穿过刻度盘(5-1)的一端安装有指针(5-2)，摆杆(5-8)的底部固定安装有摆球(5-9)，摆杆(5-8)远离摆球(5-9)的一端通过连接杆(5-7)与带动转杆齿轮(5-5)转动的转杆(5-6)连接，连接杆(5-7)与转杆(5-6)花键配合；所述倾斜报警机构包括水平安装的转盘、与所述转盘滑动配合的滑轮和沿转盘所在平面径向安装在所述转盘上且与转轴(5-3)平行的短杆，所述转盘上设置有可容纳所述滑轮的凹槽，所述凹槽为带电凹槽，所述滑轮为金属滑轮且所述滑轮上安装有用于向监测终端发射报警信息的GPS发射器，所述转轴(5-3)上设置有与所述短杆配合的推杆(6)，推杆(6)与指针(5-2)相平行设置。

2.按照权利要求1所述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述自转机构包括转杆(3)和固定安装在转杆(3)一端的转球(4)，转杆(3)通过万向球(2)与载荷平板(1)相平行设置，转球(4)和摆球(5-9)均为铅球。

3.按照权利要求1或2所述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述转盘与转盘支架的一端转动配合，所述转盘支架的另一端固定安装在刻度盘(5-1)远离指针(5-2)的一侧，所述转盘支架通过加强筋固定，所述加强筋的一端固定在所述转盘支架底部，所述加强筋的另一端固定在刻度盘(5-1)上。

4.按照权利要求1或2所述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述滑轮与滑轮安装杆的一端滑动配合的，所述滑轮安装杆的另一端固定在刻度盘(5-1)上。

5.按照权利要求1或2所述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述监测终端为高压电塔监测中心或手机设备。

6.按照权利要求1或2所述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述转杆齿轮(5-5)的半径与转轴齿轮(5-4)的半径之比为(30～50):1。

7.按照权利要求1或2所述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述刻度盘(5-1)、所述滑轮安装杆、所述转盘和所述短杆均为绝缘体，推杆(6)至刻度盘(5-1)的距离与所述短杆安装在所述转盘的一端至刻度盘(5-1)的距离相等。

8.按照权利要求1或2所述的一种高压电塔倾斜动态监测装置，其特征在于：所述倾斜报警机构的数量为两个，两个所述倾斜报警机构分别对称的设置在转轴(5-3)的两侧。

9.一种利用如权利要求7所述装置进行高压电塔倾斜动态监测的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、确定短杆长度并设定高压电塔倾斜角度报警值，过程如下：

步骤101、根据公式确定短杆长度l，其中，R为所述转盘的半径，β为推杆(6)推动所述短杆转动直至所述滑轮陷入所述凹槽内时，所述短杆转动的角度且β满足：0°≤β<90°；

步骤102、根据公式γ＝α+θ，设定高压电塔倾斜刻度盘报警角度显示值γ，其中，α为推杆(6)从初始状态转至接触所述短杆时转过的角度，θ为推杆(6)推动所述短杆转动直至所述滑轮陷入所述凹槽内时，推杆(6)转动的角度且θ满足：x₁为初始状态下推杆(6)至所述短杆的距离，x₂为以转盘的半径为一条直角边、以转盘的半径与短杆的长度之和为斜边的直角三角形的另一条直角边边长且x₂＝R tanβ，L为初始状态下转轴(5-3)所在直线至所述转盘所在平面的距离；

所述推杆(6)的初始状态为推杆(6)处于竖直状态；

步骤二、测量箱的稳定：当高压电塔发生倾斜时，转球(4)利用自重带动转杆(3)绕万向球(2)转动，直至转球(4)的重心位于动转杆(3)所在平面的最低处时，转杆(3)停止转动，测量箱(5)稳定；

步骤三、高压电塔倾斜测量，过程如下：

步骤301、指针转动指示高压电塔倾斜显示角度：转球(4)带动转杆(3)转动的同时摆杆(5-8)通过连接杆(5-7)带动转杆(5-6)转动，转杆(5-6)带动转杆齿轮(5-5)转动，转杆齿轮(5-5)与转轴齿轮(5-4)啮合，转轴齿轮(5-4)带动转轴(5-3)和指针(5-2)同时从初始状态开始转动，刻度盘(5-1)指示高压电塔倾斜显示角度；

步骤302、高压电塔倾斜远程报警：转轴(5-3)和指针(5-2)同时从初始状态开始转动，当转轴(5-3)转动过程中未接触所述短杆时，转盘不转；当转轴(5-3)转动到接触短杆并推动短杆时，转盘转动，若高压电塔继续发生倾斜时，所述滑轮向凹槽滑动靠近但未落入所述凹槽内时，刻度盘(5-1)指示高压电塔倾斜显示角度，所述滑轮上的GPS发射器不工作；若高压电塔继续发生倾斜时，所述滑轮向凹槽滑动靠近并落入所述凹槽内时，此时，高压电塔倾斜达到高压电塔倾斜刻度盘报警角度显示值γ，刻度盘(5-1)指示高压电塔倾斜显示角度，同时所述滑轮上的GPS发射器接通电能向监测终端远程发射报警信息，同时推杆(6)与所述短杆分离；

步骤303、高压电塔倾斜持续测量：推杆(6)与所述短杆分离后，若高压电塔还在继续发生倾斜时，转轴(5-3)继续转动带动推杆(6)和指针(5-2)同时转动，指针(5-2)指示高压电塔倾斜显示的实时角度；

步骤四、刻度盘的显示角度与高压电塔倾斜实际角度的转换：根据公式计算高压电塔倾斜实际角度ψ'，其中，ψ为刻度盘(5-1)指示高压电塔倾斜显示的实时角度，b为转杆齿轮(5-5)的半径与转轴齿轮(5-4)的半径之比。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：所述推杆(6)的长度不小于