CN107123961A - 一种能量采集型高压电力线防震锤系统 - Google Patents

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张祖涛
掌新辕
王雪妍
曹林峰
李欣颢
高开德
杨玉川
尹婷婷
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
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    • H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • H02N2/186—Vibration harvesters

Abstract

本发明公开了一种能量采集型高压电力线防震锤系统，包括用于收集高压线振动能量的压电片和防震锤；压电片一端悬空，另一端连接支撑架；支撑架通过夹板设置在高压线上；压电片连接整流装置，整流装置连接蓄能装置；蓄能装置还连接设置在高压线上的无线监测传感器；防震锤通过夹板设置在高压线下方；本发明通过压电片采集高压电力线周围的环境振动能量并转化为电能存储起来为高压电力线用的监测无线传感器进行永久供电，提高了无线传感器的使用寿命，节约了传统能源的使用量，减少了废旧电池的更换，避免为定期更换电池造成的人员安全事故；同时兼具防震性、节能性、经济性以及安全性等特点。

Description

一种能量采集型高压电力线防震锤系统
技术领域
本发明涉及高压电力线防震锤系统，具体涉及一种能量采集型高压电力线防震锤系统。
背景技术
近年来，微电子、微传感器、无线通信和计算机等技术得到长足进步，极大地推动了集成信息采集、无线通讯与分布式信息处理等功能为一体的无线传感器网络的发展；通过内置于节点中的传感器对所处周围环境信号进行实时地感知、采集和监测，将改变人类与自然界的交互方式；实现对我们所处的物理世界实施全面的控制和监测；特别是用于监测高压电力线的温度、振动、断裂，积雪厚度等环境参数的无线传感器被广泛应用；目前在无线传感器网络节点的电能供给上，通常采用化学电池作为主要的电量供应装置，但是电池供电寿命终究有限，需要定期更换电池，而在高压电力线的这种恶劣环境下，更换电池非常困难，人身安全造成威胁。
发明内容
本发明提供一种既能实现高压电力线的防震功能又能通过采集高压电力线周围的环境振动能量为高压电力线用的无线传感器进行永久性供电的能量采集型高压电力线防震锤系统。
本发明采用的技术方案是：一种能量采集型高压电力线防震锤系统，包括用于收集高压线振动能量的压电片和防震锤；压电片一端悬空，另一端连接支撑架；支撑架通过夹板设置在高压线上；压电片连接整流装置，整流装置连接蓄能装置；蓄能装置还连接设置在高压线上的无线监测传感器；防震锤通过夹板设置在高压线下方。
进一步的，所述夹板包括前夹板和后夹板；前夹板和后夹板固定连接，并分别设置在高压线的两侧；支撑架连接前夹板；防震锤连接后夹板的下端；整流装置和蓄能装置均设置在后夹板远离前夹板的一侧。
进一步的，所述防震锤有两个，设置在一横轴两端；横轴中部连接后夹板下端。
进一步的，所述压电片设置有三个，均设置在高压线一侧。
进一步的，所述后夹板下端设置有横向通孔，横轴穿过横向通孔与后夹板连接。
进一步的，所述前夹板和后夹板通过设置在高压线上部的第一螺栓和设置在高压线下部的第二螺栓固定连接；同时支撑架通过第一螺栓连接前夹板。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过压电片采集高压电力线周围的环境振动能量并转化为电能存储起来为高压电力线用的监测无线传感器进行永久供电，提高了无线传感器的使用寿命，节约了传统能源的使用量，减少了废旧电池的更换，避免为定期更换电池造成的人员安全事故；
（2）本发明能够满足传统高压电力线的防震功能；
（3）本发明同时兼具防震性、节能性、经济性以及安全性等特点。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明局部结构示意图。
图3为本发明局部结构示意图。
图中：1-压电片，2-前夹板，3-横轴，4-防震锤，5-高压线，6-第一螺栓，7-整流装置，8-蓄能装置，9-支撑架，10-无线监测传感器，11-后夹板，12-横向通孔，13-第二螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
如图1-3所示，一种能量采集型高压电力线防震锤系统，包括用于收集高压线5振动能量的压电片1和防震锤4；压电片1一端悬空，另一端连接支撑架9；支撑架9通过夹板设置在高压线5上；压电片1连接整流装置7，整流装置7连接蓄能装置8；蓄能装置8还连接设置在高压线5上的无线监测传感器10；防震锤4通过夹板设置在高压线5下方。
进一步的，所述夹板包括前夹板2和后夹板11；前夹板2和后夹板11固定连接，并分别设置在高压线5的两侧；支撑架9连接前夹板2；防震锤4连接后夹板11的下端；整流装置7和蓄能装置8均设置在后夹板11远离前夹板2的一侧。
进一步的，所述防震锤4有两个，设置在一横轴3两端；横轴3中部连接后夹板11下端。
进一步的，所述压电片1设置有三个，均设置在高压线5一侧。
进一步的，所述后夹板11下端设置有横向通孔12，横轴3穿过横向通孔12与后夹板11连接。
进一步的，所述前夹板2和后夹板11通过设置在高压线5上部的第一螺栓6和设置在高压线5下部的第二螺栓13固定连接；同时支撑架9通过第一螺栓6连接前夹板2。
使用时，首先防震锤4可吸收或减弱高压电力线的振动能量；降低高压电力线的摇摆频率，防止或减弱其振动；通过风吹过电线产生的卡门涡街气流以及电线自身的振动带动压电片1振动，使压电片1产生形变而生成电流，电流通过整流装置7的整流作用后存储在蓄能装置8中，为高压电力线用的无线监测传感器10供电。
本发明能够采集高压电力线周围的环境振动能量并转化为电能存储起来为高压电力线用的无线监测传感器10永久供电，大大提高了无线监测传感器10的使用寿命，节约了传统能源的使用量，减少了废旧电池的排放，避免了为其定期更换电池所造成的人身安全事故；同时，本发明也可满足传统的为高压电力线防震的功能；因此本发明同时兼具防震性、节能性、经济性和安全性的特点。

Claims (6)

1.一种能量采集型高压电力线防震锤系统，其特征在于，包括用于收集高压线(5)振动能量的压电片(1)和防震锤(4)；压电片(1)一端悬空，另一端连接支撑架(9)；支撑架(9)通过夹板设置在高压线(5)上；压电片(1)连接整流装置(7)，整流装置(7)连接蓄能装置(8)；蓄能装置(8)还连接设置在高压线(5)上的无线传感器(10)；防震锤(4)通过夹板设置在高压线(5)下方。
2.根据权利要求1所述的一种能量采集型高压电力线防震锤系统，其特征在于，所述夹板包括前夹板(2)和后夹板(11)；前夹板(2)和后夹板(11)固定连接，并分别设置在高压线(5)的两侧；支撑架(9)连接前夹板(2)；防震锤(4)连接后夹板(11)的下端；整流装置(7)和蓄能装置(8)均设置在后夹板(11)远离前夹板(2)的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种能量采集型高压电力线防震锤系统，其特征在于，所述防震锤(4)有两个，设置在一横轴(3)两端；横轴(3)中部连接后夹板(11)下端。
4.根据权利要求1所述的一种能量采集型高压电力线防震锤系统，其特征在于，所述压电片(1)设置有三个，均设置在高压线(5)一侧。
5.根据权利要求3所述的一种能量采集型高压电力线防震锤系统，其特征在于，所述后夹板(11)下端设置有横向通孔(12)，横轴(3)穿过横向通孔(12)与后夹板(11)连接。
6.根据权利要求2所述的一种能量采集型高压电力线防震锤系统，其特征在于，所述前夹板(2)和后夹板(11)通过设置在高压线(5)上部的第一螺栓(6)和设置在高压线(5)下部的第二螺栓(13)固定连接；同时支撑架(9)通过第一螺栓(6)连接前夹板(2)。
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