CN107761695B - 一种输电线路杆塔基础塌方监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输电线路杆塔基础塌方监测装置，第一安装板上固定有第二安装板，湿度检测仪安装座外周固定有湿度检测仪，湿度检测仪安装座上安装有轴套，第二安装板上端还安装有信息收集模块，第一安装板与第二安装板之间安装有第一位移感应器，第二安装板的外周布置有弹性圈，第二安装板和弹性圈之间安装有第二位移感应器，轴套内壁安装有第三位移感应器。本发明结构简单，安装方便，能够对输电线路杆塔所在位点的土壤的湿度、疏松度和表层水流量，以及杆塔的倾斜度进行实时数据监控，监控数据完整，准确，能够对输电线路杆塔安装处塌方前的数据进行整合，经过外部处理器对数据进行分析，提前对塌方进行监控，提高了监控的效率。

Description

一种输电线路杆塔基础塌方监测装置

技术领域

本发明涉及塌方监测领域，尤其涉及一种输电线路杆塔基础塌方监测装置。

背景技术

长期以来，我国在输电线路外力破坏中，以塌方导致基础失效或杆塔倾斜的后果最为严重，在抢险复电的过程中需要占据较长的停电时间，同时需要花费大量的人力和物力，往往会带来巨大的经济损失。

目前，输电线路塌方主要依靠人工巡视才会发现，塌方后的监测主要依靠人工进行监测，会导致特巡过程中浪费大量的人力和物力，且不会带来较好的效果。另外一方面，人工一旦发现基础塌方后，此时塌方带来的损失已经不可逆转，塌方后人工也不能实现地质灾害监测的连续性观测，缺乏提前发现或监测塌方的技术手段。

目前建筑工程上存在成熟的地质灾害监测预警技术，但设备过于繁杂且不完全适用于输电线路杆塔基础塌方监测。因此可以借鉴市场上地质灾害预警数据监测技术，研发出一套符合输电线路特色的输电杆塔基础塌方在线监测装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输电线路杆塔基础塌方监测装置，结构简单，安装方便，监测数据准确，能够对输电线路杆塔所在位点的土壤的湿度、疏松度和表层水流量，以及杆塔的倾斜度进行实时数据监控，监控数据完整，准确，能够对输电线路杆塔安装处塌方前的数据进行整合，经过外部处理器对数据进行分析，提前对塌方进行监控，提高了监控的效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种输电线路杆塔基础塌方监测装置，包括安装板、湿度检测仪安装座、湿度检测仪、位移感应器、信息收集模块和输电线，所述安装板上安装有湿度检测仪安装座，所述湿度检测仪安装座上安装有湿度检测仪，所述安装板上安装有位移感应器，所述安装板上还安装有信息收集模块，所述信息收集模块通过输电线与外部电源连接，所述安装板包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板上固定有第二安装板，所述第二安装板上端远离第一安装板的一侧安装有湿度检测仪安装座，所述湿度检测仪安装座外周固定有湿度检测仪，所述湿度检测仪安装座远离第二安装板一侧安装有轴套，所述第二安装板上端还安装有信息收集模块，所述信息收集模块通过输电线与外部电源连接，所述第一安装板内设有第一通孔，所述第二安装板内贯穿于湿度检测仪安装座设有第二通孔，所述位移感应器包括第一位移感应器、第二位移感应器和第三位移感应器，所述第一安装板与第二安装板之间安装有第一位移感应器，所述第二安装板的外周布置有弹性圈，所述第二安装板和弹性圈之间安装有第二位移感应器，所述轴套内壁安装有第三位移感应器。

进一步的所述第一位移感应器包括第一位移感应条、第一活塞轴、第一位移传感器和第一活塞，所述第一安装板与第二安装板之间通过第一活塞和第一活塞轴活塞连接，所述第一位移传感器安装在第一活塞上，所述第一位移感应条安装在第一活塞轴的外壁上。

进一步的所述第二位移感应器包括第二活塞、第二活塞轴、第二位移传感器和第二位移感应条，所述第二安装板与弹性圈之间通过第二活塞和第二活塞轴活塞连接，所述第二位移感应条安装在第二活塞轴的外壁上，所述第二位移传感器安装在第二活塞上。

进一步的所述第一安装板下端安装有多个固定轴。

进一步的所述第一通孔的内径和第二通孔的内径相同。

进一步的所述第二安装板上端安装有水位检测仪，所述水位检测仪远离第二安装板的一侧安装有水位检测柱。

进一步的所述弹性圈的外径大于第一安装板的外径，所述弹性圈的外径大于第二安装板的外径，所述弹性圈的外径大于轴套的外径。

进一步的所述第一安装板的外径大于第二安装板的外径，所述第二安装板的外径大于轴套的外径。

进一步的所述第三位移感应器包括第三活塞、第三活塞轴、第三位移传感器、第三位移感应条和弹性限位板，所述第三活塞固定在轴套内壁上，所述第三活塞远离轴套的一侧安装有第三活塞轴，所述第三活塞轴远离第三活塞的一端安装有弹性限位板，所述第三位移传感器安装在第三活塞上，所述第三位移感应条安装在第三活塞轴的外壁上。

进一步的所述弹性限位板相对的面为弧面，且弧面所在圆的半径与第一通孔的半径相同。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：

1、本发明结构简单，安装方便，通过水平方向土壤张力、竖直方向土壤张力和输电线路杆塔倾斜度信息的采集，获得了全方位、精准的塌方前信息的收集，提高了塌方前信息采集的准确性以及塌方前预警的高效性，监测数据准确，能够对输电线路杆塔所在位点的土壤的湿度、疏松度以及杆塔的倾斜度进行实时数据监控，监控数据完整，能够对输电线路杆塔安装处塌方前的数据进行整合，经过外部处理器对数据进行分析，提前对塌方进行监控，提高了监控的效率。

2、当土壤在竖直方向上松动，对第二安装板产生挤压，第二安装板挤压第一活塞，然后由第一活塞上的第一位移传感器对第一活塞轴上的第一位移感应条进行位移检测，然后将竖直方向上的位移数据传输给信息收集模块，由信息收集模块将竖直方向的土壤松动数据传递给外界处理器分析，以获得准确的塌方前的土壤数据。

3、当土壤在水平方向上松动，土壤产生的张力对第二安装板外周的弹性圈进行挤压，接着弹性圈将这种挤压力传输给第二活塞，使得第二活塞轴在第二活塞中移动，然后由第二位移传感器和第二位移感应条配合，实现了将土壤张力通过位移监测数据反映出来，然后传递给信息收集模块，由信息收集模块传递给外界处理器分析，以获得了土壤在水平方向的松动数据，实现了对塌方前土壤松动情况的实时监测分析，提高了塌方预警效率和准确性。

4、固定轴用于加强第一安装板的牢固度，实现第一安装板稳定牢固安装在土壤中，提高了整个输电线路杆塔基础塌方监测装置的稳定性。

5、通过第一通孔和第二通孔配合，确保整个输电线路杆塔能够通过第一通孔和第二通孔固定在基础塌方监测装置中，提高了输电线路杆塔安装的稳定性。

6、水位检测柱用于检测地面上水位的高低，实现了对水位进行实时监测，水位检测仪将水位检测的信息传递给信号收集模块，实现了对地表水位的实时数据检测，提高塌方前的预警效率和准确性。

7、弹性圈用于吸收土壤中水平方向上的张力，弹性圈的的外径为整个监测装置外径的最大处，故此其能接收到来自水平方向上准确的土壤张力，提高了第二位移感应器检测数据的准确性。

8、在土壤中竖直方向上，整个输电线路杆塔基础塌方监测装置自下而上，主体部件外径逐渐缩小，提高了整个装置的稳定性，降低了装置的重心，提高了输电线路杆塔基础塌方监测装置安装的稳定性和可靠性，提高了数据采集的准确性。

9、当因土壤松动产生的力对输电线路杆塔产生挤压而造成输电线路杆塔倾斜，输电线路杆塔倾斜时对弹性限位板产生了挤压力，弹性限位板将挤压力传递给第三活塞轴，使得第三活塞轴在第三活塞内运动，通过第三位移传感器和第三位移感应条配合检测第三活塞轴的位移量，然后将位移信息传递给信息收集模块，由信息收集模块传递给外界处理器分析，从而实现对输电线路杆塔的倾斜度进行实时数据采集分析，以获得准确的塌方前数据，从而提高塌方预警的效率和准确性。

10、弹性限位板设置成弧面，确保了输电线路塔杆能够安装在弹性限位板内，且能够被弹性限位板包围，提高了检测的准确性，还能对输电线路塔杆进行加固，提高了塔杆安装的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明提出的一种输电线路杆塔基础塌方监测装置的主视结构示意图；

图2为本发明提出的一种输电线路杆塔基础塌方监测装置的俯视结构示意图；

图中所标各部件名称如下：

1、安装板；2、湿度检测仪安装座；3、湿度检测仪；4、位移感应器；5、信息收集模块；6、输电线；7、轴套；8、第一通孔；9、第二通孔；10、弹性圈；11、固定轴；12、水位检测仪；13、水位检测柱；101、第一安装板；102、第二安装板；41、第一位移感应器；42、第二位移感应器；43、第三位移感应器；411、第一位移感应条；412、第一活塞轴；413、第一位移传感器；414、第一活塞；421、第二活塞；422、第二活塞轴；423、第二位移传感器；424、第二位移感应条；431、第三活塞；432、第三活塞轴；433、第三位移传感器；434、第三位移感应条；435、弹性限位板。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供一种输电线路杆塔基础塌方监测装置，包括安装板1、湿度检测仪安装座2、湿度检测仪3、位移感应器4、信息收集模块5和输电线6，所述安装板1上安装有湿度检测仪安装座2，所述湿度检测仪安装座2上安装有湿度检测仪3，所述安装板1上安装有位移感应器4，所述安装板1上还安装有信息收集模块5，所述信息收集模块5通过输电线6与外部电源连接，所述安装板1包括第一安装板101和第二安装板102，所述第一安装板101上固定有第二安装板102，所述第二安装板102上端远离第一安装板101的一侧安装有湿度检测仪安装座2，所述湿度检测仪安装座2外周固定有湿度检测仪3，所述湿度检测仪安装座2远离第二安装板102一侧安装有轴套7，所述第二安装板102上端还安装有信息收集模块5，所述信息收集模块5通过输电线6与外部电源连接，所述第一安装板101内设有第一通孔8，所述第二安装板102内贯穿于湿度检测仪安装座2设有第二通孔9，所述位移感应器4包括第一位移感应器41、第二位移感应器42和第三位移感应器43，所述第一安装板101与第二安装板102之间安装有第一位移感应器41，所述第二安装板102的外周布置有弹性圈10，所述第二安装板102和弹性圈10之间安装有第二位移感应器42，所述轴套7内壁安装有第三位移感应器43。通过安装多个位移感应器4，可以监测到土壤在水平方向和竖直方向上的挤压力，其中第一位移感应器41用于监测竖直方向上的土壤张力，第二位移感应器42用于监测水平方向上的土壤张力，通过检测土壤在水平和竖直方向的挤压力，实现对土壤松动运动过程的监控，实现了对土壤进行实时张力分析，有效提高了对塌方前土壤松弛力的实时监测，提高了监测的效率和准确性，通过安装湿度检测仪3实现对土壤中湿度进行监测，实时对湿度检测，获得高准确性的湿度数据，以提高塌方前的预警效率和准确性。第一通孔8和第二通孔9用于输电线路杆塔的安装，每个输电线路杆塔对应的塌方监测装置的通孔，稳定安装在土壤中，且在塌方监测装置的检测下，对其倾斜度进行了有效的检测，实现对输电线路杆塔倾斜度进行有效监控。

本实施例优选的所述第一位移感应器41包括第一位移感应条411、第一活塞轴412、第一位移传感器413和第一活塞414，所述第一安装板101与第二安装板102之间通过第一活塞轴412和第一活塞414活塞连接，所述第一位移传感器413安装在第一活塞414上，所述第一位移感应条411安装在第一活塞轴412的外壁上。第一位移感应器41利用第一活塞轴412和第一活塞414在第一安装板101和第二安装板102之间的活塞连接，第一安装板101位于整个塌方监测装置的最底部，其安装在土壤中的最底部，第二安装板102通过第一活塞轴412和第一活塞414固定在第一安装板102上端，并在土壤中填埋，当第二安装板102受到来自上端土壤或者第一安装板和第二安装板之间土壤的挤压时，此时第二安装板102挤压第一活塞轴412，使得安装在第一活塞414上的第一位移传感器413通过感应第一位移感应条411上的感应信号，获取了第一活塞轴412的位移信息，然后将第一活塞轴412的位移数据传输到信息收集模块5中，实现了对竖直方向上的土壤松动数据进行实时监测收集。

本实施例优选的所述第二位移感应器42包括第二活塞421、第二活塞轴422、第二位移传感器423和第二位移感应条424，所述第二安装板102与弹性圈10之间通过第二活塞421和第二活塞轴422活塞连接，所述第二位移感应条424安装在第二活塞轴422的外壁上，所述第二位移传感器423安装在第二活塞421上。第二位移感应器42利用第二活塞421和第二活塞轴422在第二安装板102和弹性圈10之间活塞连接，弹性圈10在收到来自水平方向上的土壤挤压时，其弹性圈10挤压第二活塞轴422，而安装在第二活塞421上的第二位移传感器423对安装在第二活塞轴422上的第二位移感应条424上的位移感应信号进行检测接收，从而将第二活塞轴422的位移信息经过第二位移传感器423收集后传输给信号收集模块5中，实现了对水平方向上土壤松动数据进行实时监测收集。

本实施例优选的所述第一安装板101下端安装有多个固定轴11。固定轴11用于加强第一安装板101的牢固度，实现第一安装板101稳定牢固安装在土壤中，提高了整个输电线路杆塔基础塌方监测装置的稳定性。

本实施例优选的所述第一通孔8的内径和第二通孔9的内径相同。确保整个输电线路杆塔能够通过第一通孔8和第二通孔9固定在基础塌方监测装置中，提高了输电线路杆塔安装的稳定性。

本实施例优选的所述第二安装板102上端安装有水位检测仪12，所述水位检测仪12远离第二安装板102的一侧安装有水位检测柱13。水位检测仪12安装在第二安装板102的上端，且水位检测仪12上安装的水位检测柱13露出地面，用于检测地面上水位的高低，实现了对水位进行实时监测，水位检测仪12将水位检测的信息传递给信号收集模块5，实现了对地表水位的实时数据检测，提高塌方前的预警效率和准确性。

本实施例优选的所述弹性圈10的外径大于第一安装板101的外径，所述弹性圈10的外径大于第二安装板101的外径，所述弹性圈10的外径大于轴套7的外径。弹性圈10用于吸收土壤中水平方向上的张力，弹性圈10的的外径为整个监测装置外径的最大处，故此其能接收到来自水平方向上准确的土壤张力，提高了第二位移感应器42检测数据的准确性。

本实施例优选的所述第一安装板101的外径大于第二安装板102的外径，所述第二安装板102的外径大于轴套7的外径。在土壤中竖直方向上，整个输电线路杆塔基础塌方监测装置自下而上，主体部件外径逐渐缩小，提高了整个装置的稳定性，降低了装置的重心，提高了输电线路杆塔基础塌方监测装置安装的稳定性和可靠性，提高了数据采集的准确性。

本实施例优选的所述第三位移感应器43包括第三活塞431、第三活塞轴432、第三位移传感器433、第三位移感应条434和弹性限位板435，所述第三活塞431固定在轴套7内壁上，所述第三活塞431远离轴套7的一侧安装有第三活塞轴432，所述第三活塞轴432远离第三活塞431的一端安装有弹性限位板435，所述第三位移传感器433安装在第三活塞431上，所述第三位移感应条434安装在第三活塞轴432的外壁上。第三位移感应器43中的第三活塞轴432和第三活塞431用于弹性限位板435和轴套7之间连接，弹性限位板435用于对输电线路杆塔进行限位，当输电线路杆发生了倾斜时，此时弹性限位板435将受到输电线路杆塔的挤压，从而将挤压受到的力传输给第三活塞轴432，第三活塞轴432运动时，安装在第三活塞轴432上的第三位移感应条434移动，安装在第三活塞轴432上的第三位移传感器433对第三位移感应条434的移动数据进行实时监控，然后将检测到的数据传输给信号收集模块5，由信号收集模块5实时记录数据，从而实现对输电线路杆塔倾斜度进行实时监控，提高了塌方预警的效率和准确性。

本实施例优选的所述弹性限位板435相对的面为弧面，且弧面所在圆的半径与第一通孔8的半径相同。确保了输电线路塔杆能够安装在弹性限位板435内，且能够被弹性限位板435包围。

当本实施例中的输电线路杆塔基础塌方监测装置投入使用时，首先将整个输电线路杆塔基础塌方监测装置埋入输电线路杆塔安装洞穴中，通过第一安装板101下端的固定轴11进行加固安装，然后将输电线杆塔通过第二通孔9插入经过第一通孔8通入安装洞穴底部，在第二通孔9内，输电线路杆塔的外周由弹性限位板435包围，然后填埋土壤，使的土壤充分填充本实施例中输电线路杆塔基础塌方监测装置的空隙部分，然后填平土壤，压实，露出输电线与外界处理器连接，以获取本实施例中输电线路杆塔基础塌方监测装置实时监测获得的数据。在使用过程中，当土壤在竖直方向上松动，土壤产生的张力对第二安装板102产生挤压，第二安装板102挤压第一活塞414，然后由第一活塞414上的第一位移传感器413对第一活塞轴412上的第一位移感应条411进行位移检测，然后将竖直方向上的位移数据传输给信息收集模块5，由信息收集模块5将竖直方向的土壤松动数据传递给外界处理器分析，以获得准确的塌方前的土壤数据。当土壤在水平方向上松动，土壤产生的张力对第二安装板102外周的弹性圈10进行挤压，接着弹性圈10将这种挤压力传输给第二活塞421，使得第二活塞轴422在第二活塞421中移动，然后由第二位移传感器423和第二位移感应条424配合，实现了将土壤张力通过位移监测数据反映出来，然后传递给信息收集模块5，由信息收集模块5传递给外界处理器分析，以获得了土壤在水平方向的松动数据，实现了对塌方前土壤松动情况的实时监测分析，提高了塌方预警效率和准确性。当因土壤松动产生的力对输电线路杆塔产生挤压而造成输电线路杆塔倾斜，输电线路杆塔倾斜时对弹性限位板435产生了挤压力，弹性限位板435将挤压力传递给第三活塞轴432，使得第三活塞轴432在第三活塞431内运动，通过第三位移传感器433和第三位移感应条434配合检测第三活塞轴432的位移量，然后将位移信息传递给信息收集模块5，由信息收集模块5传递给外界处理器分析，从而实现对输电线路杆塔的倾斜度进行实时数据采集分析，以获得准确的塌方前数据，从而提高塌方预警的效率和准确性。通过水位检测柱13获取底面水位信息，由水位检测仪12将地面水位信息传递给信息收集模块5，由信息收集模块5将水位信息传递给外界处理器进行分析，以获得准确的外界水位信息，提高塌方前预警的效率和准确性。本实施例中的输电线路杆塔基础塌方监测装置通过水平方向土壤张力、竖直方向土壤张力、输电线路杆塔倾斜度和地面水位信息的总和采集，获得了全方位、精准的塌方前信息的收集，提高了塌方前信息采集的准确性以及塌方前预警的高效性。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (8)

1.一种输电线路杆塔基础塌方监测装置，包括安装板(1)、湿度检测仪安装座(2)、湿度检测仪(3)、位移感应器(4)、信息收集模块(5)和输电线(6)，所述安装板(1)上安装有湿度检测仪安装座(2)，所述湿度检测仪安装座(2)上安装有湿度检测仪(3)，所述安装板(1)上安装有位移感应器(4)，所述安装板(1)上还安装有信息收集模块(5)，所述信息收集模块(5)通过输电线(6)与外部电源连接，其特征在于，所述安装板(1)包括第一安装板(101)和第二安装板(102)，所述第一安装板(101)上固定有第二安装板(102)，所述第二安装板(102)上端远离第一安装板(101)的一侧安装有湿度检测仪安装座(2)，所述湿度检测仪安装座(2)外周固定有湿度检测仪(3)，所述湿度检测仪安装座(2)远离第二安装板(102)一侧安装有轴套(7)，所述第二安装板(102)上端还安装有信息收集模块(5)，所述第一安装板(101)内设有第一通孔(8)，所述第二安装板(102)内贯穿于湿度检测仪安装座(2)设有第二通孔(9)，所述位移感应器(4)包括第一位移感应器(41)、第二位移感应器(42)和第三位移感应器(43)，所述第一安装板(101)与第二安装板(102)之间安装有第一位移感应器(41)，所述第二安装板(102)的外周布置有弹性圈(10)，所述第二安装板(102)和弹性圈(10)之间安装有第二位移感应器(42)，所述轴套(7)内壁安装有第三位移感应器(43)；所述第一位移感应器(41)包括第一位移感应条(411)、第一活塞轴(412)、第一位移传感器(413)和第一活塞(414)，所述第一安装板(101)与第二安装板(102)之间通过第一活塞(414)和第一活塞轴(412)活塞连接，所述第一位移传感器(413)安装在第一活塞(414)上，所述第一位移感应条(411)安装在第一活塞轴(412)的外壁上；所述第三位移感应器(43)包括第三活塞(431)、第三活塞轴(432)、第三位移传感器(433)、第三位移感应条(434)和弹性限位板(435)，所述第三活塞(431)固定在轴套(7)内壁上，所述第三活塞(431)远离轴套(7)的一侧安装有第三活塞轴(432)，所述第三活塞轴(432)远离第三活塞(431)的一端安装有弹性限位板(435)，所述第三位移传感器(433)安装在第三活塞(431)上，所述第三位移感应条(434)安装在第三活塞轴(432)的外壁上。

2.根据权利要求1所述的输电线路杆塔基础塌方监测装置，其特征在于，所述第二位移感应器(42)包括第二活塞(421)、第二活塞轴(422)、第二位移传感器(423)和第二位移感应条(424)，所述第二安装板(102)与弹性圈(10)之间通过第二活塞(421)和第二活塞轴(422)活塞连接，所述第二位移感应条(424)安装在第二活塞轴(422)的外壁上，所述第二位移传感器(423)安装在第二活塞(421)上。

3.根据权利要求1所述的输电线路杆塔基础塌方监测装置，其特征在于，所述第一安装板(101)下端安装有多个固定轴(11)。

4.根据权利要求1所述的输电线路杆塔基础塌方监测装置，其特征在于，所述第一通孔(8)的内径和第二通孔(9)的内径相同。

5.根据权利要求1所述的输电线路杆塔基础塌方监测装置，其特征在于，所述第二安装板(102)上端安装有水位检测仪(12)，所述水位检测仪(12)远离第二安装板(102)的一侧安装有水位检测柱(13)。

6.根据权利要求1所述的输电线路杆塔基础塌方监测装置，其特征在于，所述弹性圈(10)的外径大于第一安装板(101)的外径，所述弹性圈(10)的外径大于第二安装板(102)的外径，所述弹性圈(10)的外径大于轴套(7)的外径。

7.根据权利要求1所述的输电线路杆塔基础塌方监测装置，其特征在于，所述第一安装板(101)的外径大于第二安装板(102)的外径，所述第二安装板(102)的外径大于轴套(7)的外径。

8.根据权利要求1所述的输电线路杆塔基础塌方监测装置，其特征在于，所述弹性限位板(435)相对的面为弧面，且弧面所在圆的半径与第一通孔(8)的半径相同。

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