CN108846994A - 一种利用互联网监控的电力设施安全预警装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用互联网监控的电力设施安全预警装置，包括移动通信网、互联网、报警电路和分别固定在电力设施易变形区域两侧的激光发射管和激光接收装置，所述激光接收装置包括集光筒、激光接收管、多根光纤和与激光发射管同轴相对的检测盘，所述集光筒和检测盘通过支座固定在电力设施上，检测盘上均布有多个光纤孔，集光筒的一端封堵并安装激光接收管，多根光纤的受光端分别插在检测盘的不同光纤孔中并与激光发射管相对应，出光端插入集光筒的开口端，所述激光接收管与报警电路连接。本发明利用激光发射管和激光接收装置检测电力设施的变形程度，通过移动通信网和互联网向监控中心发送报警信息，实现了对非弹性形变的实时监测，该装置能够帮助监测人员及时发现和排除事故隐患，从而确保了电力系统的安全运行。

Description

一种利用互联网监控的电力设施安全预警装置
技术领域
本发明涉及一种能够对电力设施的非弹性形变进行实时监测的装置，属于监测技术领域。
背景技术
许多电力设施(如输电杆塔)都处于远离市区的位置，给设施的日常巡检造成一定的困难。在我国西部地区，由于气候十分恶劣，电力设施长期受到沙尘暴、低温、冰雪、雷暴的侵袭，一些薄弱环节很容易出现非弹性形变，发生非弹性形变后如果不能及时发现并采取补救措施，变形情况就会进一步恶化，最终导致电力设施倾斜、倒塌，引发重大安全事故，给电力部门和电力用户造成不可挽回的损失。目前，大多数处于偏远地区的电力设施都得不到及时有效的监测，无法保证电力系统安全运行，因此设计一种能够对电力设施的变形进行实时监测的装置是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种利用互联网监控的电力设施安全预警装置，以及时发现和消除事故隐患，确保电力系统安全运行。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用互联网监控的电力设施安全预警装置，构成中包括移动通信网、互联网、报警电路和分别固定在电力设施易变形区域两侧的激光发射管和激光接收装置，所述激光接收装置包括集光筒、激光接收管、多根光纤和与激光发射管同轴相对的检测盘，所述集光筒和检测盘通过支座固定在电力设施上，检测盘上均布有多个光纤孔，所述集光筒的一端封堵并安装激光接收管，多根光纤的受光端分别插在检测盘的不同光纤孔中并与激光发射管相对应，出光端插入集光筒的开口端，所述激光接收管与报警电路连接。
上述利用互联网监控的电力设施安全预警装置，所述报警电路包括单片机和通信模块，所述通信模块通过串口与单片机相连并依次通过移动通信网和互联网向监控中心发送报警信息，激光接收管的集电极接电源正极，发射极接单片机的输入端口并设有下拉电阻。
上述利用互联网监控的电力设施安全预警装置，构成中还包括凸透镜，所述凸透镜同轴固定在集光筒内并位于激光接收管与多根光纤的出光端之间，激光接收管的感光端位于凸透镜的焦点上。
上述利用互联网监控的电力设施安全预警装置，所述报警电路还包括三极管和报警器，二者串联连接后接电源电压，所述三极管的基极通过耦合电阻与单片机的输出端口连接。
上述利用互联网监控的电力设施安全预警装置，所述检测盘朝向激光发射管的一面设有透明防尘板，检测盘的上部固定有防尘罩。
上述利用互联网监控的电力设施安全预警装置，所述报警器为声光报警器。
上述利用互联网监控的电力设施安全预警装置，所述通信模块可以为GPRS、CDMA、GSM模块或其它无线移动通讯模块。
本发明利用激光发射管和激光接收装置检测电力设施的变形程度，利用报警电路发送报警信息，实现了对电力设施非弹性形变的实时监测；所述报警信息通过移动通信网和互联网向监控中心发送报警信息，实现了对非弹性形变的及时处理。该装置能够帮助监测人员及时发现和排除事故隐患，从而确保了电力系统的安全运行。
附图说明
图1是本发明的电原理框图；
图2是激光发射管和激光接收装置的安装示意图；
图3是激光接收装置的结构示意图；
图4是图2的右视图；
图5是本发明的电原理图。
图中各标号为：1、电力设施；2、激光接收装置；3、支座；4、凸透镜；5、集光筒；6、光纤；7、检测盘；8、光纤孔；9、透明防尘板；10、防尘罩；U1、单片机；U2、通信模块；Q1、激光接收管；Q2、三极管；BJ、报警器；D、激光发射管；R1、限流电阻；R2、下拉电阻；R3、耦合电阻。
具体实施方式
参看图1～图4，本发明包括激光接收装置2、激光发射管D和报警电路，其中，激光接收装置2包括激光接收管Q1、支座3、凸透镜4、集光筒5、光纤6、检测盘7、透明防尘板9和防尘罩10；报警电路包括单片机U1、三极管Q2、通信模块U2、报警器BJ、下拉电阻R2和耦合电阻R3。
图中显示，激光发射管D与激光接收装置2安装在电力设施1上并分别位于易变形区域的两侧，正常情况下，激光发射管D与检测盘7同轴，激光发射管D发出的激光束照射在检测盘7的中心，即光斑初始位置位于检测盘7的中心，激光沿光纤6射入集光筒5，然后经凸透镜4照射到激光接收管Q1上，使激光接收管Q1导通。当电力设施1变形时，激光发射管D与检测盘7不再同轴，光斑从光斑初始位置向检测盘7的边缘偏移，当光斑移出检测盘7的边缘时，激光接收管Q1接收不到激光信号，由导通变为截止。
单片机U1通过其P2端口检测激光接收管Q1的状态，当激光接收管Q1处于导通状态时，P2端口与电源正极接通，为高电平，单片机U1无信息输出。当激光接收管Q1由导通状态变为截止状态时，由于下拉电阻R2的存在，P2端口为由高电平变为低电平，单片机U1通过通信模块U2向监控中心发送报警信息，提示监测人员及时采取补救措施，对电力设施进行加固，防止变形量进一步加大，消除事故隐患。同时通过P3端口输出控制信号，使报警器BJ工作，提醒周围人员远离电力设施，防止造成人身伤害。
当激光被灰尘等障碍物遮挡时，本装置同样也会发出报警信息，因此接收到报警信息后首先要查明报警原因，如果是由障碍物引起的，只要清理掉障碍物即可消除报警信息。透明防尘板9和防尘罩10不仅可以降低灰尘的沉积速度，还便于灰尘的清理。
制作检测盘7前，首先应确定激光发射管D与激光接收装置2的安装位置，然后根据激光发射管D与检测盘7之间的距离和最大允许变形量计算外圈光纤孔8到检测盘7中心的距离。相邻光纤孔8的距离必须小于激光发射管D的光斑的直径，以确保装置的可靠性。
激光发射管D和激光接收装置2的安装位置可根据电力设施的实际情况确定，同一电力设施可以安装一套预警装置，也可以安装两套或多套。

Claims (7)

1.一种利用互联网监控的电力设施安全预警装置，其特征是，构成中包括移动通信网、互联网、报警电路和分别固定在电力设施(1)易变形区域两侧的激光发射管(D)和激光接收装置(2)，所述激光接收装置(2)包括集光筒(5)、激光接收管(Q1)、多根光纤(6)和与激光发射管(D)同轴相对的检测盘(7)，所述集光筒(5)和检测盘(7)通过支座(3)固定在电力设施(1)上，检测盘(7)上均布有多个光纤孔(8)，所述集光筒(5)的一端封堵并安装激光接收管(Q1)，多根光纤(6)的受光端分别插在检测盘(7)的不同光纤孔(8)中并与激光发射管(D)相对应，出光端插入集光筒(5)的开口端，所述激光接收管(Q1)与报警电路连接。
2.根据权利要求1所述的利用互联网监控的电力设施安全预警装置，其特征是，所述报警电路包括单片机(U1)和通信模块(U2)，所述通信模块(U2)通过串口与单片机(U1)相连并依次通过移动通信网和互联网向监控中心发送报警信息，激光接收管(Q1)的集电极接电源正极，发射极接单片机(U1)的输入端口并设有下拉电阻(R2)。
3.根据权利要求1或2所述的利用互联网监控的电力设施安全预警装置，其特征是，构成中还包括凸透镜(4)，所述凸透镜(4)同轴固定在集光筒(5)内并位于激光接收管(Q1)与多根光纤(6)的出光端之间，激光接收管(Q1)的感光端位于凸透镜(4)的焦点上。
4.根据权利要求3所述的利用互联网监控的电力设施安全预警装置，其特征是，所述报警电路还包括三极管(Q2)和报警器(BJ)，二者串联连接后接电源电压，所述三极管(Q2)的基极通过耦合电阻(R3)与单片机(U1)的输出端口连接。
5.根据权利要求4所述的利用互联网监控的电力设施安全预警装置，其特征是，所述检测盘(7)朝向激光发射管(D)的一面设有透明防尘板(9)，检测盘(7)的上部固定有防尘罩(10)。
6.根据权利要求5所述的利用互联网监控的电力设施安全预警装置，其特征是，所述报警器(BJ)为声光报警器。
7.根据权利要求6所述的利用互联网监控的电力设施安全预警装置，其特征是，所述通信模块(U2)可以为GPRS、CDMA、GSM模块或其它无线移动通讯模块。
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