CN109633656B - 一种非接触式架空线缆测高杆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非接触式架空线缆测高杆，属电力电缆维检设备技术领域。它由测量主机、伸缩式撑杆等构成，T形底座上安装的伸缩式撑杆上部装有测量主机；测量主机由主控模块、超声波测距模块、无线接收模块、感应电检测模块、显示模块、语音播报模块和电源模块组成；主控模块控制信号端与超声波测距模块连接、其输入信号端与无线接收模块连接、其近电检测输入端与感应电检测模块输出端连接、其显示信号端与显示模块连接、其输出控制端与语音播报模块连接。无需接触即可准确测量、显示和播报高度，使用安全方便，避免触电危险，测高误差小。解决了现有接触测高存在触电风险，及改变架空线缆弧垂，测高误差大，且超高线缆测高操作困难的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种非接触式架空线缆测高杆，属电力电缆维检设备技术领域。
背景技术
跨越道路和建筑物架设的高低压电力电缆、导线、通信光缆、音频电缆，必须达到规定高度才能不影响人员、车辆的安全通行，同时可防范外力对线缆造成破坏，保证电力网络和电信通道安全可靠运行。因此，定期测量架空线缆高度，及时整改高度不达标的架空线缆,是电力工作者经常要完成的一项重要工作。现有的测高杆必须接触架空线缆才能进行测高，高压线缆的感应电压使测量人员有触电危险。此外，现有测高杆直接挂接测量方式也会改变架空线缆的弧垂，导致测高结果误差大。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种无需直接接触即可准确测量、直观显示和语音播报架空线缆高度，结构简单，使用安全可靠，避免操作者触电危险，测高误差极小，伸缩式撑杆伸缩自如，拆装和携带方便的非接触式架空线缆测高杆。
本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：
一种非接触式架空线缆测高杆，它由测量主机、伸缩式撑杆、T形底座、无线遥控器构成，其特征在于：T形底座上安装有伸缩式撑杆，伸缩式撑杆上部安装有测量主机；测量主机由主控模块、超声波测距模块、无线接收模块、感应电检测模块、显示模块、语音播报模块和电源模块组成；主控模块的控制信号端与超声波测距模块连接，主控模块的输入信号端与无线接收模块连接，主控模块的近电检测输入端与感应电检测模块的输出端连接，主控模块的显示信号端与显示模块连接，主控模块的输出控制端与语音播报模块连接。
所述的T形底座由水平横杆和竖杆组成，竖杆与水平横杆呈90°垂直安装，竖杆顶部制作有螺纹接口。
所述的主控模块的型号为STM32F103C8T6；主控模块中含有自主程序。
所述的超声波测距模块包括：超声波发射探头、发射电路、超声波接收探头、接收电路、温度补偿电路、单片机。
所述的感应电检测模块，包括：感应电极、检测电路、放大电路、输出电路。
所述的显示模块包括：OLED液晶显示屏。
所述的语音播报模块的型号为JQ8400FL-10P,包括：语音存储芯片、单片机芯片、输入/输出接口电路、扬声器。
所述的电源模块包括：充电电路、升压电路、锂电池放电保护电路；电源模块通过导线并联连接主控模块、超声波测距模块、感应电检测模块、无线接收模块、显示模块和语音播报模块的工作电压端。
所述的伸缩式撑杆通过螺纹接口与竖杆连接。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：
该非接触式架空线缆测高杆通过测量主机的主控模块、超声波测距模块、无线接收模块，实现无需直接挂接即可准确测量架空线缆高度；通过在T形底座上安装伸缩式撑杆，可根据测量需要自如地调节伸缩式撑杆的高度，测量时取垂直最小测距值为测量主机的测高值，进一步减少测高误差；通过显示模块和语音播报模块，可直观看到所测高度数据并及时听到高度数据播报，便于快速判断被测架空线缆高度是否达标，提高了工作效率。结构简单，使用安全可靠，伸缩式撑杆长短伸缩自如，操作和携带方便，减轻了工作人员的劳动强度。解决了现有测高杆必须挂接在架空线缆上测高，测量人员存在触电风险，以及改变架空线缆弧垂，导致测高结果误差偏大，且测量超高架空线缆操作更困难，增加劳动强度的问题。
附图说明
图1为一种非接触式架空线缆测高杆的整体结构示意图；
图2为测量主机的电路结构示意图；
图3为测量主机的工作流程示意图；
图4为T形底座的结构示意图；
图5为一种非接触式架空线缆测高杆的测高工作状态示意图。
图中：1、测量主机，2、伸缩式撑杆，3、T形底座，4、无线遥控器；1-1、主控模块，1-2、超声波测距模块，1-3、无线接收模块，1-4、感应电检测模块，1-5、显示模块，1-6、语音播报模块，1-7、电源模块；3-1、水平横杆，3-2、竖杆。
具体实施方式
下面结合附图对该非接触式架空线缆测高杆的实施方式作进一步详细说明：
一种非接触式架空线缆测高杆，它由测量主机1、伸缩式撑杆2、T形底座3、无线遥控器4构成，T形底座3上安装有伸缩式撑杆2，伸缩式撑杆2上部安装有测量主机1；测量主机1由主控模块1-1、超声波测距模块1-2、无线接收模块1-3、感应电检测模块1-4、显示模块1-5、语音播报模块1-6和电源模块1-7组成；主控模块1-1的控制信号端与超声波测距模块1-2连接，主控模块1-1的输入信号端与无线接收模块1-3连接，主控模块1-1的近电检测输入端与感应电检测模块1-4的输出端连接，主控模块1-1的显示信号端与显示模块1-5连接，主控模块1-1的输出控制端与语音播报模块1-6连接。
所述的T形底座3由水平横杆3-1和竖杆3-2组成，竖杆3-2与水平横杆3-1呈90°垂直安装，竖杆3-2顶部制作有螺纹接口。
所述的主控模块1-1的型号为STM32F103C8T6；主控模块1-1中含有自主程序。
所述的超声波测距模块1-2包括：超声波发射探头、发射电路、超声波接收探头、接收电路、温度补偿电路、单片机。
所述的感应电检测模块1-4，包括：感应电极、检测电路、放大电路、输出电路。
所述的显示模块1-5包括：OLED液晶显示屏。
所述的语音播报模块1-6的型号为JQ8400FL-10P,包括：语音存储芯片、单片机芯片、输入/输出接口电路、扬声器。
所述的电源模块1-7包括：充电电路、升压电路、锂电池放电保护电路；电源模块1-7通过导线并联连接主控模块1-1、超声波测距模块1-2、无线接收模块1-3、感应电检测模块1-4、显示模块1-5和语音播报模块1-6的工作电压端。
所述的伸缩式撑杆2通过螺纹接口安装在竖杆3-2上（参见图1～5）。
无线接收模块1-3接收无线遥控器4发射的无线电波，并解析出控制信号。
伸缩式撑杆2上制作有长度单位刻度。
测量主机1的最小测量值、伸缩式撑杆2的长度之和即为架空线缆的实际测量高度。
该非接触式架空线缆测高杆的工作原理如下所示：
测量开始前，将T形底座3平放在待测架空线缆正下方地面上，T形底座3与架空线缆平行，伸缩式撑杆2通过螺纹接口安装到T形底座3的竖杆3-2上，伸缩式撑杆2与其上部安装的测量主机1以T形底座3为轴心，在测量人员的控制下，使伸缩式撑杆2在架空线缆的垂直面内做小幅度弧线摆动（参见图4）。
当无线遥控器4发出开始测量的信号后，该信号通过无线接收模块1-3输送到主控模块1-1，主控模块1-1给超声波测距模块1-2发送测距指令，超声波测距模块1-2开始测距，随后将测量结果返回给主控模块1-1；主控模块1-1收到测量结果后，再次给超声波测距模块1-2发送测距指令，超声波测距模块1-2再次进行测距工作，并将测量结果返回给主控模块1-1，主控模块1-1比较后保存两个测量值中的较小值。如此循环，直到无线接收模块1-3接收到无线遥控器4发出结束测量的指令为止，此时主控模块1-1保存测量期间收到的最小值。
结束测量后，主控模块1-1将保存的测量最小值通过自身的显示信号端发送给显示模块1-5显示出该测量数据；并控制语音播报模块1-6播报该测量数据。
当电源模块1-7的电源接通后，感应电检测模块1-4检测到感应电压超过预设值，或在测量期间超声波测距模块1-2的测量值小于预设值（1m）（表明逾越了预设的安全距离，需要调整伸缩式撑杆2的高度以满足安全操作要求），主控模块1-1将发出控制信号，使语音播报模块1-6发出语音告警。
该非接触式架空线缆测高杆制作定型后在湖北仙桃供电地域使用，受到操作者青睐，测高快速、安全、方便，伸缩式撑杆2和测试主机拆装很简单，便于搬运和携带，有效减轻了劳动强度。现已成为电力检修施工人员的得力助手。
以上所述只是本发明的较佳实施例而已，上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内，而不背离本发明的实质和范围。
Claims (6)
1.一种非接触式架空线缆测高杆，它由测量主机（1）、伸缩式撑杆（2）、T形底座（3）、无线遥控器（4）构成，其特征在于：T形底座（3）上安装有伸缩式撑杆（2），伸缩式撑杆（2）上部安装有测量主机（1）；测量主机（1）由主控模块（1-1）、超声波测距模块（1-2）、无线接收模块（1-3）、感应电检测模块（1-4）、显示模块（1-5）、语音播报模块（1-6）和电源模块（1-7）组成；主控模块（1-1）的控制信号端与超声波测距模块（1-2）连接，主控模块（1-1）的输入信号端与无线接收模块（1-3）连接，主控模块（1-1）的近电检测输入端与感应电检测模块（1-4）的输出端连接，主控模块（1-1）的显示信号端与显示模块（1-5）连接，主控模块（1-1）的输出控制端与语音播报模块（1-6）连接；所述T形底座（3）由水平横杆（3-1）和竖杆（3-2）组成，竖杆（3-2）与水平横杆（3-1）呈90°垂直安装，竖杆（3-2）顶部制作有螺纹接口，测量开始前，将T形底座（3）平放在待测架空线缆正下方地面上，T形底座（3）与架空线缆平行，伸缩式撑杆（2）通过螺纹接口安装到T形底座（3）的竖杆（3-2）上，伸缩式撑杆（2）与其上部安装的测量主机（1）以T形底座（3）为轴心，在测量人员的控制下，使伸缩式撑杆（2）在架空线缆的垂直面内做小幅度弧线摆动；测量主机（1）的最小测量值与伸缩式撑杆（2）的长度之和即为架空线缆的实际测量高度。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式架空线缆测高杆，其特征在于：所述的主控模块（1-1）的型号为STM32F103C8T6。
3.根据权利要求1所述的一种非接触式架空线缆测高杆，其特征在于：所述的超声波测距模块（1-2）包括：超声波发射探头、发射电路、超声波接收探头、接收电路、温度补偿电路、单片机。
4.根据权利要求1所述的一种非接触式架空线缆测高杆，其特征在于：所述的感应电检测模块（1-4），包括：感应电极、检测电路、放大电路、输出电路。
5.根据权利要求1所述的一种非接触式架空线缆测高杆，其特征在于：所述的语音播报模块（1-6）的型号为JQ8400FL-10P,包括：语音存储芯片、单片机芯片、输入/输出接口电路、扬声器。
6.根据权利要求1所述的一种非接触式架空线缆测高杆，其特征在于：所述的电源模块（1-7）包括：充电电路、升压电路、锂电池放电保护电路；电源模块（1-7）通过导线并联连接主控模块（1-1）、超声波测距模块（1-2）、无线接收模块（1-3）、感应电检测模块（1-4）、显示模块（1-5）和语音播报模块（1-6）的工作电压端。
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