CN113124772B - 一种抱杆弯曲度检测预警装置及抱杆 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种抱杆弯曲度检测预警装置及抱杆。该装置包括检测模块和反光模块，所述检测模块和反光模块对立设置，所述检测模块包括光源、光源检测模块和单片机，所述反光模块用于反射所述光源发出的入射光线后得到反射光线，所述光源检测模块用于检测所述反射光线的位置，所述单片机用于在使用所述抱杆时，根据所述反射光线的位置确定所述抱杆的弯曲度，并根据所述弯曲度发出抱杆弯曲预警。本发明实施例实现了减小抱杆的安全裕度要求和贵重材料的用量的效果。

Description

一种抱杆弯曲度检测预警装置及抱杆

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种抱杆弯曲度检测预警装置及抱杆。

背景技术

在电力工程施工中，抱杆是输电线路铁塔组立必需使用的机具，减少抱杆的重量可以大幅降低降低了施工人员的劳动强度。

常用的抱杆为圆管支柱抱杆，按架空输电线路施工机具基本技术要求，圆管支柱抱杆的安全系数n≥2.5以上。较大的安全裕度，有助于避免抱杆的弯曲而发生安全事故，但盲目过度的安全裕度，虽不用担心抱杆的弯曲，但无疑会增加抱杆的重量、增加了制造抱杆所需的贵重材料的用量，抱杆现用钛合金贵重材料制造。

因钛合金抱杆受钛合金材料特性的制约，其弹性模量较小，容易发生弯折。从安全角度考虑，增加一种抱杆的弯曲监测措施，从而在保证安全裕度阈值的前提下尽量减小抱杆的安全裕度，减小制造抱杆所需的贵重材料的用量，降低施工人员的劳动强度的同时提高了施工安全性和施工效率，成为了当前亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种抱杆弯曲度检测预警装置及抱杆。

第一方面，本发明实施例提供一种抱杆弯曲度检测预警装置，所述装置设置在抱杆内部，所述装置包括检测模块和反光模块，所述检测模块和反光模块对立设置，所述检测模块包括光源、光源检测模块和单片机，所述反光模块用于反射所述光源发出的入射光线后得到反射光线，所述光源检测模块用于检测所述反射光线的位置，所述单片机用于在使用所述抱杆时，根据所述反射光线的位置确定所述抱杆的弯曲度，并根据所述弯曲度发出抱杆弯曲预警。

作为优选的，所述反光模块包括反光镜和第一调节机构，所述反光镜用于反射所述光源发出的入射光线后得到反射光线，所述第一调节机构用于调节所述反光镜的角度，以调节所述反射光线的反射方向，使所述反射光线照射在所述光源检测模块。

作为优选的，所述单片机还用于根据所述反射光线的位置控制所述第一调节机构。

作为优选的，所述光源检测模块为光学四象限传感器，所述第一调节机构用于调节所述反光镜的角度，以调节所述反射光线的反射方向，使所述反射光线照射在所述光学四象限传感器的中心。

作为优选的，所述光源包括激光发射器和第二调节机构，所述激光发射器用于发出入射光线，所述第二调节机构用于调节所述激光发射器的角度，以调节所述入射光线的入射方向，使所述反射光线照射在所述光源检测模块。

作为优选的，所述所述单片机还用于根据所述反射光线的位置控制所述第二调节机构。

作为优选的，所述光源检测模块为光学四象限传感器，所述第二调节机构用于调节所述激光发射器的角度，以调节所述入射光线的入射方向，使所述反射光线照射在所述光学四象限传感器的中心。

作为优选的，所述光源检测模块为图像传感器，所述图像传感器用于检测所述反射光线的位置，所述单片机用于在使用所述抱杆时，根据所述反射光线的位置判断所述抱杆的弯曲程度，并根据所述弯曲程度发出抱杆弯曲预警。

作为优选的，所述装置还包括透镜，所述透镜设置在所述反光模块和光源检测模块之间，所述透镜用于汇聚所述反射光线。

第二方面，本发明实施例提供一种抱杆，所述抱杆包括本发明任一实施例提供的抱杆弯曲度检测预警装置。

本发明实施例通过检测模块和反光模块对立设置，所述检测模块包括光源、光源检测模块和单片机，所述反光模块用于反射所述光源发出的入射光线后得到反射光线，所述光源检测模块用于检测所述反射光线的位置，所述单片机用于在使用所述抱杆时，根据所述反射光线的位置确定所述抱杆的弯曲度，并根据所述弯曲度发出抱杆弯曲预警，解决了如何实时监控抱杆弯曲以报警的问题，获得了减小抱杆的安全裕度要求和贵重材料的用量的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中抱杆弯曲度检测预警装置的结构示意图；

图2为一个实施例中的反光模块的结构示意图；

图3为一个实施例中的检测模块的结构示意图；

图4为一个实施例中抱杆的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，在一个实施例中，提供了一种抱杆弯曲度检测预警装置。该抱杆弯曲度检测预警装置设置在抱杆10内部，该抱杆弯曲度检测预警装置具体包括检测模块100和反光模块200。

具体的，检测模块100和反光模块200对立设置，检测模块100包括光源110、光源检测模块120和单片机130，反光模块200用于反射光源110发出的入射光线后得到反射光线，光源检测模块120用于检测反射光线的位置，单片机130用于在使用抱杆10时，根据反射光线的位置确定抱杆10的弯曲度，并根据弯曲度发出抱杆10弯曲预警。

本实施例中，抱杆10为圆柱形抱杆，该抱杆10包括第一支柱21和第二支柱22，反射模块200设置在第一支柱21，检测模块100设置在第二支柱22，第一支柱21和第二支柱22都设置在抱杆10内部。在使用包括该抱杆弯曲度检测预警装置的抱杆10时，需要先打开光源110，光源110发出入射光线至反光模块200，反光模块200会将入射光线反射，得到反射光线，反射光线会照射至光源检测模块120，光源检测模块120可以检测到反射光线的位置，单片机130和光源检测模块120连接，单片机130可以根据反射光线的位置确定抱杆10的弯曲度，并根据弯曲度发出抱杆10弯曲预警。示例性的，在一个实施例中，光源检测模块120为图像传感器，图像传感器可以获取准确的反射光线的位置，单片机130用于根据反射光线的位置判断抱杆10的弯曲程度，即反射光线的位置和初始位置相差越大时，则抱杆10的弯曲程度越高。打开光源110后，图像传感器检测到反射光线的位置为A点，即初始位置，在使用抱杆10的过程中，若抱杆10弯曲，则会带动反光模块200移动，反射光线的位置也会随之改变，此时图像传感器检测到反射光线的位置为B点，当单片机130判断A点和B点的距离超过预设距离，即判断抱杆10的弯曲度超过预设值时，发出抱杆10弯曲预警，提示工作人员抱杆10弯曲过大，应该注意安全，停止当前工作状态。

本发明实施例通过检测模块和反光模块对立设置，所述检测模块包括光源、光源检测模块和单片机，所述反光模块用于反射所述光源发出的入射光线后得到反射光线，所述光源检测模块用于检测所述反射光线的位置，所述单片机用于在使用所述抱杆时，根据所述反射光线的位置确定所述抱杆的弯曲度，并根据所述弯曲度发出抱杆弯曲预警，解决了如何实时监控抱杆弯曲以报警的问题，获得了减小抱杆的安全裕度要求和贵重材料的用量的有益效果。

在一个实施例中，光源检测模块120为光学四象限传感器，如图2所示，反光模块200包括反光镜210和第一调节机构220，反光镜210用于反射光源110发出的入射光线后得到反射光线，第一调节机构220用于调节反光镜210的角度，以调节反射光线的反射方向，使反射光线照射在光学四象限传感器的中心。如图3所示，光源110包括激光发射器111和第二调节机构112，激光发射器111用于发出入射光线，第二调节机构112用于调节激光发射器111的角度，以调节入射光线的入射方向，使反射光线照射在光学四象限传感器的中心。其中，工作人员在使用抱杆10前可以预先手动调整第一调节机构220和/或第二调节机构112，使反射光线照射在光学四象限传感器的中心。在使用该抱杆10时，若光学四象限传感器检测到反射光线不位于其中心，单片机130发出抱杆弯曲预警。在一个实施例中，作为优选的，该抱杆弯曲度检测预警装置还包括透镜300，透镜300设置在反光模块200和光源检测模块120之间，具体的，透镜300设置在检测模块100上以密封检测模块100，透镜300还用于汇聚反射光线，使得光源检测模块120可以获得更准确的反射光线位置。

在一替代实施例中，抱杆弯曲预警方式可以是在抱杆中设置无线通信模块，无线通信模块和单片机连接，单片机通过无线通信模块将抱杆弯曲预警发送给上位机，抱杆弯曲预警方式还可以是在抱杆中设置喇叭，喇叭和单片机连接，单片机通过喇叭发出抱杆弯曲预警。

在一替代实施例中，单片机分别和第一调节机构、第二调节机构连接，单片机还用于根据反射光线的位置自动控制第一调节机构和第二调节机构，使反射光线照射在光学四象限传感器的中心，完成自动控制调节。

本发明实施例通过设置光学四象限传感器为光源检测模块，降低了光源检测模块的成本，并设置第一调节机构和第二调节机构，保证了光学四象限传感器的检测准确性。

如图4所示，在另一个实施例中，提供了一种抱杆10，该抱杆10包括了本发明任一实施例提供的抱杆弯曲度检测预警装置20。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种抱杆弯曲度检测预警装置，设置在抱杆内部，其特征在于，所述装置包括检测模块、反光模块和无线通讯模块，所述检测模块和所述反光模块对立设置，所述抱杆为圆管形抱杆，所述抱杆包括沿着所述抱杆轴向设置在所述抱杆内部的第一支柱和第二支柱，所述反光模块设置在所述第一支柱，所述检测模块设置在所述第二支柱，所述检测模块包括光源、光源检测模块和单片机，所述光源包括激光发射器和第二调节机构，所述激光发射器用于发出入射光线，所述第二调节机构用于调节所述激光发射器的角度，以调节所述入射光线的入射方向，使反射光线照射在所述光源检测模块，所述反光模块用于反射所述光源发出的所述入射光线后得到反射光线，所述反光模块包括反光镜和第一调节机构，所述反光镜用于反射所述光源发出的入射光线后得到反射光线，所述第一调节机构用于调节所述反光镜的角度，以调节所述反射光线的反射方向，使所述反射光线照射在所述光源检测模块，所述光源检测模块用于检测所述反射光线的位置，所述光源检测模块为图像传感器，所述图像传感器用于检测所述反射光线的位置，所述单片机分别和所述第一调节机构、所述第二调节机构连接，所述单片机用于在检测前根据所述反射光线的位置自动控制所述第一调节机构和所述第二调节机构，使所述反射光线照射在所述图像传感器的中心，完成自动控制调节，所述单片机还用于在使用所述抱杆时，根据所述反射光线的位置确定所述抱杆的弯曲度，并根据所述弯曲度发出抱杆弯曲预警，所述无线通讯模块和所述单片机连接，所述单片机还用于通过所述无线通讯模块将所述抱杆弯曲预警发送至上位机。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源检测模块为光学四象限传感器，所述第一调节机构用于调节所述反光镜的角度，以调节所述反射光线的反射方向，使所述反射光线照射在所述光学四象限传感器的中心。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源检测模块为光学四象限传感器，所述第二调节机构用于调节所述激光发射器的角度，以调节所述入射光线的入射方向，使所述反射光线照射在所述光学四象限传感器的中心。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括透镜，所述透镜设置在所述反光模块和光源检测模块之间，所述透镜用于汇聚所述反射光线。

5.一种抱杆，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的抱杆弯曲度检测预警装置。