CN113532516A - 一种输电塔结构健康监测装置 - Google Patents

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欧郁强
郑世明
徐达艺
曹维安
范亚洲
黄增浩
廖永力
赵林杰
李�昊
朱登杰
张志强
龚博
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Zhanjiang Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
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Zhanjiang Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种输电塔结构健康监测装置，通过将监测模块贴近输电塔角钢，并通过固定模块将监测模块固定于输电塔上，能够更准确的监测输电塔的结构状态；通过供电单元实现对监测模块的自动供电，并通过蓄电单元存储多余的电能，能够保证监测模块无需额外供电，确保监测的实时性；通过加速度测量单元和倾角测量单元实时测量输电塔结构的加速度响应数据和倾角数据，并将测量数据储存至通信单元，以便通信单元对测量数据进行预处理，并通过无线传输进行远程监控，克服了采用人工监测，工作量大和人力成本高的问题，保证了对输电塔结构健康的实时监测，提高了电网供电的可靠性。

Description

一种输电塔结构健康监测装置
技术领域
本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种输电塔结构健康监测装置。
背景技术
输电塔是电力输送系统的重要设备之一。由于输电塔极易受到如台风、冰雪灾害、洪涝、地震等自然灾害的破坏，容易造成损坏，因此，对输电塔的结构健康进行监测对于保障电网的供电可靠性具有非常重要的意义。
由于输电塔的特殊结构设计，且相邻输电塔之间的空间距离过大，给输电塔的结构健康的监测带来了很大的困难。目前，输电塔结构健康的监测大多采用人工的方式进行，无法实现实时监测。
发明内容
本发明提供一种输电塔结构健康监测装置，能够解决现有技术依靠人工方式进行监测工作量大且人力成本高的问题，能够实现对输电塔结构健康的实时监测，提高了电网供电的可靠性。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种输电塔结构健康监测装置，包括：固定模块和监测模块，所述监测模块通过所述固定模块固定于所述输电塔的角钢主材上；
所述监测模块包括覆盖于所述监测模块表面的供电单元以及设于所述监测模块内部的加速度测量单元、倾角测量单元、通信单元、蓄电单元。
作为上述方案的改进，所述监测模块为L型直角结构。
作为上述方案的改进，所述固定模块包括若干个固定件。
作为上述方案的改进，所述固定件为金属结构。
作为上述方案的改进，所述固定模块通过螺杆将所述监测模块固定于所述输电塔的角钢主材上。
作为上述方案的改进，所述供电单元为太阳能板。
作为上述方案的改进，所述通信单元采用无线通信。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种输电塔结构健康监测装置，具有以下有益效果：
通过将监测模块贴近输电塔角钢，并通过固定模块将监测模块固定于输电塔上，能够更准确的监测输电塔的结构状态；通过供电单元实现对监测模块的自动供电，并通过蓄电单元存储多余的电能，能够保证监测模块无需额外供电以及更换电源，确保监测的实时性；通过加速度测量单元和倾角测量单元实时测量输电塔结构的加速度响应数据和倾角数据，并将测量数据储存至通信单元，以便通信单元对测量数据进行预处理，并通过无线传输进行远程监控，克服了采用人工监测，工作量大和人力成本高的问题，保证了对输电塔结构健康的实时监测，提高了电网供电的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
图1是本发明实施例提供的一种输电塔结构健康监测装置的正面安装示意图；
图2是本发明实施例提供的一种输电塔结构健康监测装置的固定模块的安装示意图；
图3是本发明实施例提供的一种输电塔结构健康监测装置的监测模块的内部构造示意图。
其中，说明书附图中的附图标记如下：
1、输电塔；2、固定模块；3、供电单元；4、加速度测量单元；5、倾角测量单元；6、通信单元；7、蓄电单元。
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做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。
参见图1，是本发明实施例提供的一种输电塔结构健康监测装置的正面安装示意图，包括：固定模块2和监测模块，所述监测模块通过所述固定模块2固定于所述输电塔1的角钢主材上；
所述监测模块包括覆盖于所述监测模块表面的供电单元3以及设于所述监测模块内部的加速度测量单元4、倾角测量单元5、通信单元6、蓄电单元7。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种输电塔结构健康监测装置，具有以下有益效果：
通过将监测模块贴近输电塔1角钢，并通过固定模块2将监测模块固定于输电塔上，能够更准确的监测输电塔1的结构状态；通过供电单元3实现对监测模块的自动供电，并通过蓄电单元7存储多余的电能，能够保证监测模块无需额外供电以及更换电源，确保监测的实时性；通过加速度测量单元4和倾角测量单元5实时测量输电塔结构的加速度响应数据和倾角数据，并将测量数据储存至通信单元6，以便通信单元6对测量数据进行预处理，并通过无线传输进行远程监控，克服了采用人工监测，工作量大和人力成本高的问题，保证了对输电塔结构健康的实时监测，提高了电网供电的可靠性。
进一步的，所述监测模块为L型直角结构。
值得说明的是，所述监测模块采用L型直接构造，能够贴合输电塔1的角钢进行安装，并通过固定模块2将监测模块固定于输电塔上，在开始工作时，只需打开所述监测模块的内部电源即可，而无需人工手动进行，节省了人力，也能够更加准确的监测角钢的结构状态。
进一步的，参见图2，是本发明实施例提供的一种输电塔结构健康监测装置的固定模块的安装示意图，所述固定模块2包括若干个固定件。
示例性的，所述固定模块2包括4个固定件。
需要说明的是，所述固定件的数量可以根据实际需求或试验进行设定，在此不作限定。
值得说明的是，通过所述对固定模块2将所述监测模块固定在所述输电塔角钢的四角，能够使所述监测模块更加稳固，保证监测模块的正常工作。
进一步的，所述固定件为金属结构，且所述固定模块通过螺杆将所述监测模块固定于所述输电塔的角钢主材上。
需要说明的是，固定件一般采用金属夹具，所述金属夹具通过旋转夹具的螺杆将所述监测模块固定于所述输电塔角钢上。
值得说明的是，由于金属材料具有耐热性好、不易燃烧、机械强度高、耐久性好、不易老化、不易受到损伤、不易沾染灰尘及污物以及尺寸稳定性佳等优点，通过采用金属结构的固定件对所述监测模块进行安装，能够提高监测模块在输电塔上的稳定性，降低了在恶劣环境下的损坏及脱落风险。
进一步的，所述供电单元3为太阳能板。
示例性的，参见图3，是本发明实施例提供的一种输电塔结构健康监测装置的监测模块的内部构造示意图，加速度测量单元4、倾角测量单元5、通信单元6、蓄电单元7分别按照图3所示安装于所述监测模块的内部。
需要说明的是，图3中所示的各个单元的安装位置仅为举例说明，具体的安装位置可以根据实际需求或试验进行设定，在此不作限定。
值得说明的是，在所述监测模块正常工作时，所述太阳能板能够利用太阳能实现对所述监测模块供电，还能够将多余的电能储存于所述蓄电单元7，保证所述监测模块在阴雨天和夜间都能够进行正常工作，而无需额外供电。
作为上述方案的改进，所述通信单元6采用无线通信。
需要说明的是，所述通信单元6为低功耗数据存储和无线传输单元，能够将采集的数据存储并进行预处理，其中，所述通信单元6最高支持2.4GHz传输，由太阳能板和蓄电模块供电。
值得说明的是，由于输电塔容易受到自然环境的破坏，因此，对输电塔进行结构健康监测，有利于输电塔线路巡检和受灾后的重建恢复工作，与现有技术对比，本发明的监测装置结构简单，易于安装，不会影响输电塔正常功能，无需额外供电，太阳能供电更为环保，且后期维护简单，无线传输速度快，并且能够监测输电塔结构的振动信号及倾角信息。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种输电塔结构健康监测装置，其特征在于，包括：固定模块和监测模块，所述监测模块通过所述固定模块固定于所述输电塔的角钢主材上；
所述监测模块包括覆盖于所述监测模块表面的供电单元以及设于所述监测模块内部的加速度测量单元、倾角测量单元、通信单元、蓄电单元。
2.根据权利要求1所述的输电塔结构健康监测装置，其特征在于，所述监测模块为L型直角结构。
3.根据权利要求1所述的输电塔结构健康监测装置，其特征在于，所述固定模块包括若干个固定件。
4.根据权利要求3所述的输电塔结构健康监测装置，其特征在于，所述固定件为金属结构。
5.根据权利要求1所述的输电塔结构健康监测装置，其特征在于，所述固定模块通过螺杆将所述监测模块固定于所述输电塔的角钢主材上。
6.根据权利要求1所述的输电塔结构健康监测装置，其特征在于，所述供电单元为太阳能板。
7.根据权利要求1所述的输电塔结构健康监测装置，其特征在于，所述通信单元采用无线通信。
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