CN115355882A - 一种低功耗的监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低功耗的监测系统，包括监测系统，包括保护模块、与保护模块连接的杆塔、与杆塔连接的监测模块、与监测模块连接的电源模块、与监测模块连接的通信模块、与通信模块连接的控制模块，以及与控制模块连接的报警模块。本发明的有益效果为通过多组模块监测杆塔的倾斜角度，监测装置的结构简单、成本低廉、安装方便，使用能耗低，监测结构简单明了，能够应用于长时间的户外杆塔倾斜监测。

Description

一种低功耗的监测系统

技术领域

本发明涉及杆塔防护技术领域，特别是一种低功耗的监测系统。

背景技术

电力技术领域中，电力杆塔是架空输电线路中用来支撑输电线的支撑物，多由钢材或钢筋混凝土制成，是架空输电线路的主要支撑结构。电力杆塔埋入地下或固定在地面上，用以支撑输电线，因此电力杆塔的牢固程度决定着电力杆塔的使用寿命，决定着输电线路的安全运行。现有生活中，经常有人员或动物顺着杆塔脚钉或爬梯可顺利攀爬至杆塔较高处甚至带电部位，引发高处坠落危险及触电风险，甚至引发大规模停电事故。特别是儿童或青少年好奇心强，活动欲望强烈，更易攀爬杆塔，并且对铭牌进行破坏刮擦，使铭牌污秽不清。

杆塔建立在野外或者偏远的地方，发生地质灾害或人为损坏时，杆塔的使用情况无法准确得知，需要通过在线监控的方式及时准确掌握杆塔的倾斜情况，进而对杆塔进行抢修、加固，以避免进一步损失，且这种监控方式必须保证长期可用。但杆塔倾斜一般均设置在户外环境，无法直接连接电源为监测装置供电，一般在监测装置上设置电池，以维持稳定供电。因此急需一种低功耗的监测装置，以能够长时间低功耗应用于户外的杆塔倾斜监测。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种低功耗的监测系统，其能够长时间低功耗应用于户外的杆塔倾斜监测。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种低功耗的监测系统，其包括监测系统，包括保护模块、与保护模块连接的杆塔、与杆塔连接的监测模块、与监测模块连接的电源模块、与监测模块连接的通信模块、与通信模块连接的控制模块，以及与控制模块连接的报警模块。

作为本发明低功耗的监测系统的一种优选方案，其中：所述监测模块包括加速度传感器；监测模块用于采集杆塔的信息并通过通信模块传输至控制模块处理。

作为本发明低功耗的监测系统的一种优选方案，其中：控制模块在计算角度后，根据倾斜角度的不同发出不同等级告警，控制报警模块工作；根据当前采集的倾角参数，与当前的倾角安全阈值对比，会出现倾角参数大于，小于或等于倾角安全阈值的不同情况，对于超出倾角安全阈值的情况，则代表当前杆塔倾角超出安全范围，处于危险状态，对于小于倾角安全阈值的情况，则代表当前杆塔倾角处于安全范围，可以发出安全信号或者预警信号。

作为本发明低功耗的监测系统的一种优选方案，其中：电源模块包括电源单元和太阳能电池板；太阳能电池板通过外界环境获取电能，为电源单元充电。

作为本发明低功耗的监测系统的一种优选方案，其中：通信模块(500)采用NB-IOT模块，NB-IOT用于低功耗数据通信；监测模块获取到数据后，通过通信模块定期上报至控制模块，由控制模块进行计算；基于NB-IOT的低功耗工作模式PSM与eDRX(扩展非连续接收)模式的组合，根据实际环境中具体的倾角参数采集上报周期与倾角安全阈值更新周期，设定相匹配的低功耗参数，包括TAU(T3412)、PSM Active Timer(T3324)、eDRX周期、PTW(寻呼窗口大小)等参数，确保在满足倾角监测业务需要的前提下，最大限度的降低功耗。

作为本发明低功耗的监测系统的一种优选方案，其中：保护模块包括安装半套筒组件、与安装半套筒组件螺栓连接的警示半套筒组件、设置于警示半套筒组件内壁的弹性支撑组件、对称设置于弹性支撑组件底部的两组触发组件、设置于安装半套筒组件内壁的内锁组件、设置于弹性支撑组件上方的配合半套筒，以及与配合半套筒相对设置的调节半套筒；安装半套筒组件包括设置于安装半套筒组件一侧的垂直贯通口、设置于垂直贯通口上方的两组螺纹孔，以及与螺纹孔固定连接的铭牌。

作为本发明低功耗的监测系统的一种优选方案，其中：弹性支撑组件包括设置于警示半套筒组件中部的弹性支撑弧面块、设置于弹性支撑弧面块下方的固定支撑弧面块、分别与弹性支撑弧面块和固定支撑弧面块连接的第一弹簧，以及设置于第一弹簧内的第一伸缩限位杆；弹性支撑弧面块弧形长度小于警示半套筒组件的弧形长度；配合半套筒和调节半套筒设置于弹性支撑弧面块上方。

作为本发明低功耗的监测系统的一种优选方案，其中：触发组件包括设置于固定支撑弧面块上的调距解锁块、设置于弹性支撑弧面块底部的L块从动件，以及与L块从动件底部接触的冲击件；调距解锁块包括设置于其顶部的右侧弧形面；L块从动件包括与弹性支撑弧面块底部固定连接的限位壳体、设置于限位壳体底部的容置槽、与容置槽卡合的L块、分别与容置槽内壁和L块连接的第二弹簧、设置于L块底部的左侧弧形面、设置于L块一端顶部的弧形侧，以及设置于弧形侧底部的水平按压面；冲击件包括与固定支撑弧面块顶部连接的第二伸缩限位杆、与第二伸缩限位杆顶部连接的弧底平顶块、设置于第二伸缩限位杆外侧的第三弹簧，以及设置于弧底平顶块顶部的冲击球。

作为本发明低功耗的监测系统的一种优选方案，其中：内锁组件包括固定设置于安装半套筒组件内壁中部的支撑弧盘、设置于支撑弧盘上的斜面块、与斜面块一侧和安装半套筒组件内壁连接的第三伸缩限位杆、设置于第三伸缩限位杆外侧的第四弹簧、与斜面块顶部连接的L型限位锁定杆、与L型限位锁定杆插接的移动块、设置于移动块上并与L型限位锁定杆一端卡合的T型垂直贯通口、与移动块一端连接的遮挡面，以及设置于T型垂直贯通口上方的防回弹板；螺纹孔设置于遮挡面后侧。

作为本发明低功耗的监测系统的一种优选方案，其中：配合半套筒包括底部与弹性支撑弧面块接触的第一实弧盘体，以及与第一实弧盘体连接的插槽盘体；调节半套筒包括与弹性支撑弧面块接触的第二实弧盘体，以及与第二实弧盘体连接的插接盘体；插槽盘体与插接盘体大小适配；第一实弧盘体和第一实弧盘体底部均设置有下降均高槽以及锣体；调节半套筒还包括设置于下降均高槽内壁上的水平顶块、设置于插接盘体上的防撞槽、设置于插接盘体上并与第二实弧盘体连通的水平导向槽，以及与水平导向槽顶部连通的余量槽。

本发明的有益效果：本发明通过多组模块监测杆塔的倾斜角度，监测装置的结构简单、成本低廉、安装方便，使用能耗低，监测结构简单明了，能够应用于长时间的户外杆塔倾斜监测。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为低功耗的监测系统的第一种实施结构示意图图。

图2为低功耗的监测系统的第二种实施结构示意图示意图。

图3为低功耗的监测系统的使用场景示意图。

图4为低功耗的监测系统的保护模块结构示意图。

图5为低功耗的监测系统的保护模块拆分示意图。

图6为低功耗的监测系统的内锁组件安装示意图。

图7为低功耗的监测系统的安装半套筒组件结构示意图。

图8为低功耗的监测系统的使用场景警示半套筒组件省略图。

图9为图6的局部放大图。

图10为低功耗的监测系统的L块从动件结构示意图。

图11为低功耗的监测系统的保护模块内部结构示意图。

图12为图9的局部放大图。

图13为图9的上半部分结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1和图2，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种低功耗的监测系统，其能够长时间低功耗应用于户外的杆塔倾斜监测。

具体的，监测系统M，包括保护模块100、与所述保护模块100连接的杆塔200、与所述杆塔200连接的监测模块300、与所述监测模块300连接的电源模块400、与所述监测模块300连接的通信模块500、与所述通信模块500连接的控制模块600，以及与所述控制模块600连接的报警模块700。

进一步的，所述监测模块300包括加速度传感器300a；所述监测模块300用于采集所述杆塔200的信息并通过通信模块500传输至控制模块600处理。

进一步的，所述控制模块600在计算角度后，根据倾斜角度的不同发出不同等级告警，控制报警模块700工作；根据当前采集的倾角参数，与当前的倾角安全阈值对比，会出现倾角参数大于，小于或等于倾角安全阈值的不同情况，对于超出倾角安全阈值的情况，则代表当前杆塔200倾角超出安全范围，处于危险状态，对于小于倾角安全阈值的情况，则代表当前杆塔倾角处于安全范围，可以发出安全信号或者预警信号。

进一步的，所述电源模块400包括电源单元400a和太阳能电池板400b；所述太阳能电池板400b通过外界环境获取电能，为电源单元400a充电。

进一步的，所述通信模块500采用NB-IOT模块，NB-IOT用于低功耗数据通信；所述监测模块300获取到数据后，通过通信模块500定期上报至控制模块600，由控制模块600进行计算；基于NB-IOT的低功耗工作模式PSM与eDRX(扩展非连续接收)模式的组合，根据实际环境中具体的倾角参数采集上报周期与倾角安全阈值更新周期，设定相匹配的低功耗参数，包括TAU(T3412)、PSM Active Timer(T3324)、eDRX周期、PTW(寻呼窗口大小)等参数，确保在满足倾角监测业务需要的前提下，最大限度的降低功耗。

应说明的是，在本实施例中，保护模块100可采用现有的杆塔保护基座，用于提高杆塔的稳定性。报警模块700可采用现有的蜂鸣器或闪光灯组。

本系统的工作原理为：控制模块600通过通信模块500与所述监测模块300连接，获取监测模块300所采集到的监测数据，根据监测数据计算出杆塔200的状态，在杆塔200出现倾斜问题时，通过报警模块700提示工作人员。

所述监测模块300包括加速度传感器300a，所述加速度传感器300a输出三轴加速度，控制模块600根据所述三轴加速度计算出杆塔倾角。计算过程如下：建立一个以球面为基础的杆塔倾斜模型，假设杆塔L的中轴底部为O点，当杆塔中轴经过模型中的某条纬线时，纬线所在纬度就是杆塔的倾斜角度θ，此时，重力g在传感器三个轴向上的分量分别为gx、gy、gz。由勾股定理可得：

则可计算出在杆塔倾斜角度为L'时加速度传感器y'轴的倾斜角度θ'。倾斜角度θ'可以由重力在y'轴上的分量通过三角函数计算得出，通过三角关系得到杆塔实际倾斜角度θ为：θ＝arccos(cosθScosθ'+cosθLsinθSsinθ')

控制模块600采用STM32系列单片机，在电源模块400电量较低时，可采用低功耗运行模式。在正常情况下，控制模块600定时控制加速度传感器300a定时扫描，采集三轴加速度以计算杆塔倾斜角度。加速度传感在加速度变化超过预设阈值时，触发报警模块700。为减少误报警次数，在检测到加速度变化超过阈值的时候，需要经过多次确认，才发出警报，避免由于环境原因造成的单次监测结果误差。

电源模块400为监测模块300、报警模块700、通信模块500供电，满足整个装置在户外的使用。电源模块400包括电池单元与取电单元，在电池单元容量存在空余时，取电单元开始工作，为所述电池单元充电，以维持电池单元的电量，提高监测的时间。

取电单元可以为取电CT或者太阳能电池板，取电CT或者太阳能电池板通过外界环境获取电能，为电源模块充电。

综上，通过多组模块监测杆塔的倾斜角度，监测装置的结构简单、成本低廉、安装方便，使用能耗低，监测结构简单明了，能够应用于长时间的户外杆塔倾斜监测。

实施例2

参照图1～13，为本发明第二个实施例，该实施例提供了保护模块100的具体结构，其能够便于更换铭牌并防止攀爬杆塔。

具体的，所述保护模块100包括安装半套筒组件101、与所述安装半套筒组件101螺栓连接的警示半套筒组件102、设置于所述警示半套筒组件102内壁的弹性支撑组件103、对称设置于所述弹性支撑组件103底部的两组触发组件104、设置于所述安装半套筒组件101内壁的内锁组件105、设置于所述弹性支撑组件103上方的配合半套筒106，以及与所述配合半套筒106相对设置的调节半套筒107。

进一步的，所述安装半套筒组件101包括设置于所述安装半套筒组件101一侧的垂直贯通口101a、设置于所述垂直贯通口101a上方的两组螺纹孔101b，以及与所述螺纹孔固定连接的铭牌101c。

进一步的，所述弹性支撑组件103包括设置于所述警示半套筒组件102中部的弹性支撑弧面块103a、设置于所述弹性支撑弧面块103a下方的固定支撑弧面块103b、分别与所述弹性支撑弧面块103a和所述固定支撑弧面块103b连接的第一弹簧103c，以及设置于所述第一弹簧103c内的第一伸缩限位杆103d；

所述弹性支撑弧面块103a弧形长度小于所述所述警示半套筒组件102的弧形长度；所述配合半套筒106和所述调节半套筒107设置于所述弹性支撑弧面块103a上方。

进一步的，所述触发组件104包括设置于所述固定支撑弧面块103b上的调距解锁块104a、设置于所述弹性支撑弧面块103a底部的L块从动件104b，以及与所述L块从动件104b底部接触的冲击件104c；

所述调距解锁块104a包括设置于其顶部的右侧弧形面104a-1；所述L块从动件104b包括与所述弹性支撑弧面块103a底部固定连接的限位壳体104b-1、设置于所述限位壳体104b-1底部的容置槽104b-2、与所述容置槽104b-2卡合的L块104b-3、分别与所述容置槽104b-2内壁和所述L块104b-3连接的第二弹簧104b-4、设置于所述L块104b-3底部的左侧弧形面104b-5、设置于所述L块104b-3一端顶部的弧形侧104b-6，以及设置于所述弧形侧104b-6底部的水平按压面104b-7；

所述冲击件104c包括与所述固定支撑弧面块103b顶部连接的第二伸缩限位杆104c-1、与所述第二伸缩限位杆104c-1顶部连接的弧底平顶块104c-2、设置于所述第二伸缩限位杆104c-1外侧的第三弹簧104c-3，以及设置于所述弧底平顶块104c-2顶部的冲击球104c-4。

进一步的，所述内锁组件105包括固定设置于所述安装半套筒组件101内壁中部的支撑弧盘105a、设置于所述支撑弧盘105a上的斜面块105b、与所述斜面块105b一侧和所述安装半套筒组件101内壁连接的第三伸缩限位杆105c、设置于所述第三伸缩限位杆105c外侧的第四弹簧105d、与所述斜面块105b顶部连接的L型限位锁定杆105e、与所述L型限位锁定杆105e插接的移动块105f、设置于所述移动块105f上并与所述L型限位锁定杆105e一端卡合的T型垂直贯通口105g、与所述移动块105f一端连接的遮挡面105h，以及设置于所述T型垂直贯通口105g上方的防回弹板105i；

所述螺纹孔101b设置于所述遮挡面105h后侧。

进一步的，所述配合半套筒106包括底部与所述弹性支撑弧面块103a接触的第一实弧盘体106a，以及与所述第一实弧盘体106a连接的插槽盘体106b；

所述调节半套筒107包括与所述弹性支撑弧面块103a接触的第二实弧盘体107a，以及与所述第二实弧盘体107a连接的插接盘体107b；

所述插槽盘体106b与所述插接盘体107b大小适配；

所述第一实弧盘体106a和所述第一实弧盘体106a底部均设置有下降均高槽N1以及锣体N2；

所述调节半套筒107还包括设置于所述下降均高槽N1内壁上的水平顶块107c、设置于所述插接盘体107b上的防撞槽107d、设置于所述插接盘体107b上并与所述第二实弧盘体107a连通的水平导向槽107e，以及与所述水平导向槽107e顶部连通的余量槽107f。

进一步的，所述锣体N2采用响铜材料。

较佳的，所述斜面块105b顶部高度小于所述水平顶块107c底部高度。所述移动块105f与所述水平导向槽107e设置为同一水平面。所述L块104b-3两侧设置有限位移动块，所述容置槽104b-2内部设置有与所述限位移动块配合的限位移动槽；所述移动块105f设置于所述垂直贯通口101a内，所述移动块105f两侧设置有限位移动块，所述垂直贯通口101a内部设置有与所述限位移动块配合的限位移动槽。通过设置限位移动块和限位移动槽插接配合，使L块104b-3被容置槽104b-2限位，L块104b-3只能沿容置槽104b-2长度方向往复直线运动，使移动块105f被垂直贯通口101a限位，移动块105f只能沿垂直贯通口101a长度方向往复直线运动。

应说明的是，通过设置右半盘区域C2和左半盘区域C1并通过调节半套筒107切换警示和拆装过程，两种操作互不干扰，重复利用保护模块100的内部空间。所述弹性支撑弧面块103a弧形长度小于所述所述警示半套筒组件102的弧形长度，固定支撑弧面块103b弧形长度与警示半套筒组件102的弧形长度相同，支撑弧盘105a的内径大于第二实弧盘体107a的外径，因此当调节半套筒107从右半盘区域C2进入左半盘区域C1中后，调节半套筒107完全离开触发组件104顶部，便于实现后续的拆装过程。

在安装时，只需将安装半套筒组件101和警示半套筒组件102通过两侧的螺纹板利用螺栓固定，接着按照图示位置将调节半套筒107和配合半套筒106插接至安装半套筒组件101和警示半套筒组件102中部，分别使第一实弧盘体106a和第二实弧盘体107a均落在弹性支撑弧面块103a上方。装置安装简单方便，拆卸快速，提高工作效率。通过设置在杆塔200侧面的保护模块100可对杆塔200进行保护和稳定，提供一定的支撑力使杆塔200更加稳定，难以倾斜。

在使用时，区分为警示过程和拆装过程。

警示过程：当小动物或儿童尝试攀爬时，将按压调节半套筒107或配合半套筒106使弹性支撑弧面块103a下降，L块从动件104b跟随弹性支撑弧面块103a向下移动；L块104b-3底部的水平按压面104b-7将与弧底平顶块104c-2顶部的水平面接触并挤压弧底平顶块104c-2使第二伸缩限位杆104c-1收缩。定义冲击球104c-4初始高度为等高线，设置下降均高槽N1预留出足够的挤压距离，便于提高冲击强度和警示音，当锣体N2底部下降至等高线处时，L块104b-3底部的左侧弧形面104b-5与支撑弧面块103a上的调距解锁块104a的右侧弧形面104a-1接触并在调距解锁块104a的挤压作用下，使L块104b-3进入容置槽104b-2内并与弧底平顶块104c-2脱离接触，冲击件104c在解除限位后在第三弹簧104c-3的作用下使第二伸缩限位杆104c-1伸展并使冲击球104c-4回归至等高线处并冲击锣体N2造成剧烈震动和噪声，对小动物或儿童进行警示，使其远离杆塔。当调节半套筒107或配合半套筒106上的压力消失后，L块从动件104b跟随弹性支撑弧面块103a在第一弹簧103c的作用下回升，当L块104b-3一端顶部的弧形侧104b-6与弧底平顶块104c-2的弧形底部接触后，L块104b-3再次缩入容置槽104b-2内，当L块104b-3移动至弧底平顶块104c-2顶部后，L块104b-3将在第二弹簧104b-4的作用下弹出，保护模块100恢复至初始状态，无需工作人员调试，便于重复使用。

在拆装过程中，在初始状态下，铭牌101c底部的螺纹孔101b被遮挡面105h遮蔽，与遮挡面105h连接的移动块105f被L型限位锁定杆105e垂直限位，通过在移动块105f两侧设置限位移动块和容置槽104b-2配合进行水平限位，从而对移动块105f进行内部锁定，避免铭牌101c被拆卸后盗窃。当需要对已经被破坏的铭牌进行拆除和更换时，只需转动调节半套筒107，使调节半套筒107与配合半套筒106插接，使调节半套筒107从右半盘区域C2完全进入左半盘区域C1中，在此过程中，内锁组件105中的移动块105f将相对在水平导向槽107e移动至水平导向槽107e末端以及余量槽107f的底部，水平顶块107c移动至斜面块105b上方；接着向下按压调节半套筒107一定距离，由于设置余量槽107f使调节半套筒107与移动块105f留有一定间隙，因此调节半套筒107向下移动时并非使移动块105f立刻跟随其移动，按压调节半套筒107底部的水平顶块107c将立刻挤压斜面块105b并使第三伸缩限位杆105c收缩，L型限位锁定杆105e将沿T型垂直贯通口105g移动至贯通口处，此时调节半套筒107将与移动块105f接触并促使移动块105f沿垂直贯通口101a长度方向直线向下移动，最终使L型限位锁定杆105e脱离T型垂直贯通口105g解除对移动块105f的锁定，并由于第四弹簧105d受到挤压具有回弹的趋势，但在防回弹板105i的限位作用下保持位置不变。移动块105f在解除锁定后可下降至垂直贯通口101a底部并使遮挡面105h解除对铭牌101c底部螺纹孔101b的遮挡，从而使工作人员快速拆卸旧铭牌并更换新的铭牌。当铭牌更换后，按照上述相反过程将保护模块100复原即可，便于多次使用，提高装置寿命。

综上，通过将攀爬时的便于着手或落脚的攀爬点进行改进，使其可在重力的作用下下坠并使触发组件冲击警示半套筒组件底部产生较大振动和警告噪音，对动物或儿童进行警示，并且通过调节半套筒可控制内锁组件解除对铭牌的固定，便于拆卸被破坏的铭牌，快速更换。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种低功耗的监测系统，其特征在于：包括，

监测系统(M)，包括保护模块(100)、与所述保护模块(100)连接的杆塔(200)、与所述杆塔(200)连接的监测模块(300)、与所述监测模块(300)连接的电源模块(400)、与所述监测模块(300)连接的通信模块(500)、与所述通信模块(500)连接的控制模块(600)，以及与所述控制模块(600)连接的报警模块(700)。

2.如权利要求1所述的低功耗的监测系统，其特征在于：所述监测模块(300)包括加速度传感器(300a)；所述监测模块(300)用于采集所述杆塔(200)的信息并通过通信模块(500)传输至控制模块(600)处理。

3.如权利要求2所述的低功耗的监测系统，其特征在于：所述控制模块(600)在计算角度后，根据倾斜角度的不同发出不同等级告警，控制报警模块(700)工作；根据当前采集的倾角参数，与当前的倾角安全阈值对比，会出现倾角参数大于，小于或等于倾角安全阈值的不同情况，对于超出倾角安全阈值的情况，则代表当前杆塔(200)倾角超出安全范围，处于危险状态，对于小于倾角安全阈值的情况，则代表当前杆塔倾角处于安全范围，可以发出安全信号或者预警信号。

4.如权利要求3所述的低功耗的监测系统，其特征在于：所述电源模块(400)包括电源单元(400a)和太阳能电池板(400b)；所述太阳能电池板(400b)通过外界环境获取电能，为电源单元(400a)充电。

5.如权利要求4所述的低功耗的监测系统，其特征在于：所述通信模块(500)采用NB-IOT模块，NB-IOT用于低功耗数据通信；所述监测模块(300)获取到数据后，通过通信模块(500)定期上报至控制模块(600)，由控制模块(600)进行计算；基于NB-IOT的低功耗工作模式PSM与eDRX(扩展非连续接收)模式的组合，根据实际环境中具体的倾角参数采集上报周期与倾角安全阈值更新周期，设定相匹配的低功耗参数，包括TAU(T3412)、PSM ActiveTimer(T3324)、eDRX周期、PTW(寻呼窗口大小)等参数，确保在满足倾角监测业务需要的前提下，最大限度的降低功耗。

6.如权利要求1～5任一所述的低功耗的监测系统，其特征在于：所述保护模块(100)包括安装半套筒组件(101)、与所述安装半套筒组件(101)螺栓连接的警示半套筒组件(102)、设置于所述警示半套筒组件(102)内壁的弹性支撑组件(103)、对称设置于所述弹性支撑组件(103)底部的两组触发组件(104)、设置于所述安装半套筒组件(101)内壁的内锁组件(105)、设置于所述弹性支撑组件(103)上方的配合半套筒(106)，以及与所述配合半套筒(106)相对设置的调节半套筒(107)；所述安装半套筒组件(101)包括设置于所述安装半套筒组件(101)一侧的垂直贯通口(101a)、设置于所述垂直贯通口(101a)上方的两组螺纹孔(101b)，以及与所述螺纹孔固定连接的铭牌(101c)。

7.如权利要求6所述的低功耗的监测系统，其特征在于：所述弹性支撑组件(103)包括设置于所述警示半套筒组件(102)中部的弹性支撑弧面块(103a)、设置于所述弹性支撑弧面块(103a)下方的固定支撑弧面块(103b)、分别与所述弹性支撑弧面块(103a)和所述固定支撑弧面块(103b)连接的第一弹簧(103c)，以及设置于所述第一弹簧(103c)内的第一伸缩限位杆(103d)；

所述弹性支撑弧面块(103a)弧形长度小于所述所述警示半套筒组件(102)的弧形长度；所述配合半套筒(106)和所述调节半套筒(107)设置于所述弹性支撑弧面块(103a)上方。

8.如权利要求7所述的低功耗的监测系统，其特征在于：所述触发组件(104)包括设置于所述固定支撑弧面块(103b)上的调距解锁块(104a)、设置于所述弹性支撑弧面块(103a)底部的L块从动件(104b)，以及与所述L块从动件(104b)底部接触的冲击件(104c)；

所述调距解锁块(104a)包括设置于其顶部的右侧弧形面(104a-1)；所述L块从动件(104b)包括与所述弹性支撑弧面块(103a)底部固定连接的限位壳体(104b-1)、设置于所述限位壳体(104b-1)底部的容置槽(104b-2)、与所述容置槽(104b-2)卡合的L块(104b-3)、分别与所述容置槽(104b-2)内壁和所述L块(104b-3)连接的第二弹簧(104b-4)、设置于所述L块(104b-3)底部的左侧弧形面(104b-5)、设置于所述L块(104b-3)一端顶部的弧形侧(104b-6)，以及设置于所述弧形侧(104b-6)底部的水平按压面(104b-7)；

所述冲击件(104c)包括与所述固定支撑弧面块(103b)顶部连接的第二伸缩限位杆(104c-1)、与所述第二伸缩限位杆(104c-1)顶部连接的弧底平顶块(104c-2)、设置于所述第二伸缩限位杆(104c-1)外侧的第三弹簧(104c-3)，以及设置于所述弧底平顶块(104c-2)顶部的冲击球(104c-4)。

9.如权利要求8所述的低功耗的监测系统，其特征在于：所述内锁组件(105)包括固定设置于所述安装半套筒组件(101)内壁中部的支撑弧盘(105a)、设置于所述支撑弧盘(105a)上的斜面块(105b)、与所述斜面块(105b)一侧和所述安装半套筒组件(101)内壁连接的第三伸缩限位杆(105c)、设置于所述第三伸缩限位杆(105c)外侧的第四弹簧(105d)、与所述斜面块(105b)顶部连接的L型限位锁定杆(105e)、与所述L型限位锁定杆(105e)插接的移动块(105f)、设置于所述移动块(105f)上并与所述L型限位锁定杆(105e)一端卡合的T型垂直贯通口(105g)、与所述移动块(105f)一端连接的遮挡面(105h)，以及设置于所述T型垂直贯通口(105g)上方的防回弹板(105i)；

所述螺纹孔(101b)设置于所述遮挡面(105h)后侧。

10.如权利要求9所述的低功耗的监测系统，其特征在于：所述配合半套筒(106)包括底部与所述弹性支撑弧面块(103a)接触的第一实弧盘体(106a)，以及与所述第一实弧盘体(106a)连接的插槽盘体(106b)；

所述调节半套筒(107)包括与所述弹性支撑弧面块(103a)接触的第二实弧盘体(107a)，以及与所述第二实弧盘体(107a)连接的插接盘体(107b)；

所述插槽盘体(106b)与所述插接盘体(107b)大小适配；

所述第一实弧盘体(106a)和所述第一实弧盘体(106a)底部均设置有下降均高槽(N1)以及锣体(N2)；

所述调节半套筒(107)还包括设置于所述下降均高槽(N1)内壁上的水平顶块(107c)、设置于所述插接盘体(107b)上的防撞槽(107d)、设置于所述插接盘体(107b)上并与所述第二实弧盘体(107a)连通的水平导向槽(107e)，以及与所述水平导向槽(107e)顶部连通的余量槽(107f)。

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