CN209372131U - 一种基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统，包括设在电力杆塔上的监测装置和中转装置；所述监测装置包括电路板以及设在电路板上的数据采集模块、数据处理模块I、数据发送模块I和电源模块I；所述数据处理模块I分别与数据采集模块和数据发送模块I连接；所述中转装置包括电路板以及设在电路板上的数据接收模块、数据处理模块II、数据发送模块II和电源模块II；所述还包括与数据发送模块II无线连接的远程终端；所述数据接收模块与数据发送模块I无线连接。本实用新型利用局域网低功耗传输，再经由中转装置二次传输，具有大幅延长监测装置使用寿命、成本较低、操作简单、缩小维护范围以及能够更直观的对电力信息进行监测等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统领域，特别涉及了一种基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统。
背景技术
随着电力工业的逐步完善，人们对电力的依赖程度越来越高，对供电的安全性，稳定性也越来越高，其中电力杆塔在电力传输中起着非常重要的作用，直接影响着人们对电力的需求。在自然环境中，电力杆塔时常面临着大风，强降雪，冰雹等强烈天气，也同时面临着人们无意识的破坏，从而引起电力杆塔的变形或倾斜，由此以往长时期运行对输电线路造成潜在的威胁，破坏电力系统的稳定性，从而造成巨大的损失。
现已存的监测系统由于工作地点的特殊性，不易于直接从杆塔取电，而太阳能电池由于受到电池充放电次数和太阳能电板多维护特点的影响，电量的限制已成为一个技术难点。通过改进技术和控制管理系统来优化电量分配来更长时间供电，具有重要的现实意义。同时，现有的监测系统也不便于获取相关的监测信息。
实用新型内容
本实用新型的目在于针对现有技术的不足，提供一种具有使用寿命长、操作简单、缩小维护范围以及能够更直观的对电力信息进行监测等特点的基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统，包括设在电力杆塔上的监测装置和中转装置；所述监测装置包括电路板以及设在电路板上的数据采集模块、数据处理模块I、数据发送模块I和电源模块I；所述数据处理模块I分别与数据采集模块、数据发送模块I连接；
所述中转装置包括电路板以及设在电路板上的数据接收模块、数据处理模块II、数据发送模块II和电源模块II；所述电力杆塔信息监测系统还包括与数据发送模块II无线连接的远程终端；所述数据接收模块与数据发送模块I无线连接。
对本实用新型的进一步说明，所述数据采集模块包括噪声传感器、温湿度传感器、倾角传感器和张力传感器。
对本实用新型的进一步说明，所述数据处理模块I包括CPU以及分别与CPU连接的电能分配器、警报器和A/D转换器。
对本实用新型的进一步说明，所述数据处理模块II包括CPU以及分别与CPU连接的电能分配器、放大电路、A/D转换器和指示灯。所述指示灯与各个传感器相对应。
对本实用新型的进一步说明，所述电源模块I和电源模块II与外部电源连接。
对本实用新型的进一步说明，所述电源模块I和电源模块II为内置蓄电池。在郊外没有外部电源地区可采用内置蓄电池进行供电。
对本实用新型的进一步说明，数据发送模块I和数据发送模块II为LoRa无线模块。
所述基于LoRa技术将布局蜂窝网络，在蜂窝网络中心设置中转装置，确保可以接受到蜂窝网络中的各个传感器所发出的信息。对蜂窝网络内的所有传感器编号，中转装置内设有与各个编号的传感器相对应的指示灯。将噪声传感器、温湿度传感器、倾角传感器和张力传感器调制初始状态，并设定极限值，超过极限值将触发警报器。所述监测装置设于设备箱内，通过设备箱固定于离电力杆塔顶端的四分之一的位置。对监测装置内设置定时系统，且将同一局域网内的所有监测装置调制在统一时间内发送信息。在数据处理模块I的CPU内设定电源优化分配系统，设定设备的工作时间。在中转装置内的CPU设有定时系统，此定时系统将比监测装置定时系统前后均延长15分钟。
LoRa技术使得传输距离不远，构成局域网，因此设在每个蜂窝状局域网络的中心设置一个中转装置，中转装置可实现对本负责区域内的所有信息的收集，经过处理编排，再集中输送至终端网络。其中对蜂窝网络内的所有传感器编号，在中转装置内设有与各个编号的传感器相对应的指示灯，当指示灯不亮时标志着它所对应编号的传感器能够定时发送信息给中转装置，当指示灯亮起时标志着至少有一次此指示灯在规定时间内未收到对应编号的传感器所发送的信息，维护人员则可第一时间有方向性的检查，极大缩短巡检效率，若在指定时间内未收到该区域的信息，则可直接对中转装置进行检查，在郊区该局域网覆盖范围则增大5-7倍。由于使用LoRa技术，无需一次性传输大量信息，将神经网络中的各个神经元设置为每隔6小时定期发送信息，发送过后使系统休眠，提升监测设备使用时长。
监测装置的工作原理：数据采集模块获得信息，并向数据处理模块I传递电压电流模拟量信息，电压电流模拟信息经过A/D转换器转换为数字量信息并交于CPU分析处理；若得到的数值超过阀值时，将激活警报器并输出警报信号，CPU将处理后的数字信息再次交于A/D转换器转换为模拟量；数据处理模块I与数据发送模块I相连并传递数据，数据发送模块I将发送电磁波信号到中转装置。在此工程中CPU将一直与电能分配器共同作用，优化电能使用。
中转装置的工作原理：数据接收模块与数据处理模块II相连，并接收数据发送模块I的信息，将接收到的模拟量信息经A/D转换器转化为数字量信息，传递给数据处理模块II，数字量信息被处理并判断后将发出指令判断阀值，若超过阀值将作用指示灯动作；经由数据处理模块II处理后的数字量信息将再次由A/D转换器转化为模拟量信息，并经由放大电路作用传递给数据发送模块II，数据发送模块II最终将信号传递给远程终端。
与现有技术相比较，本实用新型具备的有益效果：
1.本实用新型结构简单、设计合理、安全可靠；
2.本实用新型采用LoRa技术，实现局部的蜂窝信息网络，利用CPU内设置的电源优化系统，更合理的分配电能，进一步的延长使用寿命；
3.本实用新型可以使维护人员有方向性的检查，极大缩短巡检效率；
4.本实用新型采用LoRa技术，无需一次性传输大量信息，将神经网络中的各个神经元设置为定期发送信息，发送过后使系统休眠，提升监测设备使用寿命；
5.本实用新型可长时期的检测电力杆塔参数，预防潜在的威胁，且提高了维护效率，节省了人力资源。
附图说明
图1是本实用新型的监测装置结构示意图；
图2是本实用新型的中转装置结构示意图；
图3是本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例：
如图所示，一种基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统，包括设在电力杆塔上的监测装置和中转装置；所述监测装置包括电路板以及设在电路板上的数据采集模块、数据处理模块I、数据发送模块I和电源模块I；所述数据处理模块I分别与数据采集模块、数据发送模块I连接；
所述中转装置包括电路板以及设在电路板上的数据接收模块、数据处理模块II、数据发送模块II和电源模块II；所述电力杆塔信息监测系统还包括与数据发送模块II无线连接的远程终端；所述数据接收模块与数据发送模块I无线连接。
所述数据采集模块包括噪声传感器、温湿度传感器、倾角传感器和张力传感器。所述数据处理模块I包括CPU以及分别与CPU连接的电能分配器、警报器和A/D转换器。所述数据处理模块II包括CPU以及分别与CPU连接的电能分配器、放大电路、A/D转换器和指示灯。所述指示灯与各个传感器相对应。所述电源模块I和电源模块II与外部电源连接或者所述电源模块I和电源模块II为内置蓄电池。使得在郊外没有外部电源地区可采用内置蓄电池进行供电。数据发送模块I和数据发送模块II为LoRa无线模块。
所述基于LoRa技术将布局蜂窝网络，在蜂窝网络中心设置中转装置，确保可以接受到蜂窝网络中的各个传感器所发出的信息。对蜂窝网络内的所有传感器编号，中转装置内设有与各个编号的传感器相对应的指示灯。将噪声传感器、温湿度传感器、倾角传感器和张力传感器调制初始状态，并设定极限值，超过极限值将触发警报器。对监测装置内设置定时系统，且将同一局域网内的所有监测装置调制在统一时间内发送信息。在数据处理模块I的CPU内设定电源优化分配系统，设定设备的工作时间。在中转装置内的CPU设有定时系统，此定时系统将比监测装置定时系统前后均延长15分钟。
LoRa技术使得传输距离不远，构成局域网，因此设在每个蜂窝状局域网络的中心设置一个中转装置，中转装置可实现对本负责区域内的所有信息的收集，经过处理编排，再集中输送至终端网络。其中对蜂窝网络内的所有传感器编号，在中转装置内设有与各个编号的传感器相对应的指示灯，当指示灯不亮时标志着它所对应编号的传感器能够定时发送信息给中转装置，当指示灯亮起时标志着至少有一次此指示灯在规定时间内未收到对应编号的传感器所发送的信息，维护人员则可第一时间有方向性的检查，极大缩短巡检效率，若在指定时间内未收到该区域的信息，则可直接对中转装置进行检查，在郊区该局域网覆盖范围则增大5-7倍。由于使用LoRa技术，无需一次性传输大量信息，将神经网络中的各个神经元设置为每隔6小时定期发送信息，发送过后使系统休眠，提升监测设备使用时长。
监测装置的工作原理：数据采集模块获得信息，并向数据处理模块I传递电压电流模拟量信息，电压电流模拟信息经过A/D转换器转换为数字量信息并交于CPU分析处理；若得到的数值超过阀值时，将激活警报器并输出警报信号，CPU将处理后的数字信息再次交于A/D转换器转换为模拟量；数据处理模块I与数据发送模块I相连并传递数据，数据发送模块I将发送电磁波信号到中转装置。在此工程中CPU将一直与电能分配器共同作用，优化电能使用。
中转装置的工作原理：数据接收模块与数据处理模块II相连，并接收数据发送模块I的信息，将接收到的模拟量信息经A/D转换器转化为数字量信息，传递给数据处理模块II，数字量信息被处理并判断后将发出指令判断阀值，若超过阀值将作用指示灯动作；经由数据处理模块II处理后的数字量信息将再次由A/D转换器转化为模拟量信息，并经由放大电路作用传递给数据发送模块II，数据发送模块II最终将信号传递给远程终端。
Claims (6)
1.一种基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统，其特征在于:包括设在电力杆塔上的监测装置和中转装置；所述监测装置包括电路板以及设在电路板上的数据采集模块、数据处理模块I、数据发送模块I和电源模块I；所述数据处理模块I分别与数据采集模块、数据发送模块I连接；
所述中转装置包括电路板以及设在电路板上的数据接收模块、数据处理模块II、数据发送模块II和电源模块II；所述电力杆塔信息监测系统还包括与数据发送模块II无线连接的远程终端；所述数据接收模块与数据发送模块I无线连接；
所述的数据发送模块I和数据发送模块II均采用LoRa无线模块。
2.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统，其特征在于:所述数据采集模块包括噪声传感器、温湿度传感器、倾角传感器和张力传感器。
3.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统，其特征在于:所述数据处理模块I包括CPU以及分别与CPU连接的电能分配器、警报器和A/D转换器。
4.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统，其特征在于:所述数据处理模块II包括CPU以及分别与CPU连接的电能分配器、放大器、A/D转换器和指示灯。
5.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统，其特征在于:所述电源模块I和电源模块II与外部电源连接。
6.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统，其特征在于:所述电源模块I和电源模块II为内置蓄电池。
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| CN201822185675.4U CN209372131U (zh) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | 一种基于LoRa技术的电力杆塔信息监测系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113607221A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-11-05 | 长安大学 | 一种高速公路隧道机电设备监测装置 |
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2018
- 2018-12-25 CN CN201822185675.4U patent/CN209372131U/zh active Active
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