CN210741469U - 一种杆塔倾斜智能监控系统 - Google Patents

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罗军
辛明海
陈华
林毓景
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Abstract

本实用新型涉及一种杆塔倾斜智能监控系统，包括安装在杆塔上的两个双轴倾斜传感器、工控主机、北斗卫星定位模块、高精度海拔高度传感器、电源模块和无线通信模块；工控主机内烧写有安装位置的预设经度、预设纬度信息和预设海拔高度信息，电源模块与工控主机的电源接口电连接；北斗卫星定位模块与工控主机的通信接口通信连接，北斗卫星定位模块用于检测杆塔的实时经度和纬度信息并传输给工控主机；高精度海拔高度传感器与工控主机的通信接口通信连接，高精度海拔高度传感器用于检测杆塔的实时海拔高度并传输给工控主机；无线通信模块与工控主机的通信接口通信连接。本杆塔倾斜智能监控系统能够监测杆塔是否发生倾斜、滑移、沉降、上升问题。

Description

一种杆塔倾斜智能监控系统
技术领域
本实用新型涉及电力杆塔设备监控技术领域，尤其涉及一种杆塔倾斜智能监控系统。
背景技术
电是现代生活不可或缺的能源，电力需要通过电网输送，电力杆塔是电力输送中的重要设备。我国地域辽阔，地形复杂，很多杆塔搭建在软土质地区、山坡地带、河床地带、地震带等特殊地带，在自然条件的作用下，杆塔基础有时会发生滑移、倾斜、沉降、上升等现象，从而造成杆塔被破坏，影响电力输送。就目前的前沿技术而言，一般通过在杆塔上设置倾斜检测装置来检测杆塔是否倾斜，如20178年10月11日申请的中国专利申请公布号CN109115178A所公开的一种杆塔倾斜监测装置及方法，该装置包括：摄像机、中央处理器、无线传输模块、蓄电池以及电容式倾角传感器；所述摄像机中设有水平标尺，所述摄像机与所述电容式倾角传感器与所述中央处理器的输入端连接，所述中央处理器通过所述无线传输模块与主控站连接，所述蓄电池为整个装置供电。该发明通过功耗较低的固定摆电容式传感器对输电线路杆塔进行实时监测，当固定摆电容式传感器发出的监测数据超过预先设定的门限值时，再联动摄像机进行拍照，采集现场图片，进而根据现场图片判定输电线路杆塔是否发生倾斜。
然而在实际实施过程中发现，上述杆塔倾斜监测装置只能用于监测杆塔是否倾斜，经常杆塔发生滑移(地震引起地理位置变化)、上升或沉降(常发生在软土质地区)问题时杆塔的倾斜度不大(没有超过电容式传感器预先设定的门限值)或者几乎没有发生倾斜，杆塔发生滑移、沉降、上升问题对杆塔的破坏或存在的安全隐患也很大，需要及时发现，并派遣工作人员进行维护。现有的杆塔监测装置并不能监测杆塔是否发生滑移、沉降、上升问题。
实用新型内容
因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种能够监测杆塔是否发生倾斜、滑移、沉降、上升问题的杆塔倾斜智能监控系统。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种杆塔倾斜智能监控系统，包括安装在杆塔上的两个双轴倾斜传感器，所述杆塔上沿电缆水平传输方向为X轴方向，水平垂直X轴方向为Y轴方向，两个所述双轴倾斜传感器用于检测杆塔上沿X轴方向和Y轴方向的倾斜角度，还包括工控主机、北斗卫星定位模块、高精度海拔高度传感器、电源模块和无线通信模块；
所述工控主机内烧写有安装位置的预设经度、预设纬度信息和预设海拔高度信息，所述工控主机设置有电源接口和多个通信接口，所述电源模块与工控主机的电源接口电连接；
所述北斗卫星定位模块与工控主机的通信接口通信连接，所述北斗卫星定位模块用于检测杆塔的实时经度和纬度信息并传输给工控主机；
所述高精度海拔高度传感器与工控主机的通信接口通信连接，所述高精度海拔高度传感器用于检测杆塔的实时海拔高度并传输给工控主机；
所述无线通信模块与工控主机的通信接口通信连接，使工控主机具备无线通信功能，所述工控主机通过无线通信模块连接后台监控主机。
进一步的，还包括摄像头模块，所述摄像头模块与工控主机的通信接口通信连接，所述摄像头模块采集杆塔的视频数据并传输给工控主机。
进一步的，还包括风速风向传感器，所述风速风向传感器与工控主机的通信接口通信连接，所述风速风向传感器采集杆塔的风速和风向气象数据传输给工控主机。
进一步的，所述电源模块包括太阳能电板、太阳能控制器和锂电池，所述太阳能电板通过太阳能控制器连接锂电池，所述锂电池与工控主机的电源接口电连接。
进一步的，所述工控主机的通信接口为RS485接口。
通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：工控主机设定每间隔一段时间启动，两个双轴倾斜传感器、北斗卫星定位模块、摄像头模块、风速风向传感器工作。
(1)本杆塔倾斜智能监控系统通过杆塔上的两个双轴倾斜传感器均可独立检测杆塔上沿X轴方向的倾斜角度SX和Y轴方向的倾斜角度SY，每个双轴倾斜传感器均可独立检测杆塔的倾斜角度S＝√(SX 2+SY 2)，工控主机内设定杆塔倾斜角度阈值Sz，当两个双轴倾斜传感器检测杆塔的倾斜角度S超过杆塔倾斜角度阈值Sz，工控主机判断杆塔发生倾斜，工控主机通过无线通信模块向后台监控主机发送塔杆倾斜警报。
(2)杆塔安装后是固定不动的，因此在工控主机内烧写杆塔安装位置的预设经度和预设纬度信息，本北斗卫星定位模块用于检测杆塔的实时定位经度和纬度信息，当杆塔的实时定位经度和纬度与预设经度和预设纬度信息不同时，工控主机判断杆塔发生滑移，工控主机通过无线通信模块向后台监控主机发送杆塔滑移警报。
(3)杆塔安装后海拔高度是不变的，因此在工控主机内烧写杆塔安装位置的预海拔高度信息，高精度海拔高度传感器用于检测杆塔的实时海拔高度信息，当杆塔的实时海拔高度信息与预海拔高度信息不同，工控主机判断杆塔发生上升或沉降，工控主机通过无线通信模块向后台监控主机发送杆塔上升或沉降警报。
当工控主机判断杆塔发生倾斜、滑移、上升或沉降中的任意一种或几种问题，工控主机控制摄像头模块采集杆塔的视频数据，并且风速风向传感器采集杆塔的风速和风向气象数据传输给工控主机，工控主机将视频数据、风速和风向气象数据传输到后台监控主机，供工作人员进一步判断杆塔发生倾斜、滑移、上升或沉降。
附图说明
图1是本实用新型的电路连接框图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参考图1，本实施例提供一种杆塔倾斜智能监控系统，包括工控主机1、电源模块2、北斗卫星定位模块3、高精度海拔高度传感器4、摄像头模块5、风速风向传感器6、无线通信模块7、双轴倾斜传感器8、双轴倾斜传感器9，还包括后台监控主机10。优选的，在本具体实施例中，所述工控主机1采用天迪工控TD-WUTO-3000工控主机；所述高精度海拔高度传感器4采用高精度海拔高度传感器MS5607-02BA，所述高精度海拔高度传感器MS5607-02BA其垂直高度分辨率高达20cm；所述无线通信模块7采用4G通信模块；所述电源模块2包括太阳能电板21、太阳能控制器22和锂电池23。上述北斗卫星定位模块3、摄像头模块5、风速风向传感器6、双轴倾斜传感器8、双轴倾斜传感器9均为现有电子设备。
在本具体实施方式中，规定杆塔上沿电缆水平传输方向为X轴方向，水平垂直X轴方向为Y轴方向。所述双轴倾斜传感器8、双轴倾斜传感器9均安装在杆塔上，所述双轴倾斜传感器8、双轴倾斜传感器9均用于检测杆塔上沿X轴方向的倾斜角度SX和Y轴方向的倾斜角度SY，具体的双轴倾斜传感器8和双轴倾斜传感器9参考2018年02月13日授权的中国专利授权公告号CN106404071B所公开的输电线路杆塔转台在线监测装置，双轴倾斜传感器8和双轴倾斜传感器9的安装方式为现有技术，在此不做详细赘述。工控主机1内设定杆塔倾斜角度阈值Sz，双轴倾斜传感器8、双轴倾斜传感器9均可独立检测杆塔的倾斜角度S＝√(SX 2+SY 2)，当双轴倾斜传感器8和双轴倾斜传感器9检测杆塔的倾斜角度S均超过杆塔倾斜角度阈值Sz，工控主机1判断杆塔发生倾斜，工控主机1通过无线通信模块7向后台监控主机10发送塔杆倾斜警报。
所述太阳能电板21通过太阳能控制器22连接锂电23，所述锂电池23与工控主机1的电源接口电连接，所述北斗卫星定位模块3、高精度海拔高度传感器4、摄像头模块5、风速风向传感器6、无线通信模块7、双轴倾斜传感器8、双轴倾斜传感器9分别与工控主机1的RS485接口通信连接；所述工控主机1通过无线通信模块7连接后台监控主机10。上述各电子元器件之间的电路连接技术手段是本领域常规连接电路连接手段。所述北斗卫星定位模块3用于检测杆塔的实时经度和纬度信息并传输给工控主机1，杆塔安装后是固定不动的，因此在工控主机1内烧写杆塔安装位置的预设经度和预设纬度信息，本北斗卫星定位模块3用于检测杆塔的实时定位经度和纬度信息，当杆塔的实时定位经度和纬度与预设经度和预设纬度信息不同时，工控主机1判断杆塔发生滑移，工控主机1通过无线通信模块7向后台监控主机10发送杆塔滑移警报；所述高精度海拔高度传感器4用于检测杆塔的实时海拔高度并传输给工控主机1，杆塔安装后海拔高度是不变的，因此在工控主机1内烧写杆塔安装位置的预海拔高度信息，当杆塔高精度海拔高度传感器4检测的实时海拔高度信息与预海拔高度信息不同，工控主机1判断杆塔发生上升或沉降，工控主机1通过无线通信模块7向后台监控主机10发送杆塔上升或沉降警报。
当工控主机1判断杆塔发生倾斜、滑移、上升或沉降中的任意一种或几种问题时，例如当工控主机1判断杆塔发生倾斜,则工控主机1控制摄像头模块5采集杆塔的视频数据，并且风速风向传感器6采集杆塔的风速和风向气象数据传输给工控主机1，工控主机1将杆塔倾斜警报、视频数据、风速和风向气象数据打包成心跳包传输到后台监控主机10，供工作人员进一步判断杆塔发生倾斜、滑移、上升或沉降。
上述无线通信模块还可以采用3G模块、2.4G无线模块、LoRa无线模块中的任意一种代替。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种杆塔倾斜智能监控系统，包括安装在杆塔上的两个双轴倾斜传感器，所述杆塔上沿电缆水平传输方向为X轴方向，水平垂直X轴方向为Y轴方向，两个所述双轴倾斜传感器用于检测杆塔上沿X轴方向和Y轴方向的倾斜角度，特征在于：还包括工控主机、北斗卫星定位模块、高精度海拔高度传感器、电源模块、无线通信模块和后台监控主机；
所述工控主机内烧写有安装位置的预设经度、预设纬度信息和预设海拔高度信息，所述工控主机设置有电源接口和多个通信接口，所述电源模块与工控主机的电源接口电连接；
所述北斗卫星定位模块与工控主机的通信接口通信连接，所述北斗卫星定位模块用于检测杆塔的实时经度和纬度信息并传输给工控主机；
所述高精度海拔高度传感器与工控主机的通信接口通信连接，所述高精度海拔高度传感器用于检测杆塔的实时海拔高度并传输给工控主机；
所述无线通信模块与工控主机的通信接口通信连接，使工控主机具备无线通信功能，所述工控主机通过无线通信模块连接后台监控主机。
2.根据权利要求1所述的一种杆塔倾斜智能监控系统，其特征在于：还包括摄像头模块，所述摄像头模块与工控主机的通信接口通信连接，所述摄像头模块采集杆塔的视频数据并传输给工控主机。
3.根据权利要求2所述的一种杆塔倾斜智能监控系统，其特征在于：还包括风速风向传感器，所述风速风向传感器与工控主机的通信接口通信连接，所述风速风向传感器采集杆塔的风速和风向气象数据传输给工控主机。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种杆塔倾斜智能监控系统，其特征在于：所述电源模块包括太阳能电板、太阳能控制器和锂电池，所述太阳能电板通过太阳能控制器连接锂电池，所述锂电池与工控主机的电源接口电连接。
5.根据权利要求4所述的一种杆塔倾斜智能监控系统，其特征在于：所述工控主机的通信接口为RS485接口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112987056A (zh) * 2021-01-22 2021-06-18 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种电力杆塔及塔基稳定监测方法及系统
CN113390392A (zh) * 2021-06-10 2021-09-14 四川工达信息科技有限公司 一种高精度的倾角检测和定位系统

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