CN210835297U

CN210835297U - 一种基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端

Info

Publication number: CN210835297U
Application number: CN201922055660.0U
Authority: CN
Inventors: 毛续飞; 丁思龙
Original assignee: Hangzhou Yingfeichi Technology Co ltd
Current assignee: Hangzhou Yingfeichi Technology Co ltd
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2020-06-23
Anticipated expiration: 2029-11-26

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端，包括微气象监测终端、拉力检测终端、角度检测终端、图像识别终端、LoRa基站、后台，所述微气象监测终端、拉力检测终端、角度检测终端、图像识别终端之间通过无线多跳自组网相连接，所述微气象监测终端、拉力检测终端、角度检测终端、图像识别终端都通过无线多跳自组网与LoRa基站相连接，所述LoRa基站与后台有线或无线连接。本实用新型结构简单、成本低廉、体积小巧、方便使用，可以快速建立输电电塔微气象监测系统，快速处理各种突发事件，展开抢修工作，构筑安全电网。

Description

一种基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端

技术领域

本实用新型涉及一种基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端。

背景技术

随着社会经济的快速发展，电力设施也不断的完善，电力设备越发密集。输电线路是电网的重要物质载体，具有分布广、气候环境多变等特点。户外电力线路、设施设备时常因为遭受冻雪、暴雨、洪涝、台风等自然灾害侵袭而造成大面积损坏。而气象台一般只能提供一个范围内的天气状况，无法精确定位输电塔所在位置的气象信息，同时也存在许多人迹罕至的输电线路铺设区域，所以人工巡检的方式也难以满足输电线路的监测需求，这使得对输电线路进行微气象监测变得十分关键。而目前的输电线路微气象监测装置或多或少存在监测与通信短板。因此应发展新的监测全面、监测稳定、通信便利的微气象监测装置十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有产品中的不足，提供一种基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端，包括微气象监测终端、拉力检测终端、角度检测终端、图像识别终端、LoRa基站、后台，所述微气象监测终端、拉力检测终端、角度检测终端、图像识别终端之间通过无线多跳自组网相连接，所述微气象监测终端、拉力检测终端、角度检测终端、图像识别终端都通过无线多跳自组网与LoRa基站相连接，所述LoRa基站与后台有线或无线连接。

微气象监测终端包括风速检测模块、风力检测模块、温湿度检测模块、气压检测模块、雨量检测模块、第一GPS定位模块、第一LoRa通信模块、电源模块、存储模块、第一中央处理器，所述风速检测模块、风力检测模块、温湿度检测模块、气压检测模块、雨量检测模块、第一GPS定位模块、第一LoRa通信模块、电源模块、存储模块都与第一中央处理器有线连接。

LoRa基站包括第二中央处理器、第二天线、无线通信器，所述第二天线与无线通信器有线连接，所述无线通信器与第二中央处理器有线连接。

拉力检测终端包括第二MCU控制模块、第二LoRa通信模块、第二GPS定位模块、拉力传感器，所述第二LoRa通信模块、第二GPS定位模块、拉力传感器都与第二MCU控制模块有线连接。

角度检测终端包括第三MCU控制模块、第三LoRa通信模块、第三GPS定位模块、角度传感器，所述第三LoRa通信模块、第三GPS定位模块、角度传感器都与第三MCU控制模块有线连接。

电源模块采用太阳能供电与锂电池供电双重供电模式。

第一LoRa通信模块采用LSD4RF-2F717N30射频模组。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型结构简单、成本低廉、体积小巧、方便使用，可以快速建立输电电塔微气象监测系统，解决目前极端气候造成的恶劣天气无法避免的情况下对输电电塔造成的无法预计的损害的发生，使得气候可以实时监控，损害也在预控范围之内，保证电力系统的可靠运行，做到气象灾害的早发现、早处理。通过输电电塔微气象监测，后台可以第一时间知晓局部气候变化情况，并组织相关人员启动恶劣天气应急响应预案，如准备好备用发电机，应急抢修人员加大值班力度，快速处理各种突发事件，展开抢修工作，构筑安全电网。

附图说明

图1为本实用新型的模块连接图；

图2为微气象监测站的模块连接图；

图3为本实用新型的数据传输图；

图4为拉力检测终端的模块连接图；

图5为角度检测终端的模块连接图；

图6为LoRa基站的模块连接图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步说明：

如图1所示，一种基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端，包括微气象监测终端1、拉力检测终端2、角度检测终端3、图像识别终端4、LoRa基站5、后台6，所述微气象监测终端1、拉力检测终端2、角度检测终端3、图像识别终端4之间通过无线多跳自组网相连接，所述微气象监测终端1、拉力检测终端2、角度检测终端3、图像识别终端4都通过无线多跳自组网与LoRa基站5相连接，所述LoRa基站5与后台有线或无线连接。

如图2所示，微气象监测终端1包括风速检测模块9、风力检测模块8、温湿度检测模块7、气压检测模块11、雨量检测模块12、第一GPS定位模块15、第一LoRa通信模块14、电源模块10、存储模块13、第一中央处理器16，所述风速检测模块9、风力检测模块8、温湿度检测模块7、气压检测模块11、雨量检测模块12、第一GPS定位模块15、第一LoRa通信模块14、电源模块10、存储模块13都与第一中央处理器16有线连接。

如图6所示，所述LoRa基站5包括第二中央处理器51、第二天线52、无线通信器53，所述第二天线52与无线通信器53有线连接，所述无线通信器53与第二中央处理器51有线连接。

如图4所示，所述拉力检测终端2包括第二MCU控制模块17、第二LoRa通信模块18、第二GPS定位模块19、拉力传感器20，所述第二LoRa通信模块18、第二GPS定位模块19、拉力传感器20都与第二MCU控制模块17有线连接。

如图5所示，角度检测终端包括第三MCU控制模块21、第三LoRa通信模块22、第三GPS定位模块23、角度传感器24，所述第三LoRa通信模块22、第三GPS定位模块23、角度传感器24都与第三MCU控制模块21有线连接。

电源模块10采用太阳能供电与锂电池供电双重供电模式。第一LoRa通信模块14采用LSD4RF-2F717N30射频模组。

工作原理：如图1到图6所示，通过微气象监测终端1通过其内置温湿度检测模块7、风力检测模块8、风向检测模块9、电源模块10、气压检测模块11、雨量检测模块12监测风力、风向、温湿度、气压、雨量等气象信息，并通过第一LoRa通信模块14将气象信息发送至LoRa基站5，然后上传至后台6。拉力检测终端2、角度检测终端3通过其拉力传感器20、角度传感器24检测输电线路绝缘子串受风力、雨雪、结冰影响导致的输电线路形变，图像识别终端4定时拍摄输电电塔与线路照片上传，通过对比前后照片可得知输电电塔与线路的变化情况。通过微气象监终端1、拉力检测终端2、角度检测终端3、图像传输终端4所监测到的数据通过后台6的分析处理，生成输电电塔健康状态数据，记录在各种气象环境下输电电塔的变化以及可能造成的影响，形成在各种情况下的应急解决方案，以完成整个输电电塔的微气象监测。

使用时，输电电塔微气象监测系统安装于输电塔上，微气象监测终端通过其内置各种传感器模块采集风速、风力、温湿度、气压、雨量等气象信息，拉力检测终端、角度检测终端用来检测输电线路绝缘子串拉力与角度，用于判断风力风向对输电电塔线路的影响，在极端寒冷多雨雪气象环境下结合图像传输终端判断输电电塔与线缆覆冰情况，以便后台监控人员可以随时采取应急响应措施保证输电线路的畅通。如图3所示，本实用新型的微气象监测终端、拉力检测终端、角度检测终端、图像识别终端之间通过无线多跳自组网相连接，因此终端与终端之间可以完成数据交换，最终数据经过无线多跳自组网后传送到LoRa基站，无线多跳自组网的功能使得一个终端即使连接不上基站，也可就近将数据发送至其他终端，通过其他终端的多跳传输，最终将数据传送至基站，基站再上传至后台。

本实用新型通过微气象监测终端1、拉力检测终端2、角度检测终端3、图像识别终端4实现对输电电塔和线路的全面气象监测，正确反映偏远地区输电线路的气象条件，使得后台可以快速掌握户外微气象情况。通过对数据的处理可以使得工作人员在雷电、台风、暴雨、洪涝和冰冻等气象灾害来临之时甚至是可能来临之前及时掌握线路情况和其耐受值，及时作出响应措施，防止线路受损对造成用户生活生产上的巨大影响。

本实用新型系统结构简单、成本低廉、体积小巧、方便使用，可以快速建立输电电塔微气象监测系统，解决目前极端气候造成的恶劣天气无法避免的情况下对输电电塔造成的无法预计的损害的发生，使得气候可以实时监控，损害也在预控范围之内，保证电力系统的可靠运行，做到气象灾害的早发现、早处理。通过输电电塔微气象监测，后台监管人员可以第一时间知晓局部气候变化情况，并组织相关人员启动恶劣天气应急响应预案，如准备好备用发电机，应急抢修人员加大值班力度，快速处理各种突发事件，展开抢修工作，构筑安全电网。

需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一种具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，总之，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端，其特征在于，包括微气象监测终端(1)、拉力检测终端(2)、角度检测终端(3)、图像识别终端(4)、LoRa基站(5)、后台(6)，所述微气象监测终端(1)、拉力检测终端(2)、角度检测终端(3)、图像识别终端(4)之间通过无线多跳自组网相连接，所述微气象监测终端(1)、拉力检测终端(2)、角度检测终端(3)、图像识别终端(4)都通过无线多跳自组网与LoRa基站(5)相连接，所述LoRa基站(5)与后台有线或无线连接。

2.根据权利要求1所述基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端，其特征在于，所述微气象监测终端(1)包括风速检测模块(9)、风力检测模块(8)、温湿度检测模块(7)、气压检测模块(11)、雨量检测模块(12)、第一GPS定位模块(15)、第一LoRa通信模块(14)、电源模块(10)、存储模块(13)、第一中央处理器(16)，所述风速检测模块(9)、风力检测模块(8)、温湿度检测模块(7)、气压检测模块(11)、雨量检测模块(12)、第一GPS定位模块(15)、第一LoRa通信模块(14)、电源模块(10)、存储模块(13)都与第一中央处理器(16)有线连接。

3.根据权利要求1所述基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端，其特征在于，所述LoRa基站(5)包括第二中央处理器(51)、第二天线(52)、无线通信器(53)，所述第二天线(52)与无线通信器(53)有线连接，所述无线通信器(53)与第二中央处理器(51)有线连接。

4.根据权利要求1所述基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端，其特征在于，所述拉力检测终端(2)包括第二MCU控制模块(17)、第二LoRa通信模块(18)、第二GPS定位模块(19)、拉力传感器(20)，所述第二LoRa通信模块(18)、第二GPS定位模块(19)、拉力传感器(20)都与第二MCU控制模块(17)有线连接。

5.根据权利要求1所述基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端，其特征在于，所述角度检测终端包括第三MCU控制模块(21)、第三LoRa通信模块(22)、第三GPS定位模块(23)、角度传感器(24)，所述第三LoRa通信模块(22)、第三GPS定位模块(23)、角度传感器(24)都与第三MCU控制模块(21)有线连接。

6.根据权利要求2所述基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端，其特征在于，所述电源模块(10)采用太阳能供电与锂电池供电双重供电模式。

7.根据权利要求2所述基于无线多跳自组网的输电电塔微气象监测终端，其特征在于，所述第一LoRa通信模块(14)采用LSD4RF-2F717N30射频模组。