CN211718932U - 一种输电线路的物联网安装平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种输电线路的物联网安装平台，其至少包含充电平台系统和物联网通信中继接口系统，充电平台系统包含架设于铁塔顶部的巡检续航平台和为其供电的电源模块，物联网通信中继接口系统包含通信装置和主站分析系统，通信装置安装于具有光纤接续盒的铁塔上，在无光纤接续盒的铁塔上安装与通信装置无线连接的数据采集器，铁塔上依需求设充电平台系统和在线监测装置，电源模块和各类在线监测装置与通信装置或数据采集器进行数据传输，通信装置通过光纤接续盒与主站分析系统通信，本实用新型可对检修机器进行充电，并提供支持WiFi和光纤通信的在线监测物联网通信接口，有效保证机器巡检效率，并便于后期扩展安装各类型在线监测装置。

Description

一种输电线路的物联网安装平台

技术领域

本实用新型为一种应用于输电线路的物联网安装平台。

背景技术

在输电线路巡检领域，无人机检修已经得到广泛应用。由于传统充电方式的约束及蓄电池续航能力的影响，大大限制了线路巡检的效率和距离。为了实现远距离、高效率的线路巡检，需解决无人机检修机器人的续航问题。

物联网技术应用于输电线路在线监测，其目的在于应用多种通信手段构建在线监测物联网，实现在线监测间互联互通。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题即在提供一种应用于输电铁塔的物联网安装平台，其可对无人机等检修装置进行充电，并提供支持WiFi和光纤通信的在线监测物联网通信接口，有效的保证了机器巡检效率，并便于后期扩展安装各类型在线监测装置。

本实用新型所采用的技术手段如下。

一种输电线路的物联网安装平台，其至少包含充电平台系统和物联网通信中继接口系统；所述充电平台系统包含架设于铁塔顶部的巡检续航平台，其上设有与检修机器对应设置的至少1个充电机位，还包含为巡检续航平台供电的电源模块；所述物联网通信中继接口系统包含通信装置和主站分析系统，所述通信装置安装于具有光纤接续盒的铁塔上，该通信装置通过该光纤接续盒与主站分析系统通信，所述电源模块与所述通信装置进行数据通信。

进一步的，所述巡检续航平台通过支撑架固定于铁塔顶部，巡检续航平台为一平面平台，在该平面平台中间涂刷识别降落位置的辅助识别标记，在该辅助识别标记的两侧设置充电电极，该充电电极下方设置压力触发开关。

进一步的，所述平面平台的上表面覆盖绝缘材料，所述充电电极为铜导体。

进一步的，所述具有光纤接续盒的铁塔上还设有在线监测装置，所述电源模块和在线监测装置与同塔的通信装置进行有线数据通信。

进一步的，所述光纤接续盒经电力光纤专网连于物联网主站分析系统。

进一步的，所述通信装置具有WiFi通信模块，还包含至少1个具备WiFi接入客户端的数据采集器，1个数据采集器安装于通信装置附近1个不具有光纤接续盒的铁塔上，所述数据采集器通过无线方式与通信装置进行数据通信；所述设有数据采集器的铁塔上还设有所述充电平台系统和/或在线监测装置，所述充电平台系统和/或在线监测装置与同塔的数据采集器进行有线数据通信。

进一步的，所述电源模块连接于塔身或塔顶，所述电源模块包含电源控制器、蓄电装置、太阳能电池板和感应取电装置，该蓄电装置、太阳能电池板及感应取电装置均与电源控制器通过屏蔽电缆连接，所述电源控制器与通信装置或数据采集器有线连接。

进一步的，所述检修机器为无人机或巡检机器人，该无人机或巡检机器人底部外敷充电铜导体，所述无人机或巡检机器人于巡检续航平台上时，充电铜导体与所述充电电极接触使电力导通。

进一步的，所述通信装置包括WiFi通信模块、中央数据转换控制单元、光纤通信设备和AP设备。

本实用新型所产生的有益效果如下。

1、本实用新型在输电线路铁塔顶部设置供无人机和巡检机器人充电的巡检续航平台，可实现远距离、高效率的线路巡检，解决了无人机检修机器人的续航问题。

2、本实用新型中电源模块采用以太阳能取电为主、感应取电为辅的取电方式，同时配备具有防雷电、防破坏保护装置的蓄电池组，可利用太阳能资源发电、同时以感应取电作为辅助方式，安全的实现电能的存储及向巡检续航平台输出电能以给无人机、巡检机器人充电。蓄电池组的环境适应能力强，且在无补充的极端情况下可以保障系统15天的供电，因此上述取电、蓄电装置的搭配可适用于多种环境条件下的输电线路，保证巡检设备1的供电，有效提升线路巡检的效率和距离。

3、本实用新型应用的物联网通信中继接口系统，用于构建输电线路在线监测物联网，可实现输电线路在线监测装置之间互联通信及在线装置与主站间通信。利用物联网实现远程对充电平台系统的监控，可实现电源模块智能自我管理功能、远程管理和运行监测功能。

4、本实用新型利用光缆及无线结合的方式，根据一整条输电线路上不同铁塔对光纤接续盒的布置方式，适应性的布置通信设备和数据采集器，保证了在不同铁塔上均可实现巡检机器充电和在线监控功能，根据实际工程情况选择和适用范围更广，在通信设备和数据采集器上预留各类在线监测装置接口，便于后期扩展安装各类型在线监测装置。

附图说明

图1为本实用新型中物联网安装平台在塔身上的安装位置示意图。

图2为本实用新型中的巡检续航平台的俯视结构示意图。

图3为本实用新型中的充电平台系统与物联网通信中继接口系统示意图。

图4为本实用新型中的整体通信系统的传输过程示意图。

图号说明：1-巡检续航平台、11-辅助识别标记、12-正、负充电电极、2-电源模块、3-感应取电装置、4-通信装置或数据采集器、5-无人机起落架。

具体实施方式

本实用新型保护一种输电线路的物联网安装平台，其至少包含充电平台系统和物联网通信中继接口系统。

如图1所示，充电平台系统包含巡检续航平台1和用于向其供电的电源模块2。巡检续航平台1通过支撑架固定于铁塔顶部，该巡检续航平台1上设有与无人机或巡检机器人对应设置的至少1个充电机位。

如图1及图3所示，电源模块2连接于塔身或塔顶适当的位置，并与巡检续航平台1电性连接。电源模块2包含电源控制器、蓄电装置、太阳能电池板、感应取电装置3，其中蓄电装置采用蓄电池组为最佳。太阳能电池板和蓄电池组可设置在图中铁塔顶部位置，而基于太阳能电池板的使用属性，还可挂设在塔身上阳光最充足的位置，以最大限度利用太阳能。

电源模块2由电源控制器实现智能自我管理功能、远程管理和运行监测功能，蓄电池组、太阳能电池板及架空地线上的感应取电装置3均与电源控制器通过屏蔽电缆连接。基于上述结构，电源模块2以太阳能取电为主、感应取电为辅的方式向蓄电池组充电，同时配备防雷电、防破坏保护装置，可安全的实现向巡检续航平台1输出电能以给无人机、巡检机器人充电。蓄电池组的环境适应能力强，且在无补充的极端情况下可以保障系统15天的供电，因此上述太阳能取电、感应取电、蓄电池组的搭配可适用于多种环境条件如空旷广阔环境下的输电线路，保证巡检续航平台1的供电。

巡检续航平台1为一平面平台，其上设置有位置识别区和至少1个充电机位，如图2所示的实施例，在平台中间涂刷有识别降落位置的辅助识别标记11，在该辅助识别标记11的两侧对称设置正、负充电电极12，且充电电极12下方设置压力触发开关。平台上表面覆盖绝缘材料，正、负充电电极12为铜导体。

无人机提前存储充电平台的GPS坐标，需充电时直接飞至平台上方，根据识别降落位置的辅助识别标记11，结合图像识别技术调整无人机降落姿态，使其准确降落至正、负充电电极12处。无人机起落架5外敷充电铜导体与无人机机身的充电线相连，待无人机起落架5降至正、负充电电极12处，靠自身重力触发压力开关，即开始为无人机充电。

上述巡检续航平台1在实现上述功能的情况下可根据实际需求选用不同形状，其上可设置的充电机位数量同样根据实际电源模块、塔身参数和情况而定。

物联网通信中继接口系统包含顺次连接的通信装置、塔身固有的光纤接续盒、电力光纤专网和主站分析系统，上述连接均采用有线方式连接。根据实际情况还包含数据采集器和在线监测装置。数据采集器将在线监测装置及充电平台系统采集的各项数据，通过无线方式传输至通信装置，通信装置将数据传输至光纤接续盒，后其经电力光纤专网上传至主站分析系统，主站分析系统结合现场视频监控数据及GPS坐标，可快速定位监测点的位置及状态。

通信装置4通常包括WiFi通信模块、中央数据转换控制单元、光纤通信设备和AP设备，以使其在不同工程情况下有不同的匹配方式，该通信装置预留各类在线监测装置的接口，便于后期扩展安装各类型在线监测装置，使其可处理各类监控数据。

目前110kV以上架空输电线路自带的两根地线中，通常至少有一根为光缆，光缆由于盘长限制，平均三四公里就需在塔上设置光纤接续盒。

对于有光纤接续盒的杆塔，仅设置至少具备光纤通信设备和WiFi接入点的通信装置，该通信装置与光纤接续盒通过数据线连接。根据实际铁塔情况，可在该塔身上设置上述充电平台系统和/或任一种在线监测装置，通过各自的对应接口与通信装置连接，在通信装置内部进行数据处理后传输至光纤接续盒。

对于没有光纤接续盒的杆塔，则仅设置配有WiFi接入客户端的数据采集器，同塔不设置通信装置。同塔可选择性的设置充电平台系统和/或在线监测装置，其与数据采集器以串口方式进行连接，用于收集充电平台系统、各类监测装置的数据，这些数据通过无线方式转发至附近有光纤接续盒的杆塔上的通信装置，即可实现未安装光纤接续盒的杆塔与电力光纤专网进行数据接入和输出。

基于上述光纤接续盒的设置方式，在1个通信装置的无线通信范围内，会存在至少1个数据采集器，即1个通信装置可与多个数据采集器进行数据交换，如图4所示，因此通信装置作为中继设备集合、转换、输入和输出所收集到的监测数据。

上述数据采集器、通信装置可如图1所示设置在塔身顶部，其便于与电源模块2布线，还可避免与下方的导线间隙发生冲突，当然根据塔身情况也可设置于别处，根据实际工程情况而定。

上述主站分析系统用于集中监测输电线路运行状态、汇集分析监测信息，包括数据服务器和主站客户端。其可结合现场视频监控数据及GPS坐标，可快速定位监测点的位置及状态。

上述电源模块的电源控制器与通信装置连接，电源控制器将电源模块2的运行状态作为一路传感数据，由数据采集器或通信装置经电力专网提供给物联网监测主站进行监测和管理。因此电源模块2配合通信中继接口系统，具有智能管理、远程监控功能，能实时监测电源的运行状态、电池指标并进行远程管控。

在一个包含若干个铁塔的整体输电线路上，上述的充电平台系统、通信装置、数据采集器的安装位置视无人机续航需求、在线监测需求和线路设置需求而定，充电平台系统可每隔几基铁塔进行安装，其无需与任何通信装置一一对应设置，根据不同塔身设备情况选用不同的数据传输方式。例如当充电平台系统布置时，若塔身上设有光纤接续盒，则直接通过数据线连接同塔的通信装置；若塔身上没有光纤接续盒，则通过数据线连接同塔数据采集器对应的接口即可。

本实用新型的充电平台系统在安装时对可应用的塔型无特殊要求，常规的直线塔、耐张塔均可，应用范围广泛。

Claims (9)

1.一种输电线路的物联网安装平台，其特征在于，其至少包含充电平台系统和物联网通信中继接口系统；

所述充电平台系统包含架设于铁塔顶部的巡检续航平台，其上设有与检修机器对应设置的至少1个充电机位，还包含为巡检续航平台供电的电源模块；

所述物联网通信中继接口系统包含通信装置和主站分析系统，所述通信装置安装于具有光纤接续盒的铁塔上，该通信装置通过该光纤接续盒与主站分析系统通信，所述电源模块与所述通信装置进行数据通信。

2.如权利要求1所述的一种输电线路的物联网安装平台，其特征在于，所述巡检续航平台通过支撑架固定于铁塔顶部，巡检续航平台为一平面平台，在该平面平台中间涂刷识别降落位置的辅助识别标记，在该辅助识别标记的两侧设置充电电极，该充电电极下方设置压力触发开关。

3.如权利要求2所述的一种输电线路的物联网安装平台，其特征在于，所述平面平台的上表面覆盖绝缘材料，所述充电电极为铜导体。

4.如权利要求1所述的一种输电线路的物联网安装平台，其特征在于，所述具有光纤接续盒的铁塔上还设有在线监测装置，所述电源模块和在线监测装置与同塔的通信装置进行有线数据通信。

5.如权利要求1所述的一种输电线路的物联网安装平台，其特征在于，所述光纤接续盒经电力光纤专网连于物联网主站分析系统。

6.如权利要求1至5任一所述的一种输电线路的物联网安装平台，其特征在于，所述通信装置具有WiFi通信模块，还包含至少1个具备WiFi接入客户端的数据采集器，1个数据采集器安装于通信装置附近1个不具有光纤接续盒的铁塔上，所述数据采集器通过无线方式与通信装置进行数据通信；

所述设有数据采集器的铁塔上还设有所述充电平台系统和/或在线监测装置，所述充电平台系统和/或在线监测装置与同塔的数据采集器进行有线数据通信。

7.如权利要求6所述的一种输电线路的物联网安装平台，其特征在于，所述电源模块连接于塔身或塔顶，所述电源模块包含电源控制器、蓄电装置、太阳能电池板和感应取电装置，该蓄电装置、太阳能电池板及感应取电装置均与电源控制器通过屏蔽电缆连接，所述电源控制器与通信装置或数据采集器有线连接。

8.如权利要求2所述的一种输电线路的物联网安装平台，其特征在于，所述检修机器为无人机或巡检机器人，该无人机或巡检机器人底部外敷充电铜导体，所述无人机或巡检机器人于巡检续航平台上时，充电铜导体与所述充电电极接触使电力导通。

9.如权利要求1所述的一种输电线路的物联网安装平台，其特征在于，所述通信装置包括WiFi通信模块、中央数据转换控制单元、光纤通信设备和AP设备。

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