CN212392715U - 一种输电铁塔监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种输电铁塔监测设备，该输电塔监测设备包括控制模块、采集模块、供电模块和通讯模块；所述控制模块分别与所述采集模块、供电模块和通讯模块相连；所述控制模块，用于控制所述采集模块、供电模块和通讯模块的启停和信号的传输；所述采集模块，用于采集输电铁塔的受力值和倾斜值；所述供电模块，用于为输电铁塔监测设备供电；所述通讯模块，用于所述输电铁塔监测设备的组网，和远程服务器通讯。通过本实施例中的结构，对输电塔进行受力和倾斜监测，获取受力值和倾斜值，上报给远程监控中心，为电力安全运行部门提供了决策依据。

Description

一种输电铁塔监测设备

技术领域

本实用新型实施例涉及电力系统监测设备领域，尤其涉及一种输电塔监测设备。

背景技术

输电铁塔作为电力输送的关键部分，在架空输电线路中起着支撑地线、导线以及其他附件的作用，因此它的健康状况会直接影响到电力系统是否可以正常运行。我国的输电铁塔需要跨越多种复杂气象条件区域，因此多种自然谈环境与气象载荷对输电铁塔安全稳定性构成极大的威胁。目前对输电的安全性研究只是在设计阶段考虑地震、雷击、覆冰等因素的作用，对已建成的输电铁塔的安全性检测和健康评价并没有制定相应的标准和制度，也没有成熟的检测措施及健康评估方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提出了一种输电塔监测设备，用以对已建成的输电铁塔进行监测。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种输电铁塔监测设备，包括：

控制模块、采集模块、供电模块和通讯模块；

所述控制模块分别与所述采集模块、供电模块和通讯模块相连；

所述控制模块，用于控制所述采集模块、供电模块和通讯模块的启停和信号的传输；

所述采集模块，用于采集输电铁塔的受力值和倾斜值；

所述供电模块，用于为输电铁塔监测设备供电；

所述通讯模块，用于所述输电铁塔监测设备的组网，和远程服务器通讯。

可选的，所述采集模块，包括：螺栓传感器、表面应变计和倾角计。

可选的，所述供电模块，包括：锂电池、太阳能电板和电能管理电路。

可选的，所述控制模块为ARM Cortex-M4内核的单片机。

可选的，所述螺栓传感器，用于采集所述输电铁塔上螺栓的受力值；

所述表面应变计，用于测量所述输电铁塔杆件的受力值；

所述倾角计，用于采集所述输电铁塔的倾斜值。

可选的，所述采集模块还包括：滤波放大电路和AD采样电路；

所述滤波放大电路，用于对电信号进行放大处理；

所述AD采样电路，用于对采集到的信号进行模数转换。

可选的，所述通讯模块包括：NB-IOT模块和LoRa模块，所述LoRa模块用于所述输电铁塔监测设备的组网，所述NB-IOT模块用于和远程服务器通讯。

可选的，供电模块，包括：太阳能电板和锂电池，所述锂电池用于采集所述太阳能电板采集的电能。

可选的，所述通讯模块包括：网络模块和LoRa模块，所述LoRa模块用于所述输电铁塔监测设备的组网，所述网络模块用于和远程服务器通讯，所述网络模块为2G/3G/4G模块。

可选的，所述ARM Cortex-M4内核的单片机为STM32 L4系列单片机。

本实用新型实施例提出了一种输电塔监测设备，包括控制模块、采集模块、供电模块和通讯模块；所述控制模块分别与所述采集模块、供电模块和通讯模块相连；所述控制模块，用于控制所述采集模块、供电模块和通讯模块的启停和信号的传输；所述采集模块，用于采集输电铁塔的受力值和倾斜值；所述供电模块，用于为输电铁塔监测设备供电；所述通讯模块，用于所述输电铁塔监测设备的组网，和远程服务器通讯。

通过本实施例中的结构，对输电塔进行受力和倾斜监测，获取受力值和倾斜值，上报给远程监控中心，为电力安全运行部门提供了决策依据。

上述说明仅是本实用新型实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型实施例的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的输电塔监测设备的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的采集模块的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例提供的供电模块的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的通讯模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更加详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了本实用新型实施例提供的输电塔监测设备的结构示意图，如图1所示，该输电铁塔监测设备包括：

控制模块1、采集模块2、供电模块3和通讯模块4；

所述控制模块1分别与所述采集模块2、供电模块3和通讯模块4相连；

所述控制模块1，用于控制所述采集模块、供电模块和通讯模块的启停和信号的传输；其中，所述控制模块为ARM Cortex-M4内核的单片机。所述ARM Cortex-M4内核的单片机为STM32 L4系列单片机。

选用基于ARM Cortex-M4处理器的STM32 L4系列单片机，该单片机功耗极低，可以根据微处理器运行时不同的应用需求来适时调整电压从而实现超低功耗。

所述采集模块2，用于采集输电铁塔的受力值和倾斜值；

所述供电模块3，用于为输电铁塔监测设备供电；

所述通讯模块4，用于所述输电铁塔监测设备的组网，和远程服务器通讯。

通过本实施例中的结构，对输电塔进行受力和倾斜监测，获取受力值和倾斜值，上报给远程监控中心，为电力安全运行部门提供了决策依据。

图2示出了采集模块2的结构示意图，如图2所示，采集模块，包括：螺栓传感器21、表面应变计22和倾角计23。

其中，所述螺栓传感器，用于采集所述输电铁塔上螺栓的受力值。

所述表面应变计，用于测量所述输电铁塔杆件的受力值；

所述倾角计，用于采集所述输电铁塔的倾斜值。

所述采集模块还包括：滤波放大电路25和AD采样电路24；

所述滤波放大电路，与螺栓传感器21、表面应变计22和倾角计23相连，用于对电信号进行放大处理；

所述AD采样电路，与滤波放大电路相连，用于对采集到的信号进行模数转换。

使用智能螺栓、表面应变计、倾角计，滤波放大电路和AD采集电路5部分。智能螺栓用来采集在输电铁塔连接部位的受力情况，表面应变计用于采集输电铁塔关键杆件的受力情况，倾角计用于采集铁塔的倾斜情况，滤波放大电路用于对智能螺栓、表面应变计和倾角计采集到的数据进行滤波和放大，AD采集电路用于将采集到的模拟信号转化为数字信号。能够更加直观的通过数据了解输电铁塔的关键部分的受力状况和倾斜程度。

图3示出了本实用新型实施例提供的供电模块的结构示意图，如图3所示，该供电模块3包括锂电池31、太阳能电板32和电能管理电路33。

选用锂电池和太阳能电板的方式给综合监测装置供电，所述锂电池用于采集所述太阳能电板采集的电能。配合高效的电能管理电路，能够保证综合监测装置的续航问题，满足长期工作的要求。当太阳能电板发电量不足以供给装置工作时，锂电池作为储备电源可以使装置正常运行。

太阳能电板产生的电能通过电能管理电路，一部分供给输电塔监测设备使用，富余的电能储存在锂电池里。

图4示出了本实用新型实施例提供的通讯模块的结构示意图，如图4所示，该通讯模块4包括：NB-IOT模块41和LoRa模块42，所述LoRa模块42用于所述输电铁塔监测设备的组网，所述NB-IOT模块41用于和远程服务器通讯。

在本实施例中，选用NB-IOT模块进行数据交互，NB-IOT具有超低功耗模式，更少的电力就能工作，深度覆盖的能力，能够更好的传输数据，安全性高，具有加密和基于SIM卡的身份验证功能。

在另一个可实现的方式中，所述通讯模块包括：网络模块和LoRa模块，所述LoRa模块用于所述输电铁塔监测设备的组网，所述网络模块用于和远程服务器通讯，所述网络模块为2G/3G/4G模块。

上述输电塔监测设备在设计上采取了严格的工业标准，如高速信号设计，抗干扰设计等，确保了该输电塔监测设备的稳定。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本实用新型实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本实用新型实施例的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本实用新型实施例的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型实施例的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型实施例的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本实用新型实施例进行说明而不是对本实用新型实施例进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型实施例可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种输电铁塔监测设备，其特征在于，包括：

控制模块、采集模块、供电模块和通讯模块；

所述控制模块分别与所述采集模块、供电模块和通讯模块相连；

所述控制模块，用于控制所述采集模块、供电模块和通讯模块的启停和信号的传输；

所述采集模块，用于采集输电铁塔的受力值和倾斜值；

所述供电模块，用于为输电铁塔监测设备供电；

所述通讯模块，用于所述输电铁塔监测设备的组网，和远程服务器通讯。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述采集模块，包括：螺栓传感器、表面应变计和倾角计。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述供电模块，包括：锂电池、太阳能电板和电能管理电路。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制模块为ARM Cortex-M4内核的单片机。

5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述螺栓传感器，用于采集所述输电铁塔上螺栓的受力值；

所述表面应变计，用于测量所述输电铁塔杆件的受力值；

所述倾角计，用于采集所述输电铁塔的倾斜值。

6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述采集模块还包括：滤波放大电路和AD采样电路；

所述滤波放大电路，用于对电信号进行放大处理；

所述AD采样电路，用于对采集到的信号进行模数转换。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通讯模块包括：NB-IOT模块和LoRa模块，所述LoRa模块用于所述输电铁塔监测设备的组网，所述NB-IOT模块用于和远程服务器通讯。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，供电模块，包括：太阳能电板和锂电池，所述锂电池用于采集所述太阳能电板采集的电能。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通讯模块包括：网络模块和LoRa模块，所述LoRa模块用于所述输电铁塔监测设备的组网，所述网络模块用于和远程服务器通讯，所述网络模块为2G/3G/4G模块。

10.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述ARM Cortex-M4内核的单片机为STM32 L4系列单片机。

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