CN216621104U

CN216621104U - 一种新型可视化形变监测装置

Info

Publication number: CN216621104U
Application number: CN202123046090.2U
Authority: CN
Inventors: 黄少强; 姚乃维; 谢新政; 王俊; 左能
Original assignee: Shenzhen Telecom Scientific & Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Telecom Scientific & Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-06
Filing date: 2021-12-06
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2031-12-06

Abstract

本实用新型公开了一种新型可视化形变监测装置，包括安装支架，所述安装支架上设有万向节固定支架；在所述万向节固定支架上固定有一体式机箱；所述机箱的上设有集成在一起的雷达探测器、摄像机和倾角传感器。本实用新型提供的新型可视化形变监测装置，架设在输电铁塔上或附近，可进行一体式可视化雷达探测和雷达角度自检位置监测。

Description

一种新型可视化形变监测装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备监控领域，尤其是一种新型可视化形变监测装置。

背景技术

作为高压输电线路系统的重要组成部分，输电铁塔结构的安全性问题直接影响着国计民生。随着我国国力的不断增强,输电铁塔也逐渐向大型化发展，然而这些重要的输电铁塔结构通常具有高、柔的特点，风荷载、塔线拉力、地质沉降成为了其结构设计的控制性荷载。

近年来，国内输电铁塔结构在此环境下倒塌毁坏的事故时有发生，严重危害了电网的安全，造成输电线路损坏的主要原因有以下两种：

一是由于气象条件的变化，外界环境中输电线路的外荷载也随之变化，起主要破坏作用的外荷载是覆冰和大风，其中覆冰对输电线路最有破坏力。

二是开采沉陷产生的地面变形主要有垂直方向的移动和变形(下沉、倾斜、曲率、扭曲)，水平方向的移动和变形(水平移动、拉伸与压缩变形)以及地表平面内的剪应变。这些地表变形将直接对高压输电线路杆塔的基础、杆塔、档距产生影响，并进一步引起高压输电线路其它元素的变形，甚至倒塔。

由于这两种情况都有一个缓慢的过程，通过对杆塔主材应力变化的监测，接地电阻的判断可以在杆塔破坏前发出预警，以供电力部门采取相应的措施，这样就可以避免破坏发生或减小破坏所带来的损失。

因此，必须建立正确评估风荷载、塔线拉力、地质沉降作用下输电铁塔结构的动力可靠度分析方法，为今后输电铁塔结构的设计、施工提供依据和支持。

目前，传统的输电杆塔形变监测主要采用工作人员实地巡线的方法，这种办法不仅需要大量的人力和财力(工作人员需要携带笨重的仪器，有时还受到天气的影响，对工作造成很大的不方便)，而且效率非常低(工作人员测的数据准确率低、不能及时提出问题的解决方案)。总的来说，这种工作人员巡线方法不能从根本上达到通讯塔架倾斜的早期预测，高效地排除安全隐患等目的，为此不能确保通讯正常运行。

其次，通过铁塔倾角传感器或应力传感器进行远程监测角度值、应力值，但此种远程监测系统所测量的参数无法准确的判断杆塔形变状态，往往造成误报。

实用新型内容

为克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种新型可视化形变监测装置，架设在输电铁塔上或附近，可进行一体式可视化雷达探测和雷达角度自检位置监测。

一种新型可视化形变监测装置，包括安装支架，所述安装支架上设有万向节固定支架；在所述万向节固定支架上固定有一体式机箱；所述机箱的上设有集成在一起的雷达探测器、摄像机和倾角传感器。

可选的，所述摄像机位于所述雷达探测器的表面，且与所述雷达探测器朝向相同。

可选的，所述倾角传感器位于所述雷达探测器的侧面。

可选的，还包括L型安装支架，所述L型安装支架通过角铁与所述安装支架连接在一起。

可选的，所述安装支架呈三角形，所述万向节固定支架位于所述三角形的一角边缘。

可选的，所述雷达探测器为扁平矩形，且将所述机箱覆盖。

可选的，所述机箱内还包括带有控制单元的主PCB板，以及与所述主PCB 板电性连接的太阳能电池和聚合物电池；所述雷达探测器、摄像机和倾角传感器与所述主PCB板通过有线RJ45接口连接。

可选的，还包括与所述主PCB板相连的蜂鸣器或扬声器。

可选的，还包括与所述主PCB板相连的LED光源。

可选的，还包括与所述控制单元远程通讯的服务器。

本实用新型提供的新型可视化形变监测装置，通过安装支架固定在输电铁塔上或附近，便于实现就近无人监测；安装支架上设有可调整角度的万向节固定支架，在万向节固定支架上集成有一体式机箱；在机箱上设有集成在一起的雷达探测器、摄像机和倾角传感器；其中，雷达探测器与倾角传感器实现对杆塔形变数据的监测及自身校准判断；摄像机实现对杆塔本体图像视频的实现查看；三者可随万向节固定支架的调整方向共同实现数据实时采集，以及实现雷达安装角度的自检处理。

与现有技术相比，本可视化形变监测装置便于安装，集成度高，可进行一体式可视化雷达探测和雷达角度自检位置监测。

附图说明

图1为本实用新型实施例中新型可视化形变监测装置的立体图；

图2为本实用新型实施例中新型可视化形变监测装置的主视图；

图3为本实用新型实施例中新型可视化形变监测装置内各功能模块的框架图；

说明书附图中的标记如下：

1、安装支架；2、万向节固定支架；3、一体式机箱；4、雷达探测器；5、摄像机；6、倾角传感器；7、L型安装支架；8、角铁。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种新型可视化形变监测装置，如图1至2所示，包括安装支架1，安装支架上设有万向节固定支架2；在万向节固定支架上固定有一体式机箱3；机箱的上设有集成在一起的雷达探测器4、摄像机5和倾角传感器6。

其中，安装支架用于架设在输电铁塔上或附近，并呈三角形。

万向节固定支架位于三角形的一角边缘，万向节固定支架上的一体式机箱及雷达探测器、摄像机和倾角传感器可以随万向节固定支架调整角度，便于覆盖更多监测区域。

雷达探测器优选为扁平矩形，且可将机箱覆盖，形成类似屋檐结构，便于在其上表面放置太阳能板。

摄像机位于雷达探测器的表面，且与雷达探测器朝向相同，即，两者可同时对同一方向的监测区域采集数据，同时为雷达探测提供图像参考，实现对杆塔位移监测点的实时监测。

倾角传感器位于雷达探测器的侧面，其主要用于做校准雷度安装角度，即，当现场雷达探测器安装完毕后，记录下此时安装结构及万向结的位置角度，为雷达探测目标提供参考；当位置角度发生变化时，将角度信息发送到后台，进行预警。同时，后台根据角度定位重新进行修正处理，确保雷达位移数据的精度。

安装支架上还通过角铁8连接有L型安装支架7，L型安装支架扩展安装支架的架设空间，便于将一体式机箱安装在如墙体、基站等其他位置。

基于上述结构，本新型提供的可视化形变监测装置便于架设在气象条件恶劣，地形复杂的偏远输电铁塔上或附近，安装方便，集成度高。

进一步地，在一体式机箱内还配置有其他功能模块，具体包括带有控制单元的主PCB板，以及与主PCB板电性连接的太阳能电池和聚合物电池，与主PCB板相连的蜂鸣器或扬声器、与主PCB板相连的LED光源、与主PCB板相连的4G通信模块。

其中，雷达探测器、摄像机和倾角传感器与主PCB板通过有线RJ45接口连接。

控制单元包括但不限于各种MCU、单片机、专用I C等；集成有控制单元的主PCB板上相当于监测主机，实现整个装置的数据处理与机制运行。

LED光源和蜂鸣器或扬声器分别与监测主机有线连接，共同组成声光报警模块的载体，以实现对杆塔形变预警及自声校准报警。

太阳能电池、聚合物电池(如锂电池)通过导线与监测主机连接，以实现装置的电源供给，确保系统稳定运行。

4G通信模块集成在主PCB板上，包括但不限于用于4G通讯的I C或MCU，用于与远程服务器进行数据通信。

基于上述功能模块，本新型提供的可视化形变监测装置除具有一体式可视化雷达探测和雷达角度自检位置监测之外，还具有声光预警功能、4G无线通讯功能。即，监测主机实时采集雷达探测器、倾角传感器、摄像机数据，当检测到有形变异常，即发出声光报警，提醒现场运维人员进行处理。此外，在电源模块方面，可以灵活选择太阳能电池或聚合物电池为装置供电，保障装置的稳定运行。

进一步地，如图3所示，在一应用场景中，前端监测装置即本新型提供的可视化形变监测装置，与之无线通讯的监测平台包括与控制单元远程通讯的服务器。其中，服务器用于对前端各站点所有数据的汇总和管理，服务器下连接有PC客户端或手机客户端；PC客户端便于用户在PC电脑端查看监测信息；手机客户端便于用户通过APP如微信等软件浏览装置的报警信息等。即，服务器、PC客户端、手机客户端构成一个系统的监测平台。

基于本新型提供的可视化形变监测装置及相应的监测平台，可对输电铁塔等易发生微小变化的物体进行精确的监测，分析输电铁塔上每一个点的变形、振动、受力情况等，达到形变监测的效果。

上是对本实用新型新型可视化形变监测装置进行的阐述，用于帮助理解本实用新型；但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种新型可视化形变监测装置，其特征在于，包括安装支架，所述安装支架上设有万向节固定支架；在所述万向节固定支架上固定有一体式机箱；所述机箱上设有集成在一起的雷达探测器、摄像机和倾角传感器。

2.如权利要求1所述的新型可视化形变监测装置，其特征在于，所述摄像机位于所述雷达探测器的表面，且与所述雷达探测器朝向相同。

3.如权利要求2所述的新型可视化形变监测装置，其特征在于，所述倾角传感器位于所述雷达探测器的侧面。

4.如权利要求1至3任一项所述的新型可视化形变监测装置，其特征在于，还包括L型安装支架，所述L型安装支架通过角铁与所述安装支架连接在一起。

5.如权利要求4所述的新型可视化形变监测装置，其特征在于，所述安装支架呈三角形，所述万向节固定支架位于所述三角形的一角边缘。

6.如权利要求4所述的新型可视化形变监测装置，其特征在于，所述雷达探测器为扁平矩形，且将所述机箱覆盖。

7.如权利要求4所述的新型可视化形变监测装置，其特征在于，所述机箱内还包括带有控制单元的主PCB板，以及与所述主PCB板电性连接的太阳能电池和聚合物电池；所述雷达探测器、摄像机和倾角传感器与所述主PCB板通过有线RJ45接口连接。

8.如权利要求7所述的新型可视化形变监测装置，其特征在于，还包括与所述主PCB板相连的蜂鸣器或扬声器。

9.如权利要求7所述的新型可视化形变监测装置，其特征在于，还包括与所述主PCB板相连的LED光源。

10.如权利要求7所述的新型可视化形变监测装置，其特征在于，还包括与所述控制单元远程通讯的服务器。