本发明专利技术涉及一种用于采空区输电塔基础稳定性的无线监测系统。其技术方案是：RS485收发模块（6）的输入端6a、6b、6c、6d、6e依次与五个倾斜度传感器（1、2、3、4、5）各自的输出端Va、Vb、Vc、Vd、Ve对应连接；单片机（7）的引脚与RS485收发模块（6）、状态选择拨码开关（8）、GPRS数据传输单元（10）、串行时钟芯片（11）、EEPROM存储芯片（12）、硬件看门狗芯片（13）和电池电量监测模块（14）对应连接；电池电量监测模块（14）的输入端与太阳能供电系统（15）的输出端连接；GPRS数据传输单元（10）通过无线网络与监控中心的工业计算机（9）通讯。本发明专利技术具有精度高、抗干扰能力强、能在野外供电不便和无人值守的恶劣环境下长期稳定工作的特点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于采空区输电塔基础稳定性的无线监测系统。其技术方案是：RS485收发模块（6）的输入端6a、6b、6c、6d、6e依次与五个倾斜度传感器（1、2、3、4、5）各自的输出端Va、Vb、Vc、Vd、Ve对应连接；单片机（7）的引脚与RS485收发模块（6）、状态选择拨码开关（8）、GPRS数据传输单元（10）、串行时钟芯片（11）、EEPROM存储芯片（12）、硬件看门狗芯片（13）和电池电量监测模块（14）对应连接；电池电量监测模块（14）的输入端与太阳能供电系统（15）的输出端连接；GPRS数据传输单元（10）通过无线网络与监控中心的工业计算机（9）通讯。本专利技术具有精度高、抗干扰能力强、能在野外供电不便和无人值守的恶劣环境下长期稳定工作的特点。【专利说明】一种用于采空区输电塔基础稳定性的无线监测系统
本专利技术属于无线监测
。具体涉及一种用于采空区输电塔基础稳定性的无线监测系统。
技术介绍
近年来，随着我国电力工业的不断发展，大范围的高压输电网络逐渐形成，在电力系统的容量不断增大的同时，也极大地增加了电网运行过程中电力设备的监测与巡检所需要的工作量。在电力设备的监测方面，要保证输电线路的安全运行，一般每个月需要两次常规巡检。由于电力设备的分布点零散、每个点设备不多的情况，对这些设备的实时监测一直存在着铺设线路成本高、维护费用高的问题。输电塔是电力部门的重要设施，受地形和线路的制约，部分铁塔不可避免地建立在矿山采空区上方，加上铁塔本身受到风、雪、覆冰的不良影响，输电塔的基础稳定性一直存在着潜在的隐患。为了保证电力系统的安全性，目前主要采用人工巡检方式，通常要求巡检人员对线路设备定期或不定期巡视，并对输电塔的运行参数记录存档。该方式受人为因素影响较多，存在众多弊端:一是巡检不到位、漏检或不准时；二是手工填报巡检结果效率低、容易漏项或出错；三是管理人员难以及时、准确、全面地了解设备状况，难以制定最佳的保养和维修方案。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种精度高、抗干扰能力强、能在野外供电不便和无人值守的恶劣环境下长期稳定工作的用于采空区输电塔基础稳定性的无线监测系统。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是:该监测系统包括第一倾斜度传感器、第二倾斜度传感器、第三倾斜度传感器、第四倾斜度传感器、第五倾斜度传感器、RS485收发模块、单片机、状态选择拨码开关、工业计算机、GPRS数据传输单元、串行时钟芯片、EEPROM存储芯片、硬件看门狗芯片、电池电量监测模块和太阳能供电系统。RS485收发模块的输入端6a、6b、6c、6d、6e依次与第一倾斜度传感器的输出端Va、第二倾斜度传感器的输出端Vb、第三倾斜度传感器的输出端Vc、第四倾斜度传感器的输出端Vd、第五倾斜度传感器的输出端Ve对应连接，RS485收发模块的输出端RXDl、TXDl与单片机的引脚TXDURXD1对应连接，状态选择拨码开关的输出端SW0-SW5依次与单片机的I/O口 P2.2-P2.7对应连接。GPRS数据传输单元通过无线网络与监控中心的工业计算机通讯，GPRS数据传输单元的引脚TXD、RXD通过RS232串口与单片机的引脚RXD、TXD对应连接，串行时钟芯片的引脚SCL2、SDA2与单片机的I/O 口 P2.0、P2.1对应连接，EEPROM存储芯片的引脚SCLUSDA1与单片机的I/O 口 Pl.0,Pl.1对应连接，硬件看门狗芯片的输入端RES、输出端WDT与单片机的引脚RES、I/0 口 Pl.7对应连接。电池电量监测模块的输出端DB0-DB7依次与单片机的I/O 口 P0.0-P0.7对应连接，太阳能供电系统的输出端Lc、Ld与电池电量监测模块的输入端In+、In_对应连接。工业计算机装有采空区输电塔的基础稳定性无线监测软件。所述的GPRS数据传输单元由GPRS模块、SM卡模块、启动按钮、复位按钮、网络指示模块和天线组成。GPRS模块的引脚VCC、RST、CLK、GND、DATA依次与SM卡模块的引脚S_VCC、S_RST、S_CLK、S_GND、S_DATA对应连接；GPRS模块的引脚IGT与启动按钮的输出端相连；GPRS模块的引脚RESET与复位按钮的输出端相连；GPRS模块的引脚NET与网络指示模块的输出端NET连接，GPRS模块通过天线连接器与天线连接。GPRS模块的引脚TXD、RXD与单片机的引脚RXD、TXD对应连接；GPRS模块通过天线与监控中心的工业计算机通讯。所述的太阳能供电系统由太阳能电池板、太阳能控制器、浪涌保护器、胶体蓄电池、直流防雷器组成。太阳能电池板的正极22a、负极22b与直流防雷器的正极26a、负极26b对应连接，太阳能控制器的公共端23a、输入端23b与直流防雷器的正极26a、负极26b对应连接；胶体蓄电池的正极25a、负极25b与太阳能控制器的公共端23a、输入端23c对应连接；太阳能控制器的公共端23a、输出端23d与浪涌保护器输入端的正极La、负极Lb对应连接。浪涌保护器输出端的正极Lc、负极Ld与电池电量监测模块的输入端Ιη+、Ιη_对应连接。所述的采空区输电塔基础稳定性的无线监测软件的主流程是: S-1:采空区输电塔基础稳定性的无线监测软件初始化； S-2:建立通信端口，当GPRS数据传输单元的连接请求到达通信端口时与其建立通信链路； S-3:等待接收GPRS数据传输单元发送的监测数据包； S-4:接收GPRS数据传输单元发送的监测数据包； S-5:校验监测数据包数据的正确性，若校验正确，则对所述数据进行格式转换处理；若校验错误，则返回S-3; S-6:根据输电塔信息数据库历史数据，判断该输电塔倾斜度是否超出安全范围，若未超出安全范围，则进行下一步；若超出安全范围，则发送预警信息； S-7:存储数据至输电塔信息数据库中； S-8:继续等待采集GPRS数据传输单元发送的监测数据包。由于采用上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有如下积极效果: 由于高压现场的环境恶劣，外部干扰较多，本专利技术使用了硬件看门狗芯片，该芯片可以在单片机工作异常时，自动对其进行复位操作，大大提高了监测系统的抗干扰能力。此外，由于野外供电不便，本专利技术搭建了一套太阳能供电系统为设备提供电源，根据监测系统的实际功耗、现场的日照情况等因素配置太阳能电池板的功率和胶体蓄电池的容量，使设备能够在野外供电不便的环境下长期连续工作。本专利技术以钻孔倾斜法作为主要监测手段，采用五路高精度倾斜度传感器，多层次、多角度、全天候地对输电塔基础的倾斜度进行监测，并实时地将各个输电塔的线塔编号、数据采集时间、五路采集数据发送至监控中心，保证监测数据的精确全面。为了获取准确的数据采集时间，本专利技术采用内置晶振的高精度串行时钟芯片，芯片自带时钟精度数字调整功能，能长期提供精准的实时时钟。五路倾斜度传感器将采集到的倾斜度信息通过RS485总线传送给RS485收发模块，RS485收发模块为磁隔离型，能提高五路倾斜度传感器和单片机之间的收发速率。数据经过单片机加密、校验与打包处理，一方面存储在EEPROM存储芯片中，必要时可以通过232串口将数据读出，保证了历史数据的可追本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于采空区输电塔基础稳定性的无线监测系统，其特征在于该监测系统包括第一倾斜度传感器（1）、第二倾斜度传感器（2）、第三倾斜度传感器（3）、第四倾斜度传感器（4）、第五倾斜度传感器（5）、RS485收发模块（6）、单片机（7）、状态选择拨码开关（8）、工业计算机（9）、GPRS数据传输单元（10）、串行时钟芯片（11）、EEPROM存储芯片（12）、硬件看门狗芯片（13）、电池电量监测模块（14）和太阳能供电系统（15）；RS485收发模块（6）的输入端6a、6b、6c、6d、6e依次与第一倾斜度传感器（1）的输出端Va、第二倾斜度传感器（2）的输出端Vb、第三倾斜度传感器（3）的输出端Vc、第四倾斜度传感器（4）的输出端Vd、第五倾斜度传感器（5）的输出端Ve对应连接；RS485收发模块（6）的输出端RXD1、TXD1与单片机（7）的引脚TXD1、RXD1对应连接，状态选择拨码开关（8）的输出端SW0‑SW5依次与单片机（7）的I/O口P2.2‑P2.7对应连接；GPRS数据传输单元（10）通过无线网络与监控中心的工业计算机（9）通讯，GPRS数据传输单元（10）的引脚TXD、RXD通过RS232串口与单片机（7）的引脚RXD、TXD对应连接，串行时钟芯片（11）的引脚SCL2、SDA2与单片机（7）的I/O口P2.0、P2.1对应连接，EEPROM存储芯片（12）的引脚SCL1、SDA1与单片机（7）的I/O口P1.0、P1.1对应连接，硬件看门狗芯片（13）的输入端RES、输出端WDT与单片机（7）的引脚RES、I/O口P1.7对应连接；电池电量监测模块（14）的输出端DB0‑DB7依次与单片机（7）的I/O口P0.0‑P0.7对应连接，太阳能供电系统（15）的输出端Lc、Ld与电池电量监测模块（14）的输入端In+、In‑对应连接；工业计算机（9）装有采空区输电塔基础稳定性的无线监测软件。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周凤星，王奇武，万兴兵，张志坚，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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