智能电力塔杆拉线防盗装置制造方法及图纸

智能电力塔杆拉线防盗装置，用于解决电力塔杆拉线的盗窃问题。它包括电力塔杆和拉线，其特征是，还包括传感器单元、控制器和GSM无线模块，所述传感器单元设置在拉线上，且传感器单元包括拉力传感器、振动传感器和角度传感器，所述拉力传感器、角度传感器和振动传感器分别与控制器信号连接，所述GSM无线模块与控制器无线通讯。本实用新型专利技术提供的智能电力塔杆拉线防盗装置，可以实现对电力塔杆拉线的检测，以检测拉线上的拉力数据、角度数据和振动数据，进而可以实现对电力塔杆拉线的精确检测，以确保电力塔杆拉线的正常运行。电源模块的设置，可以为各传感器和控制器提供能量。GSM无线模块的设置，可以实现对装置的无线监控。

【技术实现步骤摘要】
智能电力塔杆拉线防盗装置
本技术涉及电力安全运行
，具体地说是一种智能电力塔杆拉线防盗装置。
技术介绍
电力塔杆拉线是为了平衡电力塔杆各方面的作用力并抵抗风压，防止电力塔杆倾倒。拉线分为以下几种：普通拉线，用于终端杆、转角杆和耐张杆处，起平衡拉力的作用；二侧拉线，装于直线杆二侧，用以增强电力塔杆的抗风能力；四方拉线，在电力塔杆四周拉线，用以增强电力塔杆的稳定性；过道拉线，是在道路边立一根拉线杆，在此拉线杆上做一条过道拉线，必须保持一定高度，不影响交通；V形拉线，是当电力塔杆高、横担多、架设导线较多时，在拉力的合力点上下两处各安装的一条拉线，其下部合为一条，构成“V”形；共同拉线，是将拉线固定在相邻电力塔杆上，用以平衡拉力；弓形拉线，是在电力塔杆中部加一支柱，在其上下加装的拉线，以防止电力塔杆弯曲。电力塔杆拉线与地面的夹角一般为45°角。近几年电力设施中线路拉线被盗案件屡有发生，以前35kV、10kV丢失的较多，现在110kV线路拉线被盗数量也正在逐渐增加。由于电力塔杆拉线被盗造成线路跳闸停电事故的发生，不仅给人们用电带来伤害，并且还会给线路维护人员增加工作量，给国家和人民的财产造成损失，已经严重影响电网安全运行及人们的正常工作生活。为此，常用的防盗措施如下：一是通过改造电力塔杆拉线连接件的结构，通过机械手段来防盗，如：将调节螺母焊接固定，更换拉线时需要进行破坏性拆除；采用防盗螺母，安装简便，但是更换拉线同样需要进行破坏性拆除；二是采用人工不定期巡逻的方式，通过线路维护人员加强巡逻，减少偷盗拉线事件的发生的概率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种智能电力塔杆拉线防盗装置，用于解决电力塔杆拉线的盗窃问题。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：智能电力塔杆拉线防盗装置，它包括电力塔杆和拉线，其特征是，还包括传感器单元、控制器和GSM无线模块，所述传感器单元设置在拉线上，且传感器单元包括拉力传感器、振动传感器和角度传感器，所述拉力传感器、角度传感器和振动传感器分别与控制器信号连接，所述GSM无线模块与控制器无线通讯。进一步地，还包括与控制器连接的电源模块，所述电源模块主要包括发电单元。进一步地，所述发电单元为太阳能-锂电池发电结构。进一步地，所述发电单元选用输出功率10W、开路电压5V的单晶硅太阳能光伏发电板，通过CN3065太阳能充电管理模块为锂电池进行充电；选用输出电压为3.7V、容量为4000mAh的聚合物锂电池，该锂电池通过SX1308DC—DC升压模块3将3.7V直流电压升压至5V直流电压，为拉力传感器、GSM无线模块进行供电；同时将3.7V电压通过低压差电压调节器SP3819模块转化成3.3V的直流电压，为控制器供电。进一步地，所述拉力传感器选用S型拉力传感器，量程为0～1T。进一步地，所述GSM无线模块、电源模块、控制器均设置在电力塔杆的顶部。本技术的有益效果是：本技术提供的智能电力塔杆拉线防盗装置，可以实现对电力塔杆拉线的检测，以检测拉线上的拉力数据、角度数据和振动数据，进而可以实现对电力塔杆拉线的精确检测，以确保电力塔杆拉线的正常运行。电源模块的设置，可以为各传感器和控制器提供能量。GSM无线模块的设置，可以实现对装置的无线监控。附图说明图1为本技术的结构框图；图2为本技术的太阳能锂电池结构框图；图3为本技术的安装示意图；图中：1光伏发电板，2聚合物锂电池，3SX1308DC—DC升压模块，4低压差电压调节器SP3819模块，5GSM无线模块，6拉力传感器,7控制器，8太阳能充电管理模块，9电力塔杆，91拉线，92地基，93传感器单元，94发电单元。具体实施方式如图1至图3所示，本技术主要包括电源模块、控制器、电力塔杆9、拉线91和传感器单元93，下面结合附图对本技术进行详细描述。如图3所示，电力塔杆9的底部固定在地基92上，在电力塔杆9的上部与地基之间设有拉线91。在每一根拉线上分别设有传感器单元93，传感器单元包括拉力传感器6、振动传感器和角度传感器。控制器设置在电力塔杆上，在控制器内部集成有分类算法模块；控制器与拉力传感器、振动传感器、角度传感器、GSM无线模块和电源模块连接。控制器选择STM32F103C8T6芯片作为主控MCU，采用SWD模式下载调试程序；分类算法模块，选用极端梯度上升算法，即XGBOOST算法，该算法通过使用集成学习的方式提高模型的分类效果和回归精度；拉力传感器，选用S型拉力传感器，量程为0～1T，输出信号为0～10mV差分电压信号，其输出信号连接到由AD6232和LM258放大芯片组成的多级运算放大电路中，完成拉力传感器信号的采集，实现对电力塔杆拉线拉力的测量；振动传感器，选用SW-180型振动传感器，实现对电力塔杆拉线振动状态的监测；角度传感器，选用MPU6050陀螺仪芯片，通过IIC通讯协议与微处理器进行通讯，完成对电力塔杆拉线多维的角度测量；GSM无线模块，选用SIM900A短信模块，实现电力塔杆拉线状态信息的无线通讯报警功能；电源模块，采用太阳能—锂电池供电方式，为拉力传感器、GSM无线模块和控制器供电。整个装置正常工作时，首先控制器完成系统时钟初始化、串口初始化等工作；GSM无线模块完成GSM模块的注册任务；拉力传感器、振动传感器以及角度传感器完成相应的初始化。接着，对应的传感器开始采集电力塔杆拉线振动、拉力、角度相关的数据(拉力传感器采集拉线上的拉力数据、角度传感器采集拉线的角度数据、振动传感器采集拉线上的振动数据)，如图1所示，并上传至控制器中。进而，控制器对采集到的数据进行处理后，将数据输入到分类算法模块中进行分析、运算，得到电力塔杆拉线的相关状态。最后，当电力塔杆拉线处于异常状态时，控制器激活GSM无线模块，发送电力塔杆拉线相关的预警、报警状态信息至运行维护人员手机端，通知其及时到达现场检修。至此，一个正常工作运行状态结束。为确保装置运行可靠性，及时发现装置故障，方便工作人员及时维修。特采取下列措施，1、用户可向装置发送查询指令，对装置监测数据进行查看。(向指定号码发送指定命令，装置收到信息后自动回复。)2、在正常情况下，装置定期向用户发送数据。由于该装置长期户外运行，且装置内的各传感器需要5V、3.3V等不同等级的直流电压供电，GSM无线模块要求工作时工作电流大于1A。考虑低功耗的同时，要求持续可靠供电，且尽量避免不必要的维护。鉴于上述要求，在电力塔杆上设有电源模块，电源模块主要包括发电单元94，发电单元采用太阳能—锂电池供电方式，如图2所示，选用输出功率10W、开路电压5V的单晶硅太阳能光伏发电板1，通过CN3065太阳能充电管理模块8为锂电池进行充电；选用输出电压为3.7V容量为4000mAh的聚合物锂电池2，该锂电池通过SX1308DC—DC升压模块3将3.7V直流电压升压至5V直流电压，为拉力传感器、GSM无线模块进行供电；同时将3.7V电压通过低压差电压调节器SP3819模块5转化成3.3V的直流电压，为控制器供电。采用太阳能-锂电池的供电方式，推广了新能源的开发利用，减小环境污染，改善我们的生活环境。发电单元94设置在整个装置上方，使该装置避免了日晒雨淋，大大降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能电力塔杆拉线防盗装置，它包括电力塔杆和拉线，其特征是，还包括传感器单元、控制器和GSM无线模块，所述传感器单元设置在拉线上，且传感器单元包括拉力传感器、振动传感器和角度传感器，所述拉力传感器、角度传感器和振动传感器分别与控制器信号连接，所述GSM无线模块与控制器无线通讯。

【技术特征摘要】
1.智能电力塔杆拉线防盗装置，它包括电力塔杆和拉线，其特征是，还包括传感器单元、控制器和GSM无线模块，所述传感器单元设置在拉线上，且传感器单元包括拉力传感器、振动传感器和角度传感器，所述拉力传感器、角度传感器和振动传感器分别与控制器信号连接，所述GSM无线模块与控制器无线通讯。2.根据权利要求1所述的智能电力塔杆拉线防盗装置，其特征是，还包括与控制器连接的电源模块，所述电源模块主要包括发电单元。3.根据权利要求2所述的智能电力塔杆拉线防盗装置，其特征是，所述发电单元为太阳能-锂电池发电结构。4.根据权利要求3所述的智能电力塔杆拉线防盗装置，其特征是，所述发电单元选用输出功率10W、开...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋健，朱英杰，李仁辉，潘霄，郭雅欣，齐桂彬，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司东营供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：山东,37