一种杆塔沉降在线监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种杆塔沉降在线监测系统及监测方法，通过设置重锤，以重力方向为测量基准，配合角度传感器，精确实现了对杆塔沉降的在线监测，避免了传统测量方式没有测量基准或测量基准偏移对测量结果的影响；采用高精度角度传感器，不仅能测量杆塔的偏移沉降角度，还能够根据杆塔的尺寸计算出杆塔实际沉降值的大小，可实现对杆塔沉降长期可靠的在线监测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种杆塔沉降在线监测系统及监测方法


[0001]本专利技术涉及输电线路在线监测
，特别涉及杆塔沉降在线监测系统及监测方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]电力杆塔在长期使用中，由于地质条件的变化，杆塔基础常会发生沉降、开裂、滑移等不良变化，从而造成杆塔的变形、沉降甚至倒塌，严重影响电力供应，带来巨大的经济损失。
[0004]目前最常见的杆塔沉降测量方法是采用北斗差分定位技术监测杆塔的沉降位移，但该方法仅适用于地形平坦地区。还有通过激光等方式测量杆塔的沉降，该方法虽然测量精度高，但该方法无法保证测量基准的准确性，需要默认测量基准是理想的，如果激光靶标或其他测量基准出现沉降或位移，则测量结果会发生较大偏差。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术的不足，本专利技术的第一个方面，提供了一种杆塔沉降在线监测系统，包括杆塔、安装架和箱体，监测装置设置于箱体内部。
[0006]所述杆塔沉降在线监测系统通过太阳能电池板供电。
[0007]所述安装架成十字交叉状与杆塔的塔腿固定连接，箱体水平安装在安装架上。
[0008]进一步地，箱体为陶瓷结构的长方体。
[0009]进一步地，箱体通过钎焊或粘接固定连接在安装架交叉位置。
[0010]进一步地，箱体的底面中心与安装架交叉位置的中心重合。
[0011]所述监测装置包括主机与测量单元，主机包含微处理器、电源模块和通讯模块，测量单元包括固定杆、第一转动部件、第一连接杆、第二转动部件、第二连接杆和重锤，所述第一转动部件和第二转动部件上设置有角度传感器。
[0012]所述固定杆的上端与箱体顶部中心位置固定连接，固定杆的下端通过第一转动部件与第一连接杆的上端转动连接，第一连接杆的下端通过第二转动部件与第二连接杆的上端转动连接，第二连接杆的下端固定连接有重锤。
[0013]进一步地，所述第一转动部件的轴线与任一根安装架的长边在空间内垂直，所述第二转动部件的轴线与另一根安装架的长边在空间内垂直。
[0014]进一步地，根据测得的沉降角度与安装架的长度计算塔腿的沉降值。
[0015]本专利技术的第二个方面提供了一种杆塔沉降在线监测方法，包括：
[0016]通过重锤保证测量结构始终竖直向下；
[0017]两个安装有角度传感器的转动部件的轴线的方向分别与待测杆塔的两条对角线垂直；
[0018]通过角度传感器的本次读数与所测对角线的长度计算杆塔的本次沉降量。
[0019]进一步地，通过角度传感器的历史读数计算杆塔的累计沉降量。当杆塔的累计沉降量或单个方向的沉降角度超过阈值，监测系统进行报警。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1、本专利技术通过重锤配合角度传感器实现对杆塔沉降的在线测量，以竖直向下的重锤作为基准，避免了传统测量方式没有测量基准或测量基准偏移对测量结果的影响；
[0022]2、本专利技术采用高精度角度传感器，不仅能测量杆塔的偏移沉降角度，还能够根据杆塔的尺寸计算出杆塔实际沉降值的大小。
附图说明
[0023]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0024]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0025]图2为本专利技术监测装置的系统框图。
[0026]图3为本专利技术测量单元结构示意图。
[0027]其中，1
‑
杆塔，2
‑
安装架，3
‑
箱体，311
‑
固定杆，312
‑
第一连接杆，313
‑
第二连接杆，321
‑
第一转动部件，322
‑
第二转动部件，33
‑
重锤，4
‑
太阳能电池板。
具体实施方式
[0028]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0029]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0030]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0031]在本专利技术中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本专利技术各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本专利技术中任一部件或元件，不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]本专利技术中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本专利技术中的具体含义，不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]实施例1：
[0034]本专利技术实施例1提供了一种杆塔沉降在线监测系统。
[0035]如图1所示，一种杆塔沉降在线监测系统，包括杆塔1、安装架2和箱体3，监测装置设置于箱体3内部，通过太阳能电池板4供电。
[0036]所述安装架2由两根扁平钢焊接而成，成十字交叉状与杆塔的塔腿固定连接，其中
一根扁平钢与塔腿A、D固定连接于A1、D1位置，另一根扁平钢与塔腿B、C固定连接于B1、C1位置。在实际安装时，可利用塔身上现有的A1B1、B1D1、C1D1、A1C1横担结构进行辅助安装，以保证A1、B1、C1、D1四点及安装架均位于同一水平面。
[0037]为了保证箱体的绝缘性，保障内部测量单元的稳定运行，箱体设计为陶瓷结构的长方体，通过钎焊或粘接等方式固定连接在安装架交叉位置，并保证箱体的底面中心与安装架交叉位置的中心点重合。
[0038]如图2所示，所述监测装置包括主机与测量单元，主机中包含微处理器、电源模块和通讯模块，测量单元包括角度传感器A和角度传感器B。角度传感器用于测量角度变化量，微处理器接收角度传感器的测量电信号并计算杆塔的沉降值，通过通讯模块发送至控制中心。
[0039]测量原理如图3所示，其中，固定杆311的上端与箱体顶部中心位置固定连接且确保不会发生相对转动，固定杆311的下端通过第一转动部件321与第一连接杆312的上端转动连接，第一连接杆312的下端通过第二转动部件与第二连接杆313的上端转动连接，第二连接杆313的下端固定连接有重锤33。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种杆塔沉降在线监测系统，其特征在于，包括杆塔、安装架和箱体；监测装置设置于箱体内部；所述安装架成十字交叉状与杆塔的塔腿固定连接，箱体水平安装在安装架上；所述监测装置包括主机与测量单元，主机包含微处理器、电源模块和通讯模块，测量单元包括固定杆、第一转动部件、第一连接杆、第二转动部件、第二连接杆和重锤，所述第一转动部件和第二转动部件上设置有角度传感器；所述固定杆的上端与箱体顶部中心位置固定连接，固定杆的下端通过第一转动部件与第一连接杆的上端转动连接，第一连接杆的下端通过第二转动部件与第二连接杆的上端转动连接，第二连接杆的下端固定连接有重锤。2.如权利要求1所述的一种杆塔沉降在线监测系统，其特征在于，所述杆塔沉降在线监测系统通过太阳能电池板供电。3.如权利要求1所述的一种杆塔沉降在线监测系统，其特征在于，所述箱体为陶瓷结构的长方体。4.如权利要求3所述的一种杆塔沉降在线监测系统，其特征在于，所述箱体通过钎焊或粘接固定连接在安装架交叉位置。5.如权利要求1所述的一种杆塔沉降在线监测系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：马良，魏波，刘钦同，吴耐菊，王亚琪，金尚伟，郑灿辉，郭新平，田素玲，张晓燕，吴海军，赵辉，赵燕珍，曹启国，潘国强，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济宁供电公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：