一种应用于高压输电杆塔的智能电力设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用于高压输电杆塔的智能电力设备，包括高精度三轴加速度传感微系统，以及信号调理模块，信号处理模块，DSP微控制器系统，射频收发系统，上述各单元依次电连接；所述高精度三轴加速度传感微系统为X轴、Y轴、Z轴的加速度传感微系统；所述信号调理模块为一个模拟调理电路；采用本实用新型专利技术所提供的应用于高压输电杆塔的智能电力设备，安全，无需人工巡线，以及能够对高压输电杆进行实时检测，并能起到警示作用，保障输配电线路安全。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无线传感网领域，具体涉及一种应用于高压输电杆塔的智能电力设备。
技术介绍
随着国民经济的高速发展，国民经济运行对电力能源供应的依赖越来越大，高压、特高压骨干输电网的安全运行直接关系到整个电网的安全运行，更是关乎国家经济安全和社会稳定。对电网安全运行的外在威胁主要来自三个方面，一是自然灾害，第二是外部的野蛮施工，第三个是人为破坏。近年来随着全球变暖，台风、暴雨、强雷暴等恶劣气象天候频发，导致山洪暴发、冲毁杆塔地基、暴风刮断输电线路、刮倒输电杆塔等自然灾害频发，对电网安全运行构成越来越大的危险。伴随经济的高速发展是国家重点基建设施工的高速增长，如新建高铁、新建高速公路、新建高压输电线路和其他新建重点工程的大量上马，这些工程的施工不可避免的要穿越高压输电走廊，甚至靠近杆塔施工，由于这些施工单位通常不具备高压输变电技术的专业知识，缺乏对高电走廊下作业的危险性认知，而这些施工往往会采用多种大型机械施工，可能会造成危险接近甚至碰线短路等恶性事故的发生。靠近杆塔野蛮挖掘等可能会造成杆塔地基损毁、杆塔倾覆等重大恶性事故。人为故意损毁主要是偷盗和破坏，由于国内经济发展的不平衡和社会治安不良等问题导致盗窃分子对输变电设备不法偷盗行为经常发生，给电力企业带来极大困扰和重大经济损失。目前国内应对电网的安全威胁主要采用人工巡线，雇佣当地居民做护线员，并少量实验采用直升机、无人机等现代化手段进行巡线。在部分重要杆塔上也有采取技术手段防范盗窃、破坏事件的发生，但主要是采用视频、红外等技术的点对点通信模式，虚警率和可靠性还不尽如人意，需要进一步改进和完盡口 ο巡线工人定期巡视高压线路，走访当地护线员，排查安全隐患，然而，这项工作是异常艰难的，巡线工作人员劳动强度大，护线员的责任心和护线知识的参差不齐，野外作业的艰苦和某些线路杆塔难以到达，都会使巡线工作效果难以保证，巡线周期很长(I 10周)，导致线路状态监管的缺位，这些都给线路安全留下隐患。因此，一种安全，无需人工巡线，以及能够对高压输电杆进行实时检测，并能起到警示作用，保障输配电线路安全的应用于高压输电杆塔的智能电力设备亟待出现。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种安全，无需人工巡线，以及能够对高压输电杆进行实时检测，并能起到警示作用，保障输配电线路安全的应用于高压输电杆塔的智能电力设备。为达到上述目的，本技术的技术方案如下:一种应用于高压输电杆塔的智能电力设备，包括高精度三轴加速度传感微系统，以及信号调理模块，信号处理模块，DSP微控制器系统，射频收发系统，上述各单元依次电连接；所述高精度三轴加速度传感微系统为X轴、Y轴、Z轴的加速度传感微系统；所述信号调理模块为一个模拟调理电路。优选的，所述射频收发系统为2.4G天线。优选的，所述信号处理模块为模拟数字转换模块。优选的，所述DSP微控制器系统为数字信号处理系统。通过上述技术方案，本技术技术方案的有益效果是:一种应用于高压输电杆塔的智能电力设备，包括高精度三轴加速度传感微系统，以及信号调理模块，信号处理模块，DSP微控制器系统，射频收发系统，上述备单元依次电连接；所述高精度三轴加速度传感微系统为X轴、Y轴、Z轴的加速度传感微系统；所述信号调理模块为一个模拟调理电路；采用本技术所提供的应用于高压输电杆塔的智能电力设备，安全，无需人工巡线，以及能够对高压输电杆进行实时检测，并能起到警示作用，保障输配电线路安全。附图说明为了更清楚地说明本技术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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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为本技术公开的应用于高压输电杆塔的智能电力设备的结构示意图；图2为本技术公开的应用于高压输电杆塔的智能电力设备的三轴加速度传感微系统的坐标示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术公开了一种安全，无需人工巡线，以及能够对高压输电杆进行实时检测，并能起到警示作用，保障输配电线路安全的应用于高压输电杆塔的智能电力设备。如图1所示，一种应用于高压输电杆塔的智能电力设备，包括高精度三轴加速度传感微系统，以及信号调理模块，信号处理模块，DSP微控制器系统，射频收发系统，上述各单元依次电连接；所述高精度三轴加速度传感微系统为X轴、Y轴、Z轴的加速度传感微系统；所述信号调理模块为一个模拟调理电路。所述射频收发系统为2.4G天线，所述信号处理模块为模拟数字转换模块，所述DSP微控制器系统为数字信号处理系统。其工作原理是:使用三轴加速度传感器来实现倾斜角的实时测量，在不同的姿态产生不同的模拟电压值，通过一个简单的模拟调理电路送入ADC (模拟数字转化模块)，单片机控制进行数据的高速采样，分别得到三个轴的重力加速度。在处理算法上，得到了相应的三轴加速度，基于一个参照点分别确定加速度计各个轴的角度，参照点为器件典型取向，即X轴和y轴位于水平面(Og场)，z轴与水平垂直(Ig场)，如附图2所示。通过各个轴向的倾斜角的计算，得到最终的倾斜状况的判断。使用三轴的重要优势在于，在单轴解决方案下，除X轴以外的任何轴发生倾斜都会造成重大误差，与此不同，使用三轴因为有效增量灵敏度与目标重力的和方根值具有比例关系。当重力完全处于xy平面之内时，这些轴检测到的加速度方和根的理想值等于lg。如果χζ平面或yz平面中存在倾斜，则重力导致的总加速度会减少，同时会减少有效增量灵敏度，这又会加大既定加速度计分辨率下的倾斜步长，但仍可提供精确的测量值。经实际测量，我们的测量角精度达到0.5度以内。通过采集三轴加速度的变化量，基于短时窄脉冲的测量方法，实现对微小振动信号的检测。具体实现方法就是通过采集I秒钟的三轴加速度的信号变化量，然后进行算法处理。算法的基本原理是当变化量大于环境本地噪声，并超过了一个相对的阈值后，再经时域的一个脉冲宽度阈值的判定，如果信号变化量同时满足信号幅值和脉冲宽度的要求，我们判定发生了震动。对震动的判定结果，是通过无线传感网络发送到汇聚节点。经现场测量，对高压杆塔的攀爬，敲击等微小振动信号都能进行准确度检测。DSP得到相应的倾斜角和震动信息，本案例中使用了超低功耗的DSP，此DSP具有极低的功耗，可以在尽量少的电能消耗下控制无线射频模块通过无线传感网络发送到用户终端进行实时监测，为电池供应系统带来了更长的使用寿命。无线信号可以传输的距离竟测定在发射功率为50mw时，视距可以达到I公里，能够满足我们电力无线组网的要求。通过上述技术方案，本技术技术方案的有益效果是:一种应用于高压输电杆塔的智能电力设备，包括高精度三轴加速度传感微系统，以及信号调理模块，信号处理模块，DSP微控制器系统，射频收发系统，上述各单元依次电连接；所述高精度三轴加速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于高压输电杆塔的智能电力设备，其特征在于，包括高精度三轴加速度传感微系统，信号调理模块，信号处理模块，DSP微控制器系统和射频收发系统，上述各单元依次电连接；所述高精度三轴加速度传感微系统为X轴、Y轴、Z轴的加速度传感微系统；所述信号调理模块为一个模拟调理电路。

【技术特征摘要】
1.一种应用于高压输电杆塔的智能电力设备，其特征在于，包括高精度三轴加速度传感微系统，信号调理模块，信号处理模块，DSP微控制器系统和射频收发系统，上述各单元依次电连接； 所述高精度三轴加速度传感微系统为X轴、Y轴、Z轴的加速度传感微系统； 所述信号调理模块为一个模拟调理电路。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱节军，凌小燕，
申请(专利权)人：苏州赛通自动化技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：