一种输电线路覆冰监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种输电线路覆冰监测装置。


背景技术：

2.输电线路覆冰持续增长，会增大导线荷载，荷载超过金具的机械强度后，会造成断线；同时，会加大杆塔各个部位和杆塔基础的荷载，荷载超过杆塔机械强度一定的限值，就会造成杆塔基础下降、倾斜、某些部分折断甚至倒塌，从而增大导线荷载，荷载超过金具的机械强度后，会造成断线。目前在针对输电线路覆冰状态监测方面研发了很多监测模型，虽然在一定程度上能够起到预警的作用，但是由于室外环境影响因素较多，并且工程人员不能直观了解输电线路覆冰状况，仅仅依靠监测模型预警分析存在一定的误差。


技术实现要素：

3.针对目前输电线路覆冰状态监测中，工程人员不能直观了解输电线路覆冰状况，仅仅依靠监测模型预警分析存在一定的误差的技术问题，本实用新型提出一种输电线路覆冰监测装置。
4.为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.本技术公开了一种输电线路覆冰监测装置，包括设备箱，所述设备箱设置在杆塔横担上，所述设备箱上设置有光伏板，所述设备箱内设置有第一调节机构和控制面板，还包括与所述第一调节机构相连接的第二调节机构，所述第二调节机构上设置有用于监测外部环境的图像监测组件，所述设备箱内设置有控制面板，所述控制面板分别与所述光伏板、所述第一调节机构、所述第二调节机构以及所述图像监测组件电连接，所述第一调节机构包括安装架，所述安装架上设置有调节气缸，所述调节气缸与所述第二调节机构固定连接；所述安装架两侧分别滑动设置有辅助滑套，所述辅助滑套与所述第二调节机构固定连接；所述调节气缸通过第一继电器与所述控制面板电连接。
6.本技术通过在杆塔横担上安装输电线路覆冰监测装置，利用第一调节机构和第二调节机构可实现图像监测组件的前后上下调节，进而实现多角度大范围图像监测，便于更加直观获取输电线路覆冰图像信息，便于工程人员结合覆冰图像和监测模型综合分析，降低仅通过监测模型预警误差。
7.优选地，所述设备箱外部设置有绝缘子串拉力监测模块和气象监测模块，所述绝缘子串拉力监测模块和气象监测模块均与所述控制面板电连接。
8.优选地，所述绝缘子串拉力监测模块包括拉力传感器，所述拉力传感器的一端与绝缘子串连接，所述拉力传感器的另一端与所述杆塔横担连接；所述气象监测模块包括风速监测仪和温度传感器，所述风速监测仪和温度传感器设置在所述设备箱外部，所述拉力传感器、所述风速监测仪和所述温度传感器均与所述控制面板电连接。
9.优选地，所述安装架的横截面形状为h型，所述调节气缸位于所述安装架的中心位置处，所述辅助滑套分别对称设置在所述安装架的两侧。
10.优选地，所述辅助滑套包括两组滑片，两组所述滑片扣合在所述安装架上且两组所述滑片可拆卸连接，两组所述滑片分别通过连杆与所述第二调节机构连接。
11.优选地，所述第二调节机构包括固定板，所述固定板两侧通过连杆与所述辅助滑套连接，所述固定板的中心位置与所述调节气缸的伸缩端连接；所述固定板上设置有摆动电机，所述摆动电机的动力轴与所述图像监测组件连接；所述摆动电机通过第二继电器与所述控制面板电连接。
12.优选地，所述图像监测组件包括高清夜视摄像头，所述高清夜视摄像头的底部设置在所述固定板上，所述高清夜视摄像头外部套设有透明防护罩，所述高清夜视摄像头与所述控制面板电连接。
13.优选地，所述控制面板上设置有光伏蓄电池，所述光伏蓄电池与所述光伏板电连接，所述控制面板上搭载有dsp信号处理板，所述dsp信号处理板的电源输入端与分别与所述光伏蓄电池电连接，所述dsp信号处理板的i/o端口分别与第一继电器和第二继电器电连接，所述dsp信号处理板的uart端口分别与所述图像监测组件和通讯模组电连接。
14.优选地，所述通讯模组包括zigbee通讯模块、gprs通讯模块以及zigbee中继器，所述zigbee通讯模块、所述gprs通讯模块以及所述zigbee中继器均与所述dsp信号处理板的uart端口电连接，所述dsp信号处理板通过所述gprs通讯模块与地面监控端通讯连接。
15.本技术通过输电线网中在相应距离内的杆塔内设置输电线路覆冰监测装置，可对区域输电线路覆冰或者全段输电线路覆冰状态实时获取图像信息，并且当部分节点通讯故障或通讯信号较弱时，可利用相邻输电线路覆冰监测装置实现自组网，提高监测信息的稳定传输。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
17.1、本技术通过在杆塔横担上安装输电线路覆冰监测装置，利用第一调节机构和第二调节机构可实现图像监测组件的前后上下调节，进而实现多角度大范围图像监测，便于更加直观获取输电线路覆冰图像信息，便于工程人员结合覆冰图像和监测模型综合分析，降低仅通过监测模型预警误差；
18.2、本技术通过输电线网中在相应距离内的杆塔内设置输电线路覆冰监测装置，可对区域输电线路覆冰或者全段输电线路覆冰状态实时获取图像信息，并且当部分节点通讯故障或通讯信号较弱时，可利用相邻输电线路覆冰监测装置实现自组网，提高监测信息的稳定传输。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
20.图1为本技术的整体结构示意图。
21.图2为本技术的内部结构示意图。
22.图3为图2中第一调节机构的结构示意图。
23.图中，1为设备箱，2为光伏板，3为第二调节机构，31为固定板，4为透明防护罩，5为
安装架，6为辅助滑套，7为调节气缸。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.本技术提出了一种输电线路覆冰监测装置，包括设备箱，所述设备箱设置在杆塔横担上，所述设备箱上设置有光伏板，所述设备箱内设置有第一调节机构和控制面板，还包括与所述第一调节机构相连接的第二调节机构，所述第二调节机构上设置有用于监测外部环境的图像监测组件，所述设备箱内设置有控制面板，所述控制面板分别与所述光伏板、所述第一调节机构、所述第二调节机构以及所述图像监测组件电连接。
26.本技术通过在杆塔横担上安装输电线路覆冰监测装置，利用第一调节机构和第二调节机构可实现图像监测组件的前后上下调节，进而实现多角度大范围图像监测，便于更加直观获取输电线路覆冰图像信息，便于工程人员结合覆冰图像和监测模型综合分析，降低仅通过监测模型预警误差。
27.本技术还提出了一种输电线路覆冰监测系统，包括若干个上述的输电线路覆冰监测装置，若干个所述的输电线路覆冰监测装置分别对应设置在杆塔横担上；相邻所述输电线路覆冰监测装置通过所述zigbee通讯模块和所述zigbee中继器通讯连接。
28.本技术通过输电线网中在相应距离内的杆塔内设置输电线路覆冰监测装置，可对区域输电线路覆冰或者全段输电线路覆冰状态实时获取图像信息，并且当部分节点通讯故障或通讯信号较弱时，可利用相邻输电线路覆冰监测装置实现自组网，提高监测信息的稳定传输。
29.下面结合图1-3，具体阐述本技术的具体技术方案：
30.实施例一
31.本技术公开了一种输电线路覆冰监测装置，包括设备箱1，所述设备箱1设置在杆塔横担上，所述设备箱1上设置有光伏板2，所述设备箱1内设置有控制面板，所述设备箱1外部设置有绝缘子串拉力监测模块和气象监测模块，所述绝缘子串拉力监测模块和气象监测模块均与所述控制面板电连接。也就是说，在设备箱的外部还设置有用于监测绝缘子串受力情况的拉力监测模块以及用于监测外部气象参数的气象监测模块，绝缘子串拉力监测模块和气象监测模块实时将监测信息传输至控制面板，控制面板将接收的监测信号实时转发至地面监控端。需要主要的是，本技术中光伏板作为主要电源供应，其中设备箱内还配置有备用电源，保证在连续阴雨天气下，整体设备的正常稳定运行。
32.具体地，所述绝缘子串拉力监测模块包括拉力传感器，所述拉力传感器的一端与绝缘子串连接，所述拉力传感器的另一端与所述杆塔横担连接；所述气象监测模块包括风速监测仪和温度传感器，所述风速监测仪和温度传感器设置在所述设备箱外部，所述拉力传感器、所述风速监测仪和所述温度传感器均与所述控制面板电连接。也就是说，利用利用拉力传感器实时监测绝缘子串受力变化，同时风速监测仪和温度传感器实时监测外部风速变化以及温度变化，拉力传感器、风速监测仪以及温度传感器分别与控制面板上的spi端口
连接，控制面板实时接收绝缘子串拉力变化信号、风速变化信号以及温度变化信号，同时控制面板将拉力变化值、风速变化值以及温度变化值转发至地面监控端，便于地面工作人员根据多项参数结合监控模型综合分析输电线路覆冰状态。需要注意的是，监控模型是目前输电线路覆冰状态监测的预警模型，其基于边缘计算根据输电线路导线应力值计算关联杆塔垂直档距，根据垂直档距计算对应的导线长度和覆冰后导线单位长度荷载，随后根据导线覆冰后的单位长度荷载与导线单位长度自身荷载的差值，计算得到导线单位长度的覆冰荷载，最后根据导线单位长度的覆冰荷载计算得到导线覆冰厚度。
33.所述设备箱1内设置有第一调节机构，所述第一调节机构与所述第二调节机构3相连接，所述第一调节机构包括安装架5，所述安装架5上设置有调节气缸7，所述调节气缸7与所述第二调节机构3固定连接；所述安装架5两侧分别滑动设置有辅助滑套6，所述辅助滑套6与所述第二调节机构3固定连接；所述调节气缸7通过第一继电器与所述控制面板电连接。也就是说，利用调节气缸可带动第二调节机构和图像监测组件向外伸出，便于提高图像监测范围，在调节气缸推动第二调节机构移动的同时，安装架两侧的辅助滑套保证第二调节机构滑动推出过程的稳定性，避免第二调节机构出现震颤。
34.在一些实施例中，所述安装架5的横截面形状为h型，所述调节气缸7位于所述安装架5的中心位置处，所述辅助滑套6分别对称设置在所述安装架5的两侧。也就是说，将辅助滑套对称布置在安装架的两侧，调节气缸位于安装架的中心位置处，保证第二调节机构整体受力平衡，提高第二调节机构滑动过程中的稳定性。
35.在一些实施例中，所述辅助滑套6包括两组滑片，两组所述滑片扣合在所述安装架5上且两组所述滑片可拆卸连接，两组所述滑片分别通过连杆与所述第二调节机构3连接。也就是说，利用两组滑片对称扣合在安装架一侧整体组成辅助滑套，避免两组滑片出现滑脱的情况，并且两组滑片通过螺栓对接，在后续更换维护时便于拆卸。
36.所述第二调节机构3上设置有用于监测外部环境的图像监测组件，所述第二调节机构3包括固定板31，所述固定板31两侧通过连杆与所述辅助滑套6连接，所述固定板31的中心位置与所述调节气缸7的伸缩端连接；所述固定板31上设置有摆动电机，所述摆动电机的动力轴与所述图像监测组件连接；所述摆动电机通过第二继电器与所述控制面板电连接。也就是说，在调节气缸的伸缩端安装摆动电机，利用摆动电机可带动图像监测组件上下摆动，调节监测视角，进而提高整体监测范围，便于工作人员观察不同位置处输电线路的覆冰情况。
37.所述图像监测组件包括高清夜视摄像头，所述高清夜视摄像头的底部设置在所述固定板上，所述高清夜视摄像头外部套设有透明防护罩4，所述高清夜视摄像头与所述控制面板电连接。也就是说，利用高清夜视摄像头可实现全天候图像监测，并且在高清夜视摄像头的外部套设透明防护罩，避免外部物体撞击损坏高清夜视摄像头。
38.所述控制面板分别与所述光伏板2、所述第一调节机构、所述第二调节机构3以及所述图像监测组件电连接，所述控制面板上设置有光伏蓄电池，所述光伏蓄电池与所述光伏板2电连接，所述控制面板上搭载有dsp信号处理板，所述dsp信号处理板的电源输入端与分别与所述光伏蓄电池电连接，所述dsp信号处理板的i/o端口分别与第一继电器和第二继电器电连接，所述dsp信号处理板的uart端口分别与所述图像监测组件和通讯模组电连接。也就是说，dsp信号处理板接收各监测设备监测信号，同时dsp信号处理板将监测值通过通
讯模块转发至地面监控端，并且地面监控端可远程控制高清夜视摄像头的拍摄位置，地面监控端通过通讯模块向dsp信号处理板发送控制信号，dsp信号处理板控制对应的第一继电器和/或第二继电器闭合，进而控制调节气缸和/或摆动电气动作调节高清夜视摄像头的拍摄位置以及拍摄角度。
39.所述通讯模组包括zigbee通讯模块、gprs通讯模块以及zigbee中继器，所述zigbee通讯模块、所述gprs通讯模块以及所述zigbee中继器均与所述dsp信号处理板的uart端口电连接，所述dsp信号处理板通过所述gprs通讯模块与地面监控端通讯连接。也就是说，在正常通讯状态下，dsp信号处理板通过gprs通讯模块实现与地面监控端通讯，当出现通讯信号弱或者信号故障时，dsp信号处理板通过zigbee通讯模块和zigbee中继器实现信号传输，保证正常的信号传输。
40.实施例二
41.本技术还公开了一种输电线路覆冰监测系统，包括若干个上述的输电线路覆冰监测装置，若干个所述的输电线路覆冰监测装置分别对应设置在杆塔横担上；相邻所述输电线路覆冰监测装置通过所述zigbee通讯模块和所述zigbee中继器通讯连接。也就是说，通过在相应距离内的杆塔内设置输电线路覆冰监测装置，可对区域输电线路覆冰或者全段输电线路覆冰状态实时获取图像信息，并且当部分节点通讯故障或通讯信号较弱时，可利用相邻输电线路覆冰监测装置实现自组网，dsp信号处理板通过zigbee通讯模块向相邻监测装置发送信号，接收到相邻监测装置发送信号后，对应监测装置通过配置的zigbee中继器实现信号跳传输，整体提高监测信息的稳定传输。
42.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。