输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置及方法与流程

本发明涉及电力设备，特别涉及输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置及方法。

背景技术：

1、在电力输送过程中，需要用输电杆塔，输电杆塔起到支撑架空导线的作用，输电杆塔一般会安装支设在地面内部，从而起到稳定支撑架空导线或者电缆的作用，为了保证输电杆塔的使用状态稳定，需要通过监测装置对输电杆塔自身的姿态进行实时监测，当输电杆塔自身姿态出现偏差时及时予以施工修正，保障输电杆塔使用的稳定性。

2、然而，就目前现有输电杆塔的监测装置而言，其功能单一，仅能够监测塔身的使用姿态（即倾斜角度），无法对土质地貌的变化进行监测，监测结果片面，而在寒冷地区土质地貌又很容易因为冻胀发生改变，冻胀是由于土中水的冻结和冰体的增长引起土体膨胀、地表不均匀隆起的作用，从而使得工作人员无法准确、全面的对输电杆塔的使用姿态进行调整，稳定性较差，实用性不高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置及方法，其具有双项监测组件，双项监测组件能够对安装在土质内部的承台座的使用状态进行实时监测，当土质地貌因为冻胀等外界作用出现改变至一定程度后能够自动发送报警信号，同时在双项监测组件和接收组件的配合作用下，能够实现对立杆使用状态的单独监测，从而在立杆出现使用姿态改变时也能够被工作人员实时知晓，使用稳定，两个监测项目的配合使用下能够实现对输电组件以及输电组件安装位置的土质地貌进行监测，使用方便，监测全面，灵活性、适应性和实用性极强。

2、本发明提供了输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置及方法，具体包括：输电组件，所述输电组件包括有立杆和承台座，所述立杆固定安装在承台座的内部，且承台座固定安装在地面内部；双项监测组件，所述双项监测组件包括有防护壳、安装块、监测发射器、电性垂杆、定位杆和位置杆，所述防护壳固定安装在承台座的顶部，且安装块固定安装在防护壳的侧面，所述防护壳的顶部为透明设计，所述监测发射器固定安装在电性垂杆的顶部，且电性垂杆插接在防护壳的内部，所述定位杆转动连接在安装块的内部，且位置杆插接在安装块的内部；接收组件，所述接收组件包括有安装环、定位座、功能轮、驱动电机和监测接收板，所述安装环固定安装在立杆的顶部，且定位座转动连接在安装环的外部，所述功能轮转动连接在安装环的外部，且驱动电机固定安装在安装环的外部，所述监测接收板固定安装在定位座的侧面。

3、进一步的，所述电性垂杆的顶部设有旋转球，且防护壳的内部设有限位球套，且旋转球转动连接在限位球套的内部。

4、进一步的，所述电性垂杆的底部设有配重球，且配重球的重量远大于电性垂杆和监测发射器的重量之和。

5、进一步的，所述位置杆的一端设有接触环，且接触环为正圆形，电性垂杆的杆体穿过接触环的环体内部。

6、进一步的，所述位置杆的另一侧设有定位块，且定位块的截面形状为“t”形，安装块的内部设有定位槽，且定位块插接在定位槽的内部。

7、进一步的，所述定位杆的杆体外部设有螺纹，且定位杆通过杆体螺纹拧接在定位块的内部。

8、进一步的，所述功能轮的一侧设有定位蜗轮，且驱动电机的转轴一端设有驱动蜗杆，驱动蜗杆和定位蜗轮之间传动连接。

9、进一步的，所述功能轮的另一侧设有调节齿轮，且定位座的顶部设有调节齿条，调节齿轮和调节齿条的轮齿咬合传动。

10、进一步的，所述限位球套、旋转球、配重球和监测接收板的中心位置处于同一竖直垂线上，且位置杆和监测接收板为平行设置，位置杆的杆体与电性垂杆之间互相垂直。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、1.该装置在使用时，双项监测组件能够对安装在土质内部的承台座的使用状态进行实时监测，当土质地貌因为冻胀等外界作用出现改变至一定程度后能够自动发送报警信号，同时在双项监测组件和接收组件的配合作用下，能够实现对立杆使用状态的单独监测，从而在立杆出现使用姿态改变时也能够被工作人员实时知晓，使用稳定，两个监测项目的配合使用下能够实现对输电组件以及输电组件安装位置的土质地貌进行监测，使用方便，监测全面，提高了该装置的灵活性、适应性和实用性。

13、2.双项监测组件能够实现对承台座安装位置附近的土质地貌进行实时监测使用，从而当土质地貌因为冻胀等外界作用出现改变至一定程度后能够自动发送报警信号提醒工作人员，在正常姿态下，在配重球的作用下电性垂杆的状态为竖直向下，且电性垂杆的杆体不会与接触环的环体接触，从而此时报警电路不会接通也不会发送报警信号，当承台座安装位置附近的土质地貌因为冻胀等因素发生改变时，此时承台座的使用状态会跟随土质地貌的改变而改变，由于在配重球的作用下电性垂杆的状态始终为竖直向下，但是接触环会跟随承台座位置的改变而改变，从而当承台座倾斜的到一定角度后，电性垂杆的杆体会与接触环接触，从而接通报警电路并发送报警信号提醒工作人员，使用方便，能够对输电组件安装位置附近的土质地貌进行单独监测使用，灵活性极强。

14、3.触发双项监测组件报警功能限度能够通过定位杆自由调节使用，能够适应在不同土质地貌下支设输电组件并进行监测使用，适应性极强，当转动定位杆时，定位杆能够通过杆体螺纹带动定位块上下移动改变使用位置，从而改变了接触环的使用位置，由于电性垂杆在旋转球和限位球套的配合作用下，在承台座发生姿态改变时电性垂杆的运动轨迹为圆锥形，从而当接触环改变使用位置后能够改变电性垂杆与接触环接触时承台座的姿态，从而调节了报警功能触发限度，能够适应在不同土质地貌上进行使用，适应性极强。

15、4.在双项监测组件和接收组件的配合作用下，能够实现对立杆使用姿态的监测功能，电性垂杆顶部的监测发射器发射的监测光线能够被监测接收板接收，从而根据监测接收板将接收的监测位置信号传递给控制装置后，控制装置即可分析出当前立杆的使用姿态，能够实时对立杆的使用姿态进行监测，使用稳定。

16、5.由于接收组件位于立杆的顶部位置，为了方便安装，该装置监测接收板的使用位置能够在立杆的顶部转动调节使用，以方便监测接收板和监测发射器的稳定对齐监测使用，当驱动电机转动时，驱动电机的驱动蜗杆能够通过定位蜗轮带动调节齿轮转动，从而调节齿轮在转动时能够通过调节齿条带动定位座和监测接收板转动改变使用位置，从而方便了监测接收板和监测发射器的对齐监测使用，操作方便，使用灵活。

技术特征：

1.输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置，其特征在于，包括：输电组件（1），所述输电组件（1）包括有立杆（101）和承台座（102），所述立杆（101）固定安装在承台座（102）的内部，且承台座（102）固定安装在地面内部；双项监测组件（2），所述双项监测组件（2）包括有防护壳（201）、安装块（202）、监测发射器（203）、电性垂杆（204）、定位杆（205）和位置杆（206），所述防护壳（201）固定安装在承台座（102）的顶部，且安装块（202）固定安装在防护壳（201）的侧面，所述防护壳（201）的顶部为透明设计，所述监测发射器（203）固定安装在电性垂杆（204）的顶部，且电性垂杆（204）插接在防护壳（201）的内部，所述定位杆（205）转动连接在安装块（202）的内部，且位置杆（206）插接在安装块（202）的内部；接收组件（3），所述接收组件（3）包括有安装环（301）、定位座（302）、功能轮（303）、驱动电机（304）和监测接收板（305），所述安装环（301）固定安装在立杆（101）的顶部，且定位座（302）转动连接在安装环（301）的外部，所述功能轮（303）转动连接在安装环（301）的外部，且驱动电机（304）固定安装在安装环（301）的外部，所述监测接收板（305）固定安装在定位座（302）的侧面。

2.如权利要求1所述输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置，其特征在于：所述电性垂杆（204）的顶部设有旋转球（2041），且防护壳（201）的内部设有限位球套（2011），且旋转球（2041）转动连接在限位球套（2011）的内部。

3.如权利要求2所述输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置，其特征在于：所述电性垂杆（204）的底部设有配重球（2042），且配重球（2042）的重量大于电性垂杆（204）和监测发射器（203）的重量之和。

4.如权利要求3所述输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置，其特征在于：所述位置杆（206）的一端设有接触环（2061），且接触环（2061）为正圆形，电性垂杆（204）的杆体穿过接触环（2061）的环体内部。

5.如权利要求4所述输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置，其特征在于：所述位置杆（206）的另一侧设有定位块（2062），且定位块（2062）的截面形状为“t”形，安装块（202）的内部设有定位槽（2021），且定位块（2062）插接在定位槽（2021）的内部。

6.如权利要求5所述输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置，其特征在于：所述定位杆（205）的杆体外部设有螺纹，且定位杆（205）通过杆体螺纹拧接在定位块（2062）的内部。

7.如权利要求1所述输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置，其特征在于：所述功能轮（303）的一侧设有定位蜗轮（3031），且驱动电机（304）的转轴一端设有驱动蜗杆（3041），驱动蜗杆（3041）和定位蜗轮（3031）之间传动连接。

8.如权利要求7所述输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置，其特征在于：所述功能轮（303）的另一侧设有调节齿轮（3032），且定位座（302）的顶部设有调节齿条（3021），调节齿轮（3032）和调节齿条（3021）的轮齿咬合传动。

9.如权利要求6所述输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置，其特征在于：所述限位球套（2011）、旋转球（2041）、配重球（2042）和监测接收板（305）的中心位置处于同一竖直垂线上，且位置杆（206）和监测接收板（305）为平行设置，位置杆（206）的杆体与电性垂杆（204）之间互相垂直。

10.如权利要求1-9中任一权利要求所述的输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明提供输电杆塔基础土层冻胀及杆塔姿态监测装置及方法，涉及电力设备领域，包括：定位座，所述定位座转动连接在安装环的外部，解决了现有输电杆塔的监测装置仅能够监测塔身的使用姿态，无法对土质地貌的变化进行监测，监测结果片面，导致工作人员无法准确、全面的对输电杆塔的使用姿态进行调整的问题，双项监测组件能够对安装在土质内部的承台座的使用状态进行实时监测，当土质地貌因为冻胀等外界作用出现改变至一定程度后能够自动发送报警信号，在双项监测组件和接收组件的配合作用下，能够实现对立杆使用状态的单独监测，从而在立杆出现使用姿态改变时也能够被工作人员实时知晓，使用稳定。

技术研发人员：岳科宇,刘云,王志钢,赵洪丹,郑宇,高峰,刘彦德,李生洋,王敏珍,王涤非,袁志成
受保护的技术使用者：国网吉林省电力有限公司辽源供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12