[发明专利]输电线路铁塔倾斜度实时监测平台

说明书

技术领域

本发明涉及电网维护领域，尤其涉及一种输电线路铁塔倾斜度实时监 测平台。

背景技术

引起输电线路附近铁塔倾斜的原因有很多，例如相关固定装置的松 动，下方土石的塌陷，周围风力的过大以及负载的过重，都可能引起铁塔 的不正常倾斜。铁塔如果倾斜角过大，将会导致自身下坠，连带输电线路 下坠，后果不堪设想。因此，需要对铁塔状态进行监控，当发现异常时立 即向供电管理部门进行报警，提醒供电管理部门在出现供电事故之前对铁 塔进行修复，从而避免供电事故的发生。

然而，现有技术中的铁塔倾斜度监控方案都基于人力监控，效率低且 实时性差，目前尚无输电线路全程监控的机械化方案，因此，需要一种新 的输电线路铁塔倾斜度检测方案，能够替换原有的人力监控方案，采用机 械化监控方案对输电线路附近铁塔全程进行监控。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种输电线路铁塔倾斜度实时监测 平台，采用了针对铁塔的高精度的液体摆式倾斜传感器，引入通行性能强 大的、包括防倾斜结构、控制箱、无刷直流电机、吊装环、行走机构、锁 紧机构和压紧机构的巡视机器人作为通行平台，还引入了频分双工通信技 术保障现场通信流畅，从而实现机械化全程监控。

根据本发明的一方面，提供了一种输电线路铁塔倾斜度实时监测平 台，所述平台包括液体摆式倾斜传感器、接触式开关传感器和巡检机器人， 液体摆式倾斜传感器用于检测铁塔的实时倾斜度，接触式开关传感器位于 防倾斜结构上，用于检测输电线路前方障碍物，巡检机器人搭载在输电线 路上，用于根据液体摆式倾斜传感器和接触式开关传感器的输出确定是否 向远端的供电管理服务器发送相应的报警信号。

更具体地，在所述输电线路铁塔倾斜度实时监测平台中，包括：液体 摆式倾斜传感器，设置在输电线路附近的铁塔上，内部包括传感器壳体、 倾斜度识别设备、电解泡、作为电导体的液体和三个电极，液体摆式倾斜 传感器利用液体摆原理进行检测，用于测量铁塔在顺线方向的倾斜角度和 横线方向的倾斜角度；传感器壳体为U型结构，用于容纳电解泡、作为电 导体的液体和三个电极；电解泡位于液体内部；三个电极中，两个电极均 匀分布在U型结构外侧轮廓的两端，剩下的电极设置在U型结构内侧轮廓 的中心点处；倾斜度识别设备与三个电极连接，当电解泡位于液体内部移 动时，倾斜度识别设备基于三个电极之间的电容变化计算铁塔在顺线方向 的倾斜角度和横线方向的倾斜角度，并基于铁塔在顺线方向的倾斜角度和 横线方向的倾斜角度计算铁塔的整体倾斜度；其中，倾斜度识别设备采用 FPGA芯片来实现；巡检机器人，包括防倾斜结构、控制箱、无刷直流电 机、吊装环、行走机构、锁紧机构和压紧机构，防倾斜结构位于前方输电 线路上，控制箱和无刷直流电机都位于输电线路的下方，吊装环用于将巡 检机器人吊装到输电线路上，行走机构和锁紧机构都位于输电线路上，压 紧机构位于输电线路的下方；防倾斜结构包括防倾斜轮、固定螺栓和连接 板，连接板分别与防倾斜轮和固定螺栓连接，防止巡检机器人向后倾斜； 控制箱内设有主控板和电池，主控板上集成了AVR32芯片、频分双工通信 接口和静态存储器，频分双工通信接口用于与远端的供电运营服务器建立 双向无线通信链路；无刷直流电机通过减速器与行走机构的驱动轮和压紧 机构的压紧轮分别连接；行走机构包括同步带、同步带张紧机构、驱动轮 和水平放置的三个V型轮，驱动轮为三个V型轮在输电线路上的行走提供 动力，同步带依次经过驱动轮、同步带张紧机构和三个V型轮以保持三个 V型轮的同步行走；锁紧机构包括顺序连接的活动扳手、中间支撑件、底 部销件和U型螺栓，用于防止巡检机器人从输电线路处坠落；压紧机构与 无刷直流电机连接，包括压紧轮、棘轮、棘爪、复位弹簧和压紧弹簧，压 紧轮为V型结构，用于在压紧弹簧的作用下压紧输电线路的架空地线，棘 轮与棘爪用于锁住或放开压紧轮，复位弹簧用于在压紧轮被放开时将压紧 轮复位；接触式开关传感器，位于防倾斜结构上，与AVR32芯片电性连接， 用于在接触到输电线路障碍时，发送接触障碍信号；其中，AVR32芯片还 与倾斜度识别设备通过ZIGBEE通信链路连接，以接收铁塔的整体倾斜度， 并在铁塔的整体倾斜度大于等于预设倾斜度阈值时，通过频分双工通信接 口向远端的供电管理服务器发送铁塔倾斜报警信号，向行走机构发送停止 行进信号，在铁塔的整体倾斜度小于预设倾斜度阈值时，通过频分双工通 信接口向远端的供电管理服务器发送铁塔倾斜正常信号，向行走机构发送 继续前进信号；预设倾斜度阈值被预先存储在静态存储器中。