[实用新型]一种智能螺栓组件

说明书

一种智能螺栓组件，包括：预紧力敏感单元和数据处理模块；所述预紧力敏感单元与所述数据处理模块通过导线连接；所述预紧力敏感单元设置于螺栓的螺帽与螺母之间，用于测量螺栓的预紧力；所述数据处理模块获取所述预紧力敏感单元的信号，并将所述信号发送至智能螺栓读写装置。本实用新型提供的监测装置可在施工阶段安装在杆塔上，对螺栓紧固后即可针对预紧力进行监测，并清点杆塔上螺栓数量，实现杆塔施工现场组塔过程中螺栓紧固质量的监控与管理，降低了巡检的工作量。

技术领域

本实用新型涉及输电线路在线监测，具体涉及一种智能螺栓组件。

背景技术

目前特高压输变电工程已经处于建设的关键时期，而组立铁塔作为特高压线路工程建设的重要环节，施工过程铁塔中的零部件，尤其是螺栓连接的安全性、可靠性对特高压工程建设的安全及质量具有重要影响。每座铁塔上有大量螺栓，受施工条件限制，螺栓的紧固过程还是通过人工拧紧，受人为因素影响大，无法清点螺栓是否存在漏装情况，更无法保证每个螺栓的紧固一致性，而施工完毕后，螺栓的施工质量更无从检查。在输电线路建设完毕投运后，铁塔作为电网的重要组成部分，地域分布广泛，运行条件复杂，易受自然环境影响和外力破坏，在大风、微风振动、导线覆冰舞动等因素的影响下，往往会引起杆塔的螺栓松动乃至脱落，最终导致导线脱落、杆塔倾斜、倒塔等事故，给电网安全稳定运行埋下了巨大隐患。

因此需要针对线路环境进行有效监测，而输电线路中杆塔数量庞大，受力情况复杂，在线路巡检过程中针对螺栓的检查仍然通过目视的方法，缺少有效手段快速、准确地发现杆塔上螺栓的脱落、预紧力不足等异常情况，增加了巡检的工作量，难以满足智能电网的建设要求。

实用新型内容

为了解决现有技术中所存在的难以及时发现杆塔上螺栓的脱落、预紧力不足、巡检工作量大的问题，本实用新型提供一种智能螺栓组件。

本实用新型提供的技术方案是：一种智能螺栓组件，包括：预紧力敏感单元和数据处理模块；

所述预紧力敏感单元与所述数据处理模块通过导线连接；

所述预紧力敏感单元设置于螺栓的螺帽与螺母之间，用于测量螺栓的预紧力；

所述数据处理模块获取所述预紧力敏感单元的信号，并将所述信号发送至智能螺栓读写装置。

优选的，所述预紧力敏感单元呈中空的环状结构，套在螺栓的螺杆上，包括：

上壳体、下壳体和保护层；

所述上壳体的内部为环形膜状应力结构，在所述环形膜状应力结构上设置应变片；

所述保护层夹在所述上壳体和下壳体之间。

优选的，所述应变片的数量为4，组成惠斯通电桥结构，用于测量任意两端电桥之间的电压变化。

优选的，所述保护层为橡胶垫圈。

优选的，所述数据处理模块，包括：模数单元、嵌入式处理器和通信单元；

所述模数单元和所述通信单元分别与所述嵌入式处理器电连接；

所述模数单元通过导线与所述应变片连接，获取所述应变片的电压信号；

所述模数单元包括：信号放大电路和模数转换电路，所述信号放大电路将所述电压信号放大；所述模数转换电路将电压信号转换为电压数字信号；

所述嵌入式处理器将接收到的电压数字信号转换为预紧力数据发送到通信单元；

所述通信单元将接收到的数据和预设固有信息按设置的通信协议生成数据包，并将所述数据包发送至智能螺栓读写装置；

其中，所述固有信息包括：螺栓的规格型号、等级、安装位置和螺栓材料。