[发明专利]用于张力放线过程的走板运动状态监测系统

说明书

本发明提出一种用于张力放线过程的走板运动状态监测系统：在走板上设置有相连接的GNSS定位模块、倾角传感器、具有拉力检测功能的旋转连接器和单片机系统；所述单片机系统的无线模块通过中继组网的方式连接至远端的上位机；以实时采集走板所受到牵引力、张力和走板姿态、走板实时定位与速度信息并传输至远端，并在远端对走板的工作状态进行监控。能有效地对输电线张力放线施工过程进行监测，操作方便灵活节省大量人力物力的同时提高了工作效率，弥补了全靠人工观察走板状态的不足。

技术领域

本发明属于输电线张力放线技术领域，尤其涉及一种用于张力放线过程的走板运动状态监测系统。

背景技术

在整个输电线路的架线过程中，处于放线阶段的导线张力放线是其中最重要的一个环节，也是线路施工中设备投入多，技术含量高，安全风险大的作业过程。目前，各送变电公司在施工时，主要是依靠多位监督人员直接通过肉眼跟踪观察整个放线过程，并通过对讲机进行联系并反馈问题。然而，这种施工方式不仅耗费大量的人力物力，而且还存在安全隐患，此外，这种施工方式严重依赖监督人员的主观能动性，稍不留神容易出现误差和错误，易对施工的流畅度形成阻碍，另外，仅仅依靠呼叫机来告知张力场的技术人员走板的相关状态信息不仅不够直观，而且效率低下，人工监测输电线张力放线施工过程存在很大难度。综上所述，目前还没有能克服以上缺点以满足输电线张力放线监测的有效解决办法。

发明内容

为了填补现有技术的空白，本发明提供一种用于张力放线过程的走板运动状态监测装置，对传统走板进行改进，设置有：GNSS定位模块、倾角传感器、具有拉力检测功能的旋转连接器等，以实时检测出走板的状态信息并上传至显控终端；采用的无线传输网络包括多个用作节点和中继的无线数传电台和中继节点，采用多个节点中继组网模式进行星型组网通信，以此实现用户端和检测端的双向通信，可通过监控界面查看走板当前状态信息。能有效地对输电线张力放线施工过程进行监测，操作方便，执行灵活，效率高，弥补了现有的人工监控方法的不足。

其具体采用以下技术方案：

一种用于张力放线过程的走板运动状态监测系统，其特征在于：

在走板上设置有相连接的GNSS定位模块、倾角传感器、具有拉力检测功能的旋转连接器和单片机系统；

所述单片机系统的无线模块通过中继组网的方式连接至远端的上位机；

以实时采集走板所受到牵引力、张力和走板姿态、走板实时定位与速度信息并传输至远端，并在远端对走板的工作状态进行监控。

进一步地，所述GNSS定位模块、倾角传感器和具有拉力检测功能的旋转连接器，经滤波、放大和采样后连接至单片机。

GNSS的全称为全球导航卫星系统可接收多个卫星定位信号的叠加信号，将该种叠加信号进行实时处理解算，从而获取走板当前的经纬度、高度、时间、大地速度等信息，并通过串口发送已约定好的数据报文格式。

倾角传感器通过测量静态重力加速度，转换成倾角变化量，从而获取走板姿态信息，包括俯仰角和翻转角等信息。并将所采集的数据通过UART串口发送至单片机。

信号放大模块用于处理拉力传感器所输出的信号，将毫伏级别的电压信号放大上百倍后再传输给单片机系统进行下一步处理。

进一步地，所述走板中间内部空间铺设有聚苯乙烯隔热板用于设置GNSS定位模块、倾角传感器、具有拉力检测功能的旋转连接器和单片机系统构成的走板状态监测装置，前端两侧设置有长条状凹槽，用于安装天线；所述走板状态监测装置带有铝合金外壳。

该设计主要考虑在不影响走板正常工作的前提下，便于接收卫星信号和加强无线通信网络的通信质量；考虑走板在张力放线过程中经历复杂的工况，以实现系统的散热、防风防沙防水、防冲撞、隔离、抗干扰。