一種高精度無線位移測試監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，包括殼體，配合安裝在所述殼體內(nèi)部的控制板，以及配合安裝在所述控制板上的系統(tǒng)供電模塊、數(shù)據(jù)處理器、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵；所述系統(tǒng)供電模塊、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵，分別與所述數(shù)據(jù)處理器連接。本發(fā)明所述高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中人工勞動量大、工作效率低和可靠性低等缺陷，以實(shí)現(xiàn)人工勞動量小、工作效率高和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種高精度無線位移測試監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種高精度無線位移測試監(jiān)測裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著電力設(shè)備安全運(yùn)行要求越來越高，需要及時掌握電力設(shè)備的運(yùn)行情況，尤其是由于熱脹冷縮引起的設(shè)備位移變化，可能是導(dǎo)致電力設(shè)備支腿焊縫開裂、固定支撐變形、絕緣氣體泄漏的根本原因。
[0003]資料顯示，國內(nèi)外電力設(shè)備均未設(shè)計位移監(jiān)測裝置。僅有少部分地區(qū)，因?yàn)橐寻l(fā)生了上述問題，采用在設(shè)備上加裝懸吊線錘，在固定的基礎(chǔ)上加裝鋼板尺的方式監(jiān)測水平位移變化情況，采用精密水準(zhǔn)法或靜力水準(zhǔn)法進(jìn)行垂直位移監(jiān)測，由運(yùn)維人員定期進(jìn)行測量讀數(shù)來分析設(shè)備位移情況。
[0004]現(xiàn)有的監(jiān)測方法需要人員現(xiàn)場頻繁檢查及測試，才能確認(rèn)其位移是否超出安全范圍，維護(hù)工作量大，效率低，測試時人為因素影響較大，不可靠。
[0005]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在人工勞動量大、工作效率低和可靠性低等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，以實(shí)現(xiàn)人工勞動量小、工作效率高和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，包括殼體，配合安裝在所述殼體內(nèi)部的控制板，以及配合安裝在所述控制板上的系統(tǒng)供電模塊、數(shù)據(jù)處理器、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵；
所述系統(tǒng)供電模塊、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵，分別與所述數(shù)據(jù)處理器連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，包括依次與所述數(shù)據(jù)處理器連接的ZigBee芯片、功率放大器和天線發(fā)射模塊，以及分別與所述數(shù)據(jù)處理器連接的超聲波發(fā)射單元和超聲波接收單元。
[0009]進(jìn)一步地，所述超聲波發(fā)射單元和超聲波接收單元，安裝在所述控制板的一端；所述系統(tǒng)供電模塊，安裝在所述控制板的另一端；所述位移測試模塊和溫度補(bǔ)償模塊，靠近所述系統(tǒng)供電模塊安裝在控制板上；所述操作按鍵，靠近所述系統(tǒng)供電模塊、位移測試模塊和溫度補(bǔ)償模塊安裝在控制板上；所述系統(tǒng)報警模塊安裝在控制板的側(cè)壁。
[0010]進(jìn)一步地，所述操作按鍵，包括分別與所述數(shù)據(jù)處理器連接的置零按鍵和啟動按鍵。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)供電模塊，包括蓄電池或干電池或太陽能光伏電池。
[0012]進(jìn)一步地，所述溫度補(bǔ)償模塊，包括熱電偶冷端溫度補(bǔ)償器。[0013]進(jìn)一步地，所述位移測試模塊，包括雙通道軸位移測量模塊MMS621。
[0014]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理器，包括MCU。
[0015]進(jìn)一步地，所述殼體，包括后蓋，以及可拆卸式扣裝在所述后蓋上的外殼。
[0016]進(jìn)一步地，在所述外殼上，開設(shè)有與所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵相對應(yīng)的孔；在所述外殼的兩端，設(shè)有一對安裝板。
[0017]本發(fā)明各實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，由于包括殼體，配合安裝在殼體內(nèi)部的控制板，以及配合安裝在控制板上的系統(tǒng)供電模塊、數(shù)據(jù)處理器、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵；系統(tǒng)供電模塊、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵，分別與數(shù)據(jù)處理器連接；可以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備位移在線監(jiān)測及超限預(yù)警，減輕維護(hù)人員的工作量，保證電力設(shè)備的可靠運(yùn)行；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中人工勞動量大、工作效率低和可靠性低的缺陷，以實(shí)現(xiàn)人工勞動量小、工作效率高和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
[0018]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。
[0019]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為本發(fā)明高精度無線位移測試監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明高精度無線位移測試監(jiān)測裝置的電路組成原理框圖；
圖3為本發(fā)明高精度無線位移測試監(jiān)測裝置的位移檢測流程圖；
圖4為本發(fā)明高精度無線位移測試監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)發(fā)射流程圖；
圖5為本發(fā)明高精度無線位移測試監(jiān)測裝置的報警流程圖。
[0021]結(jié)合附圖，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下:
1-外殼;101_發(fā)射孔;102_接收孔;103、104、109_過孔;105、106-按鍵孔、107-報警孔、108-安裝孔；2_控制板；201_發(fā)射模塊；202_接收模塊；203_數(shù)據(jù)處理器；204_位移測試模塊；205_置零按鍵；206_啟動按鍵；207_系統(tǒng)報警模塊；3-后蓋；4_系統(tǒng)供電模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖1-圖5所示，提供了一種高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，可應(yīng)用于監(jiān)測設(shè)備和設(shè)施的基礎(chǔ)沉降、熱脹冷縮導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形、機(jī)構(gòu)運(yùn)動部件及航運(yùn)方面的位移監(jiān)測；其主要利用超聲、激光測距原理監(jiān)測相關(guān)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的位移情況，通過無線方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送，并可針對設(shè)備的位移超限預(yù)警，從而更好地維護(hù)被監(jiān)測設(shè)備的安全運(yùn)行。
[0024]本實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，可以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備位移在線監(jiān)測及超限預(yù)警，減輕維護(hù)人員的工作量，保證電力設(shè)備的可靠運(yùn)行；采用本實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置對重要電力設(shè)備的位移變化進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，從而保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0025]對于電力系統(tǒng)中位移敏感的重要設(shè)備，通過安裝本實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式傳送給監(jiān)測系統(tǒng)的服務(wù)器，當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測設(shè)備位移超出預(yù)設(shè)的安全閥值時，將通過監(jiān)測系統(tǒng)自帶的報警裝置進(jìn)行報警，同時將報警信息發(fā)送給相關(guān)設(shè)備管理人員進(jìn)行示警。
[0026]本實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，包括殼體，配合安裝在殼體內(nèi)部的控制板(如控制板2)，以及配合安裝在控制板上的系統(tǒng)供電模塊(如系統(tǒng)供電模塊4)、數(shù)據(jù)處理器(如數(shù)據(jù)處理器203)、位移測試模塊(如位移測試模塊204)、溫度補(bǔ)償模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)報警模塊(如系統(tǒng)報警模塊207)和操作按鍵；系統(tǒng)供電模塊、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵，分別與數(shù)據(jù)處理器連接。
[0027]其中，數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，包括依次與數(shù)據(jù)處理器連接的ZigBee芯片、功率放大器和天線發(fā)射模塊。位移測試模塊包括與數(shù)據(jù)處理器連接的超聲波發(fā)射單元(如發(fā)射模塊201)和超聲波接收單元(如接收模塊202);超聲波發(fā)射單元和超聲波接收單元，安裝在控制板的一端。系統(tǒng)供電模塊，安裝在控制板的另一端；溫度補(bǔ)償模塊靠近系統(tǒng)供電模塊安裝在控制板上；操作按鍵，靠近系統(tǒng)供電模塊和溫度補(bǔ)償模塊安裝在控制板上；系統(tǒng)報警模塊安裝在控制板的側(cè)壁。
[0028]上述操作按鍵，包括分別與數(shù)據(jù)處理器連接的置零按鍵(如置零按鍵205)和啟動按鍵(如啟動按鍵206)。系統(tǒng)供電模塊，包括蓄電池或干電池或太陽能光伏電池。溫度補(bǔ)償模塊，包括熱電偶冷端溫度補(bǔ)償器。位移測試模塊，包括雙通道軸位移測量模塊MMS621。數(shù)據(jù)處理器，包括MCU。殼體，包括后蓋(如后蓋3)，以及可拆卸式扣裝在后蓋上的外殼(如外殼I)。在外殼上，開設(shè)有與數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵相對應(yīng)的孔(如發(fā)射孔101，接收孔102，過孔103、104、109，安裝孔105、106、107、108、109);在外殼的兩端，設(shè)有一對安裝板。
[0029]上述實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，主要包括位移測試模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)供電模塊、系統(tǒng)報警模塊及監(jiān)測服務(wù)器等。其中，位移測試模塊主要由數(shù)據(jù)處理器及超聲波發(fā)射單元、超聲波接收單元、溫度補(bǔ)償單元組成。系統(tǒng)供電模塊主要由電池或太陽能板及電池、恒壓控制板等組成。各模塊的主要作用為，系統(tǒng)供電模塊通過電池向控制板供電或由太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中，通過恒壓控制板輸出給控制板，再由控制板向位移測試模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、系統(tǒng)報警模塊供電。位移測試模塊主要負(fù)責(zé)設(shè)備位移的實(shí)時測試，數(shù)據(jù)發(fā)送模塊主要負(fù)責(zé)將設(shè)備位移的數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式發(fā)送到監(jiān)測服務(wù)器，系統(tǒng)報警模塊主要負(fù)責(zé)對外示警。
[0030]上述實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，主要工作過程為:由數(shù)據(jù)處理器控制超聲波發(fā)射單元向需要監(jiān)測的電力設(shè)備發(fā)射超聲波，同時啟動計時器進(jìn)行計時，當(dāng)超聲波傳送到監(jiān)測的電力設(shè)備時，將被電力設(shè)備反射回來，超聲波接收單元接收到反射回來的超聲波信號后，計時器停止計時，再通過溫度補(bǔ)償單元檢測此時的環(huán)境溫度，并將溫度數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器根據(jù)測試的溫度確認(rèn)此溫度下的超聲波傳送速度，再由超聲波發(fā)射與接收的時間差來確認(rèn)設(shè)備的位移變化，并將此測試位移數(shù)據(jù)與原設(shè)定的安全閥值進(jìn)行比較，如超出設(shè)定的安全閥值則向報警模塊中的蜂鳴器及報警指示燈發(fā)出報警要求，蜂鳴器開始長鳴報警，報警指示燈開始閃爍；同時向設(shè)備管理人員發(fā)送報警信息。最后通過數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將此數(shù)據(jù)無線傳送到監(jiān)測服務(wù)器進(jìn)行儲存。
[0031]上述實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)在于:采用非接觸的位移測試及無線傳輸技術(shù)，通過在線監(jiān)測方式實(shí)時確認(rèn)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及位移變化，及時了解設(shè)備的異常情況，并對異常情況及時進(jìn)行處理，從而保證設(shè)備安全運(yùn)行。
[0032]具體地，參見圖1，上述實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，主要由外殼1、控制板2、供電模塊4、及后蓋3、組成，控制板2上具有數(shù)據(jù)處理器、位移測試模塊、數(shù)據(jù)發(fā)射模塊、系統(tǒng)報警模塊，安裝時控制板上的發(fā)射模塊201對應(yīng)裝入殼體的孔101，接收模塊202裝入外殼的孔102，啟動按鍵206對應(yīng)裝入孔106內(nèi)，再通過螺絲緊固在殼體上，最后將后蓋3蓋在殼體開口處，并用螺絲鎖緊。
[0033]上述實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置安裝時，通過殼體上的兩安裝孔108固定在電力系統(tǒng)中需要監(jiān)測位移的設(shè)備旁邊，并將高精度無線位移測試監(jiān)測裝置殼體上的發(fā)射孔101及接收孔102指向設(shè)備上對位移比較敏感的區(qū)域，再啟動高精度無線位移測試監(jiān)測裝置上的啟動按鍵206開始調(diào)試，調(diào)試完成后再按監(jiān)測裝置上的置零按鍵205開始對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時位移監(jiān)測。
[0034]對于不同的設(shè)備或同一設(shè)備的不同部位，可以安裝多組高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，再通過同一個監(jiān)測服務(wù)器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測。另外，可以通過監(jiān)測服務(wù)器查詢各高精度無線位移測試監(jiān)測裝置所測試的位移變化數(shù)據(jù)，并由監(jiān)測服務(wù)器設(shè)定各設(shè)備的位移安全閥值及測試頻率，以及設(shè)備位移異常時通知相關(guān)人員進(jìn)行處理，從而達(dá)到無人值守的安全監(jiān)測目的。
[0035]綜上所述，本發(fā)明上述各實(shí)施例的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，具有以下有益效果:
⑴尺寸小巧，測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，非接觸方式測試安全可靠，而且使用時不需外接數(shù)據(jù)線、電源等，安裝使用方便；
⑵通過對重要電力設(shè)備的實(shí)時監(jiān)測，及時了解設(shè)備的位移情況，并在位移出現(xiàn)異常時及時進(jìn)行報警，從而迅速排除故障，保護(hù)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行；
⑶減少維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，確保電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
[0036]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，其特征在于，包括殼體，配合安裝在所述殼體內(nèi)部的控制板，以及配合安裝在所述控制板上的系統(tǒng)供電模塊、數(shù)據(jù)處理器、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵； 所述系統(tǒng)供電模塊、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵，分別與所述數(shù)據(jù)處理器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，包括依次與所述數(shù)據(jù)處理器連接的ZigBee芯片、功率放大器和天線發(fā)射模塊，以及分別與所述數(shù)據(jù)處理器連接的超聲波發(fā)射單元和超聲波接收單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，其特征在于，所述超聲波發(fā)射單元和超聲波接收單元，安裝在所述控制板的一端；所述系統(tǒng)供電模塊，安裝在所述控制板的另一端；所述位移測試模塊和溫度補(bǔ)償模塊，靠近所述系統(tǒng)供電模塊安裝在控制板上；所述操作按鍵，靠近所述系統(tǒng)供電模塊、位移測試模塊和溫度補(bǔ)償模塊安裝在控制板上；所述系統(tǒng)報警模塊安裝在控制板的側(cè)壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，其特征在于，所述操作按鍵，包括分別與所述數(shù)據(jù)處理器連接的置零按鍵和啟動按鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)供電模塊，包括蓄電池或干電池或太陽能光伏電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，其特征在于，所述溫度補(bǔ)償模塊，包括熱電偶冷端溫度補(bǔ)償器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，其特征在于，所述位移測試模塊，包括雙通道軸位移測量模塊MMS621。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理器，包括MCU。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，其特征在于，所述殼體，包括后蓋，以及可拆卸式扣裝在所述后蓋上的外殼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高精度無線位移測試監(jiān)測裝置，其特征在于，在所述外殼上，開設(shè)有與所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、位移測試模塊、溫度補(bǔ)償模塊、系統(tǒng)報警模塊和操作按鍵相對應(yīng)的孔；在所述外殼的兩端，設(shè)有一對安裝板。
【文檔編號】G01B17/00GK103644870SQ201310615589
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】李玉鵬, 袁芳, 秦睿, 張昕, 苗興, 王多, 毛光輝, 吳會利, 孫道明, 席家福, 趙明忠, 王斌, 張華峰 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)甘肅省電力公司, 國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院, 蘇州立瓷電子技術(shù)有限公司