傾斜監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種傾斜監(jiān)測裝置，包括傾角監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置及電源，其特征在于：所述傾角監(jiān)測傳感器由支架、固定于支架上的空心球體、固定于空心球體內(nèi)的水平支撐板、置于水平支撐板上的球面凹槽內(nèi)的旋轉(zhuǎn)球體、分別固定于旋轉(zhuǎn)球體上、下部的光筒和導(dǎo)電垂擺、設(shè)于空心球體下半球的導(dǎo)電內(nèi)球面、設(shè)于光筒內(nèi)并向光筒頂部窗口發(fā)射光線的發(fā)光二極管、設(shè)于導(dǎo)電垂擺下端的圓球觸點、鑲嵌于導(dǎo)電內(nèi)球面上的對應(yīng)圓球觸點的絕緣圓墊、設(shè)于空心球體上半球內(nèi)表面的光敏元件及時間繼電器組成。其解決了現(xiàn)有桿塔傾斜監(jiān)測裝置監(jiān)測方向單一的問題，實現(xiàn)了360度無死角監(jiān)測，從而提高了設(shè)備運行的可靠性。
【專利說明】傾斜監(jiān)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種傾斜監(jiān)測裝置，適用于高壓輸電線路桿塔、鐵塔等。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，對桿塔傾斜監(jiān)測技術(shù)的研究越來越多，如CN201331339公開了一種對輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測裝置，CN 103162667公開了一種特高壓桿塔傾斜度在線監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，CN 101650175公開了一種輸電線路桿塔傾斜監(jiān)測裝置，但都存在如下問題:上述監(jiān)測裝置或系統(tǒng)采用在桿塔上安裝單軸或雙軸傾角傳感器的方式實現(xiàn)橫向和縱向兩個方向的監(jiān)測，存在著監(jiān)測死角，而桿塔傾斜方向通常受外界影響，是隨機且不受控制的，因此，上述監(jiān)測裝置或系統(tǒng)的監(jiān)測功能受限，影響對桿搭傾斜角度的判斷，從而影響后序預(yù)警。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了提供一種解決現(xiàn)有桿塔傾斜監(jiān)測裝置監(jiān)測方向單一的問題的傾斜監(jiān)測裝置，實現(xiàn)360度無死角監(jiān)測，從而提高設(shè)備運行的可靠性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種傾斜監(jiān)測裝置，包括傾角監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置及電源，其特征在于:所述傾角監(jiān)測傳感器由支架、固定于支架上的空心球體、固定于空心球體內(nèi)的水平支撐板、置于水平支撐板上的球面凹槽內(nèi)的旋轉(zhuǎn)球體、分別固定于旋轉(zhuǎn)球體上、下部的光筒和導(dǎo)電垂擺、設(shè)于空心球體下半球的導(dǎo)電內(nèi)球面、設(shè)于光筒內(nèi)并向光筒頂部窗口發(fā)射光線的發(fā)光二極管、設(shè)于導(dǎo)電垂擺下端的圓球觸點、鑲嵌于導(dǎo)電內(nèi)球面上的對應(yīng)圓球觸點的絕緣圓墊、設(shè)于空心球體上半球內(nèi)表面的光敏元件及時間繼電器組成，所述時間繼電器、導(dǎo)電垂擺、圓球觸點、導(dǎo)電內(nèi)球面及電源形成閉合回路I，所述時間繼電器、發(fā)光二極管及電源形成閉合回路II，所述光敏元件利用數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置相連，所述旋轉(zhuǎn)球體的球心、所述光筒、導(dǎo)電垂擺的中心線與空心球體的垂直方向的中軸線重合。
[0005]上述的傾斜監(jiān)測裝置，所述旋轉(zhuǎn)球體的球心與空心球體的球心重合。
[0006]上述的傾斜監(jiān)測裝置，所述空心球體由分體的上、下半球組成，所述上、下半球和支架邊沿分別設(shè)有環(huán)形水平外沿且利用所述環(huán)形水平外沿和均勻布置于環(huán)形水平外沿上的螺栓副連接固定，所述上、上半球的環(huán)形水平外沿的接觸面上設(shè)有環(huán)形密封圈。
[0007]上述的傾斜監(jiān)測裝置，所述水平支撐板支撐于所述空心球體下半球的導(dǎo)電內(nèi)球面頂部，所述球面凹槽設(shè)于水平支撐板的圓心位置且與所述旋轉(zhuǎn)球體球面緊密貼合。
[0008]上述的傾斜監(jiān)測裝置，所述旋轉(zhuǎn)球體內(nèi)設(shè)有與所述光筒和導(dǎo)電垂擺上部連桿腔相通的空腔，所述時間繼電器設(shè)于所述空腔內(nèi)，以便于時間繼電器分別與發(fā)光二極管和導(dǎo)電垂擺之間布線。
[0009]上述的傾斜監(jiān)測裝置，所述光敏元件由均勻的封裝在所述空心球體上半球內(nèi)表面的光敏電阻、由上至下均勻的間隔敷設(shè)在光敏電阻上的多根正、負電導(dǎo)電絲組成，所述正、負電導(dǎo)電絲均引向設(shè)于空心球體外表面嵌裝的排線并與其電連接，所述排線輸出端電連接所述數(shù)據(jù)線，以向數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置傳送電信號。
[0010]上述的傾斜監(jiān)測裝置，所述數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置包括CPU及與CPU連接的GPRS無線通訊模塊或CDMA無線通訊模塊。
[0011]上述的傾斜監(jiān)測裝置，所述電源由太陽能電池板、與太陽能電池板相連接的蓄電池及充放電控制器組成。
[0012]上述的傾斜監(jiān)測裝置，所述支架設(shè)有與所述空心球體下半球外表面相配合的多條支撐筋。
[0013]上述的傾斜監(jiān)測裝置，所述導(dǎo)電垂擺下端開設(shè)有盲孔，所述絕緣圓墊將圓球觸點頂入盲孔中，且所述盲孔底面與圓球觸點之間連接有彈簧，以使絕緣圓墊與圓球觸點脫離時彈簧將圓球觸點頂出盲孔與導(dǎo)電內(nèi)球面相接觸導(dǎo)通閉合回路。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
1、傾角監(jiān)測傳感器中的旋轉(zhuǎn)球體在桿塔直立時其下部的導(dǎo)電垂擺的圓球觸點與空心球體下半球的導(dǎo)電內(nèi)球面嵌裝的絕緣圓墊相接觸，閉合回路1、II均處于斷路狀態(tài)；但當(dāng)桿塔發(fā)生傾斜時，空心球體下半球的導(dǎo)電內(nèi)球面在空心球體支架的帶動下隨桿塔傾斜，而旋轉(zhuǎn)球體在導(dǎo)電垂擺的重力作用下保持原狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)球體在水平支撐板上的球面凹槽發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，則旋轉(zhuǎn)球體與空心球體間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，導(dǎo)電垂擺的圓球觸點與絕緣圓墊分離，與導(dǎo)電內(nèi)球面接觸并接通了閉合回路I并啟動時間繼電器，時間繼電器經(jīng)過設(shè)定時間后接點閉合，從而接通閉合回路II，發(fā)光二極管得電發(fā)光，光束由光筒頂部窗口射向空心球體上半球內(nèi)表面上的光敏元件，其照射位置處的光敏元件被導(dǎo)通，通過數(shù)據(jù)線向數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置傳送攜帶地址信息的模電信號，數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置的CPU根據(jù)被導(dǎo)通的光敏元件位置換算旋轉(zhuǎn)球體的相對轉(zhuǎn)動角度，即得到桿塔的傾斜角度，并通過無線通訊模塊發(fā)射到用戶，實現(xiàn)監(jiān)測、預(yù)警功能；
2、由于桿塔無論向哪個方向傾斜，旋轉(zhuǎn)球體的球體結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電垂擺都會保證其與空心球體發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，均能導(dǎo)通空心球體上相對應(yīng)的光敏元件，均可測得旋轉(zhuǎn)球體的相對轉(zhuǎn)動角度，即得到桿塔的傾斜角度，實現(xiàn)了對桿塔360度無死角監(jiān)測，與現(xiàn)有監(jiān)測裝置相比，能夠及時有效的發(fā)送預(yù)警信息，顯著提高了監(jiān)測裝置的可靠性；
3、由于采用了時間繼電器，有效的避免了桿塔震動帶來的裝置發(fā)生誤報的情況，進一步提高了監(jiān)測裝置的可靠性；
4、全方位可靠的監(jiān)測功能減少了大量的停電檢修和帶電檢修工作量，減少了因年度計劃預(yù)試小修而造成的重復(fù)性停電，可以在不停電狀態(tài)下，進行輸電線路監(jiān)測，一般情況下，每條輸電線路每年可多供電量約數(shù)千萬千瓦時，節(jié)約了巡線的差旅、臺班費約幾十萬元。同時極大的減輕了巡線人員的勞動強度，減少了發(fā)生人身事故的機率，原來的巡視，需要人員定時到線路進行，且輸電線路都在地質(zhì)條件比較惡劣的地方，本發(fā)明減少了人員定時巡視的需要，對確保人身安全和設(shè)備安全十分有利；
5、能夠發(fā)現(xiàn)人工很難用肉眼觀察到的桿塔傾斜微小變化，幫助運行部門及早發(fā)現(xiàn)隱患，及時排除故障，從而提高輸電線路運行的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是圖1中A部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是圖1中B部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是圖1中C部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明的光敏元件的布置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中序號說明:1數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置、2數(shù)據(jù)線、3排線、4空心球體、5光敏元件、501光敏電阻、502正電導(dǎo)電絲、503負電導(dǎo)電絲、6發(fā)光二極管、7光筒、8時間繼電器、9水平支撐板、901球面凹槽、10環(huán)形水平外沿、11支架、12支撐筋、13導(dǎo)電內(nèi)球面、14導(dǎo)電垂擺、15旋轉(zhuǎn)球體、16太陽能電池板、17蓄電池、18彈簧、19圓球觸點、20絕緣圓墊、21螺栓副、22環(huán)形密封圈。

【具體實施方式】
[0021]如圖所示，該傾斜監(jiān)測裝置，包括傾角監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置I及電源，其中，所述傾角監(jiān)測傳感器由支架11、固定于支架11上的空心球體4、固定于空心球體4內(nèi)的水平支撐板9、置于水平支撐板9上的球面凹槽901內(nèi)的旋轉(zhuǎn)球體15、分別固定于旋轉(zhuǎn)球體15上、下部的光筒7和導(dǎo)電垂擺14、設(shè)于空心球體4下半球的導(dǎo)電內(nèi)球面13、設(shè)于光筒7內(nèi)并向光筒頂部窗口發(fā)射光線的發(fā)光二極管6、設(shè)于導(dǎo)電垂擺14下端的圓球觸點19、鑲嵌于導(dǎo)電內(nèi)球面13上的對應(yīng)圓球觸點19的絕緣圓墊20、設(shè)于空心球體4上半球內(nèi)表面的光敏元件5及時間繼電器8組成。所述空心球體4由分體的上、下半球組成，所述上、下半球和支架11邊沿分別設(shè)有環(huán)形水平外沿10且利用所述環(huán)形水平外沿10和均勻布置于環(huán)形水平外沿10上的螺栓副21連接固定，所述上、上半球的環(huán)形水平外沿10的接觸面上設(shè)有環(huán)形密封圈22，以保證空心球體的密閉性，防止雨水等進入。所述水平支撐板9支撐于所述空心球體4下半球的導(dǎo)電內(nèi)球面13頂部，球面凹槽901設(shè)于水平支撐板9的圓心位置且與所述旋轉(zhuǎn)球體15球面緊密貼合,并保證相對轉(zhuǎn)動。所述支架11設(shè)有與所述空心球體4下半球外表面相配合的多條支撐筋12。所述旋轉(zhuǎn)球體15的球心、所述光筒7、導(dǎo)電垂擺14的中心線與空心球體4的垂直方向的中軸線重合，本實施例中，所述旋轉(zhuǎn)球體15的球心與空心球體4的球心重合。
[0022]所述時間繼電器8、導(dǎo)電垂擺14、圓球觸點19、導(dǎo)電內(nèi)球面13及電源形成閉合回路I，所述時間繼電器8、發(fā)光二極管6及電源形成閉合回路II，為便于時間繼電器8分別與發(fā)光二極管6和導(dǎo)電垂擺14之間布線,所述旋轉(zhuǎn)球體15內(nèi)設(shè)有與所述光筒7和導(dǎo)電垂擺14上部連桿腔相通的空腔，所述時間繼電器8設(shè)于所述空腔內(nèi)。所述導(dǎo)電垂擺14下端開設(shè)有盲孔，所述絕緣圓墊20將圓球觸點19頂入盲孔中，且所述盲孔底面與圓球觸點19之間連接有彈簧18，以使絕緣圓墊20與圓球觸點19脫離時彈簧18將圓球觸點19頂出盲孔與導(dǎo)電內(nèi)球面13相接觸導(dǎo)通閉合回路。所述光敏元件5利用數(shù)據(jù)線2與數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置I相連。所述光敏兀件5由均勻的封裝在所述空心球體4上半球內(nèi)表面的光敏電阻501、由上至下均勻的間隔敷設(shè)在光敏電阻501上的多根正、負電導(dǎo)電絲502、503組成，各個所述正、負電導(dǎo)電絲502、503引向嵌裝于空心球體4外表面的排線3并與其電連接，所述排線3輸出端電連接所述數(shù)據(jù)線2，以向數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置I傳送電信號。所述正、負電導(dǎo)電絲502、503相間嵌裝在空心球體4內(nèi)壁上，用以標(biāo)示傾斜角度。本實施例中，相鄰的正、負電導(dǎo)電絲502、503相距0.025cm，代表傾斜0.1度。
[0023]所述數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置I包括CPU及與CPU連接的GPRS無線通訊模塊或CDMA無線通訊模塊。本實施例中采用GPRS無線通訊模塊，即SM900A短信模塊，此模塊支持移動GSM,聯(lián)通GPRS信號；SM900A模塊中SM卡插卡槽可根據(jù)用戶需要使用聯(lián)通或移動的SM卡；SM900A模塊中天線接口可使用800M-1100M天線；SM900A模塊通過串口(UARTl)與CUP連接，當(dāng)監(jiān)測到傾斜故障時，CUP命令短信模塊發(fā)出相關(guān)信息通知用戶。只要有GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)的地方均可使用、不用自建、維護通訊網(wǎng)絡(luò)，通訊距離不受限制。本實施例中采用太陽能供電方式，所述電源由太陽能電池板16、與太陽能電池板16相連接的蓄電池17及充放電控制器組成。有陽光時，由太陽能電池板16供電并對蓄電池17充電，蓄電池17在無陽光情況下供電時間在30天以上，使用壽命為5年以上。
[0024]本實施例中，旋轉(zhuǎn)球體15的直徑為10cm，空心球體4的直徑為30cm，水平支撐板9的厚度為2cm，光筒7頂部窗口直徑為0.05cm，導(dǎo)電垂擺14的直徑為5cm，圓球觸點19的直徑為1cm，絕緣圓墊20的直徑為0.5cm。
[0025]使用時，在一個監(jiān)測點桿塔類設(shè)備上安裝I臺監(jiān)測裝置，將支架11固定在桿塔中心線上,離地面一定高度,位于桿塔類設(shè)備2/3高度處和桿塔類設(shè)備頂端。
【權(quán)利要求】
1.一種傾斜監(jiān)測裝置，包括傾角監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置及電源，其特征在于:所述傾角監(jiān)測傳感器由支架、固定于支架上的空心球體、固定于空心球體內(nèi)的水平支撐板、置于水平支撐板上的球面凹槽內(nèi)的旋轉(zhuǎn)球體、分別固定于旋轉(zhuǎn)球體上、下部的光筒和導(dǎo)電垂擺、設(shè)于空心球體下半球的導(dǎo)電內(nèi)球面、設(shè)于光筒內(nèi)并向光筒頂部窗口發(fā)射光線的發(fā)光二極管、設(shè)于導(dǎo)電垂擺下端的圓球觸點、鑲嵌于導(dǎo)電內(nèi)球面上的對應(yīng)圓球觸點的絕緣圓墊、設(shè)于空心球體上半球內(nèi)表面的光敏元件及時間繼電器組成，所述時間繼電器、導(dǎo)電垂擺、圓球觸點、導(dǎo)電內(nèi)球面及電源形成閉合回路I，所述時間繼電器、發(fā)光二極管及電源形成閉合回路II，所述光敏元件利用數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置相連，所述旋轉(zhuǎn)球體的球心、所述光筒、導(dǎo)電垂擺的中心線與空心球體的垂直方向的中軸線重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)球體的球心與空心球體的球心重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述空心球體由分體的上、下半球組成，所述上、下半球和支架邊沿分別設(shè)有環(huán)形水平外沿且利用所述環(huán)形水平外沿和均勻布置于環(huán)形水平外沿上的螺栓副連接固定，所述上、上半球的環(huán)形水平外沿的接觸面上設(shè)有環(huán)形密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述水平支撐板支撐于所述空心球體下半球的導(dǎo)電內(nèi)球面頂部，所述球面凹槽設(shè)于水平支撐板的圓心位置且與所述旋轉(zhuǎn)球體球面緊密貼合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)球體內(nèi)設(shè)有與所述光筒和導(dǎo)電垂擺上部連桿腔相通的空腔，所述時間繼電器設(shè)于所述空腔內(nèi)，以便于時間繼電器分別與發(fā)光二極管和導(dǎo)電垂擺之間布線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述光敏元件由均勻的封裝在所述空心球體上半球內(nèi)表面的光敏電阻、由上至下均勻的間隔敷設(shè)在光敏電阻上的多根正、負電導(dǎo)電絲組成，所述正、負電導(dǎo)電絲均引向設(shè)于空心球體外表面嵌裝的排線并與其電連接，所述排線輸出端電連接所述數(shù)據(jù)線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)發(fā)射傳輸裝置包括CPU及與CPU連接的GPRS無線通訊模塊或CDMA無線通訊模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述電源由太陽能電池板、與太陽能電池板相連接的蓄電池及充放電控制器組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述支架設(shè)有與所述空心球體下半球外表面相配合的多條支撐筋。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜監(jiān)測裝置，其特征在于:所述導(dǎo)電垂擺下端開設(shè)有盲孔，所述絕緣圓墊將圓球觸點頂入盲孔中，且所述盲孔底面與圓球觸點之間連接有彈簧。
【文檔編號】G01C9/12GK104132638SQ201410361608
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】呂鋼, 徐連生, 林曉剛, 叢峰武, 陳立婷, 李強, 呂強, 楊雷, 于媛 申請人:鞍鋼集團礦業(yè)公司