用于架空式高壓輸電線路的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于架空式高壓輸電線路的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括設(shè)置在用于支撐高壓輸電線纜的鐵塔上的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、主控設(shè)備和電源控制電路，以及設(shè)置于鐵塔所在區(qū)域的地面下方的測(cè)斜儀，其中太陽(yáng)能供電系統(tǒng)與主控設(shè)備電連接，并為主控設(shè)備供電，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)電源控制電路與測(cè)斜儀電連接，主控設(shè)備與電源控制電路電連接，并控制電源控制電路，以使太陽(yáng)能供電系統(tǒng)為測(cè)斜儀周期性供電。通過上述系統(tǒng)，本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的周期性供電，從而降低監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功耗，確保供電的可靠性以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說明】用于架空式高壓輸電線路的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及地質(zhì)監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于架空式高壓輸電線路的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類活動(dòng)的不斷加劇，采空區(qū)、開挖區(qū)等容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域越來越多，在該區(qū)域用于支撐高壓輸電線路的鐵塔以及周邊基礎(chǔ)設(shè)施受到地質(zhì)災(zāi)害的威脅也越來越大，因此對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)及預(yù)警已變得十分必要。
[0003]對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警和監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其工作供電主要來自設(shè)置于鐵塔等支撐設(shè)備上的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，當(dāng)前為了追求監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的密集性，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的供電持續(xù)不間斷的。然而，邊坡的地質(zhì)狀況的變化往往是一個(gè)緩慢性的過程，其在幾分鐘之內(nèi)表現(xiàn)并不明顯，持續(xù)不間斷的供電只會(huì)增大監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功耗，浪費(fèi)太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的供電，并且當(dāng)鐵塔安裝于坡度較大且距離地面較高的邊坡時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則需要安裝的監(jiān)測(cè)元件較多，也會(huì)增大監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功耗，導(dǎo)致太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的供電可靠性大打折扣，從而影響監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]鑒于此，本實(shí)用新型提供一種用于架空式高壓輸電線路的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以控制太陽(yáng)能供電系統(tǒng)為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)周期性供電，降低功耗，確保供電的可靠性以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種用于架空式高壓輸電線路的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置在用于支撐高壓輸電線纜的鐵塔上的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、主控設(shè)備和電源控制電路，以及設(shè)置于鐵塔所在區(qū)域的地面下方的測(cè)斜儀，其中太陽(yáng)能供電系統(tǒng)與主控設(shè)備電連接，并為主控設(shè)備供電，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)電源控制電路與測(cè)斜儀電連接，主控設(shè)備與電源控制電路電連接，并控制電源控制電路，以使太陽(yáng)能供電系統(tǒng)為測(cè)斜儀周期性供電。
[0006]其中，電源控制電路包括:開關(guān)管，開關(guān)管的第一端連接太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的供電輸出端，開關(guān)管的第二端連接測(cè)斜儀的供電輸入端；光耦合元件，光耦合元件包括發(fā)光元件和光敏開關(guān)，發(fā)光元件的第一端與主控設(shè)備的控制端連接，發(fā)光元件的第二端接地，光敏開關(guān)的第一端連接工作電壓，光敏開關(guān)的第二端連接開關(guān)管的第三端，發(fā)光元件在主控設(shè)備的控制端輸出的控制信號(hào)的作用下周期性發(fā)光，進(jìn)而周期性導(dǎo)通光敏開關(guān)的第一端和第二端，并使得開關(guān)管的第一端和第二端在工作電壓的作用下周期性導(dǎo)通。
[0007]其中，電源控制電路還包括第一電阻，第一電阻串聯(lián)于發(fā)光兀件的第一端與主控設(shè)備的控制端之間。
[0008]其中，電源控制電路還包括第一電容，第一電容與發(fā)光元件并聯(lián)。
[0009]其中，電源控制電路還包括第二電阻，第二電阻串聯(lián)于光敏開關(guān)的第二端與開關(guān)管的第三端之間。
[0010]其中，電源控制電路還包括第三電阻，第三電阻的一端連接于光敏開關(guān)的第二端與第二電阻之間，第三電阻的另一端接地。
[0011]其中，電源控制電路還包括第四電阻和第五電阻，第四電阻和第五電阻串聯(lián)連接開關(guān)管的第二端，且開關(guān)管的第二端接測(cè)斜儀的供電輸入端，第四電阻和第五電阻之間的節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步連接主控設(shè)備的檢測(cè)端。
[0012]其中，電源控制電路還包括二極管，二極管的正極接地且連接第五電阻的第一端，二極管的負(fù)極連接于開關(guān)管的第二端與第四電阻之間。其中，電源控制電路還包括第二電容，第二電容與第五電阻并聯(lián)。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括設(shè)置于支撐高壓輸電線纜的鐵塔上的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、主控設(shè)備和電源控制電路，以及設(shè)置于鐵塔所在區(qū)域的地面下方的測(cè)斜儀，通過主控設(shè)備控制與其電連接的電源控制電路，使得太陽(yáng)能供電系統(tǒng)為測(cè)斜儀周期性供電，從而降低監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功耗，確保太陽(yáng)能供電系統(tǒng)供電的可靠性，進(jìn)而確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理圖；
[0015]圖2是圖1所示邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的測(cè)斜儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的電源控制電路的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖1?4對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步地的詳細(xì)描述。
[0019]圖1是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理圖，圖2是圖1所示邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖。本實(shí)用新型的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于對(duì)架空式高壓輸電線路，以及支撐高壓輸電線纜的設(shè)備及其周邊基礎(chǔ)設(shè)施的所在區(qū)域，進(jìn)行全方位空間式的立體監(jiān)測(cè)，以下全文所提及的監(jiān)測(cè)對(duì)象以鐵塔及其所在區(qū)域?yàn)槔?，?dāng)然并不局限于此，例如還可以為變電站、風(fēng)車發(fā)電機(jī)等其他任何需要對(duì)所在區(qū)域進(jìn)行滑坡、泥石流、地表塌陷等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警的監(jiān)測(cè)對(duì)象。
[0020]請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，本實(shí)施例的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括主控設(shè)備11、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12、電源控制電路13以及測(cè)斜儀14。
[0021]其中，主控設(shè)備11、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12、電源控制電路13設(shè)置于鐵塔20上，測(cè)斜儀14設(shè)置于鐵塔20所在區(qū)域的地面下方。具體而言:
[0022]本實(shí)施例優(yōu)選鐵塔20包括相對(duì)地面上下間隔設(shè)置的第一橫檔21和第二橫檔22，其中，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12設(shè)置于第一橫檔21上，主控設(shè)備11和電源控制電路13設(shè)置于第二橫檔22上。
[0023]需要說明的是，在其他實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)上述各個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備相對(duì)鐵塔20的第一橫檔21和第二橫檔22的位置關(guān)系進(jìn)行其他設(shè)置，例如可將電源控制電路13設(shè)置于第一橫檔21上，或?qū)⒅骺卦O(shè)備11、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12、電源控制電路13均設(shè)置于第一橫檔21上。
[0024]在本實(shí)施例中，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12與主控設(shè)備11電連接，并為主控設(shè)備11供電，主控設(shè)備11與電源控制電路13電連接，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12進(jìn)一步經(jīng)電源控制電路13與測(cè)斜儀14電連接。主控設(shè)備11獲取測(cè)斜儀14采集的鐵塔20所在區(qū)域的地層位移量，并通過通訊單元15發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控單元16，以使后臺(tái)監(jiān)控單元16根據(jù)地層位移量對(duì)鐵塔20所在區(qū)域的地質(zhì)狀況進(jìn)行分析，從而能夠?qū)υ搮^(qū)域的地質(zhì)變化進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效的早期預(yù)警。
[0025]由于測(cè)斜儀14埋設(shè)于地面下方的地層中，因此為避免地層中的土壤顆粒和水分對(duì)其造成安全影響，并保證設(shè)備運(yùn)行的良好性能，優(yōu)選將測(cè)斜儀14設(shè)置于IP68級(jí)防護(hù)設(shè)備中。
[0026]圖3是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的測(cè)斜儀的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)施例的測(cè)斜儀14設(shè)置于一個(gè)密封殼體40 (例如IP68級(jí)防護(hù)設(shè)備)中，其包括第一滑輪141、第二滑輪142、安裝支架143、傳感器144、連接桿145以及電纜146。
[0027]其中，第一滑輪141和第二滑輪142固定安裝于安裝支架143的兩側(cè)，并且可沿密封殼體40設(shè)置的滑槽上下移動(dòng)。第二滑輪142相對(duì)安裝支架143的位置始終固定，第一滑輪141具有彈性，即相對(duì)安裝支架143其可以在一定范圍內(nèi)伸縮，以保證測(cè)斜儀14在密封殼體40內(nèi)向下滑動(dòng)時(shí)傳感器144始終居中，并且不會(huì)旋轉(zhuǎn)。
[0028]傳感器144 內(nèi)置有一組或兩組 MEMS (Micro-Electro-Mechanic System,微型機(jī)電系統(tǒng))，用于采集地層位移量。連接桿145用于多個(gè)傳感器144之間固定連接。電纜146分別與多個(gè)傳感器144電連接，并通過密封殼體40開設(shè)的管口引出，且與圖2所示的主控設(shè)備11連接。另外，本實(shí)施例優(yōu)選在密封殼體40內(nèi)還設(shè)置有熱敏電阻，以測(cè)量殼體內(nèi)的溫度。
[0029]圖4是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的電源控制電路的電路圖。請(qǐng)參閱圖4，本實(shí)施例的電源控制電路13包括:開關(guān)管131、光耦合元件132、二極管133、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容Cl以及第二電容C2。
[0030]其中，開關(guān)管131的第一端D連接太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12的供電輸出端，開關(guān)管131的第二端S連接測(cè)斜儀14的供電輸入端。本實(shí)施例優(yōu)選開關(guān)管131為N溝道MOS管，開關(guān)管131的第一端D、第二端S和第三端G分別為N溝道MOS管的漏極、源極和柵極。
[0031]光耦合元件132為單向光耦，包括發(fā)光元件132a和光敏開關(guān)132b。
[0032]其中，發(fā)光元件132a的第一端I經(jīng)第一電阻Rl與主控設(shè)備11的控制端連接，即，第一電阻Rl串聯(lián)于發(fā)光元件132a的第一端I與主控設(shè)備11的控制端之間。
[0033]發(fā)光兀件132a的第二端2接地,并且與第一電容Cl的一端連接,第一電容Cl的另一端連接于第一電阻Rl和發(fā)光兀件132a的第一端I之間，以此實(shí)現(xiàn)發(fā)光兀件132a與第一電容Cl的并聯(lián)。
[0034]光敏開關(guān)132b的第一端3連接工作電壓，光敏開關(guān)132b的第二端4經(jīng)第二電阻R2連接開關(guān)管131的第三端G，即，第二電阻R2串聯(lián)于光敏開關(guān)132b的第二端4與開關(guān)管131的第三端G之間。
[0035]第三電阻R3的一端連接于光敏開關(guān)132b的第二端4與第二電阻R2之間，且第三電阻R3的另一端接地。
[0036]第四電阻R4和第五電阻R5串聯(lián)連接開關(guān)管131的第二端S，且開關(guān)管131的第二端S接測(cè)斜儀14的供電輸入端，第四電阻R4和第五電阻R5之間的節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步連接供電檢測(cè)單元VCC TE，本實(shí)施例優(yōu)選供電檢測(cè)單元VCC TE為主控設(shè)備11的檢測(cè)端。
[0037]二極管133的正極接地且連接于第五電阻R5的第一端，二極管133的負(fù)極連接于開關(guān)管131的第二端S與第四電阻R4之間。第二電容C2與第五電阻R5并聯(lián)。
[0038]本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的電源控制電路13的工作原理具體為:
[0039]發(fā)光元件132a的第一端I接收主控設(shè)備11的控制端輸出的控制信號(hào)。例如，當(dāng)該控制信號(hào)為高電平時(shí)，光稱合兀件132內(nèi)置的發(fā)光兀件132a發(fā)光,并照射在光敏開關(guān)132b上。光敏開關(guān)132b在發(fā)光兀件132a發(fā)光時(shí)從光敏開關(guān)132b的第一端3向第二端4單向?qū)?，即產(chǎn)生光電流，進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通。此時(shí)，光敏開關(guān)132b的第一端3和第二端4至開關(guān)管131的第三端G構(gòu)成回路，由于光敏開關(guān)132b的第一端3連接(18伏)工作電壓且第三電阻R3的一端接地，因此光敏開關(guān)132b的第二端4輸出至開關(guān)管131的第三端G的電壓為高電壓，從而使得開關(guān)管131的第一端D和第二端S之間導(dǎo)通，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12為測(cè)斜儀14提供工作電壓。
[0040]當(dāng)發(fā)光元件132a的第一端I接收到主控設(shè)備11的控制端輸出的控制信號(hào)為低電平時(shí)，發(fā)光兀件132a不發(fā)光，即光稱合兀件132不工作。此時(shí)光敏開關(guān)132b的第一端3和第二端4不導(dǎo)通，開關(guān)管131的第三端G的電壓為零，從而使得開關(guān)管131的第一端D和第二端S之間不導(dǎo)通，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12無法為測(cè)斜儀14提供工作電壓。
[0041]基于上述，可知當(dāng)主控設(shè)備11通過控制發(fā)出高電平的控制信號(hào)，從而周期性導(dǎo)通光敏開關(guān)132b的第一端3和第二端4，使得開關(guān)管131的第一端D和第二端S在工作電壓的作用下周期性導(dǎo)通，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12即能為測(cè)斜儀14提供工作電壓。
[0042]在本實(shí)施例中，優(yōu)選主控設(shè)備11發(fā)出高電平的控制信號(hào)的周期為30分鐘，當(dāng)然在其他實(shí)施例中，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置。
[0043]綜上所述，本實(shí)用新型通過主控設(shè)備11控制與其電連接的電源控制電路13，使得太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12為測(cè)斜儀14周期性供電，從而降低監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功耗，確保太陽(yáng)能供電系統(tǒng)12供電的可靠性，進(jìn)而確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0044]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，例如各實(shí)施例之間技術(shù)特征的相互結(jié)合，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于架空式高壓輸電線路的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括設(shè)置在用于支撐高壓輸電線纜的鐵塔上的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、主控設(shè)備和電源控制電路，以及設(shè)置于所述鐵塔所在區(qū)域的地面下方的測(cè)斜儀，其中所述太陽(yáng)能供電系統(tǒng)與所述主控設(shè)備電連接，并為所述主控設(shè)備供電，所述太陽(yáng)能供電系統(tǒng)進(jìn)一步經(jīng)所述電源控制電路與所述測(cè)斜儀電連接，所述主控設(shè)備與所述電源控制電路電連接，并控制所述電源控制電路，以使所述太陽(yáng)能供電系統(tǒng)為所述測(cè)斜儀周期性供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制電路包括: 開關(guān)管，所述開關(guān)管的第一端連接所述太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的供電輸出端，所述開關(guān)管的第二端連接所述測(cè)斜儀的供電輸入端； 光耦合元件，所述光耦合元件包括發(fā)光元件和光敏開關(guān)，所述發(fā)光元件的第一端與所述主控設(shè)備的控制端連接，所述發(fā)光元件的第二端接地，所述光敏開關(guān)的第一端連接工作電壓，所述光敏開關(guān)的第二端連接所述開關(guān)管的第三端，所述發(fā)光元件在所述主控設(shè)備的控制端輸出的控制信號(hào)的作用下周期性發(fā)光，進(jìn)而周期性導(dǎo)通所述光敏開關(guān)的第一端和第二端，并使得所述開關(guān)管的第一端和第二端在所述工作電壓的作用下周期性導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制電路還包括第一電阻，所述第一電阻串聯(lián)于所述發(fā)光元件的第一端與所述主控設(shè)備的控制端之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制電路還包括第一電容，所述第一電容與所述發(fā)光兀件并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制電路還包括第二電阻，所述第二電阻串聯(lián)于所述光敏開關(guān)的第二端與所述開關(guān)管的第三端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制電路還包括第三電阻，所述第三電阻的一端連接于所述光敏開關(guān)的第二端與所述第二電阻之間，所述第三電阻的另一端接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制電路還包括第四電阻和第五電阻，所述第四電阻和所述第五電阻串聯(lián)連接所述開關(guān)管的第二端，且所述開關(guān)管的第二端接測(cè)斜儀的供電輸入端，所述第四電阻和所述第五電阻之間的節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步連接所述主控設(shè)備的檢測(cè)端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制電路還包括二極管，所述二極管的正極接地且連接所述第五電阻的第一端，所述二極管的負(fù)極連接于所述開關(guān)管的第二端與所述第四電阻之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的邊坡狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制電路還包括第二電容，所述第二電容與所述第五電阻并聯(lián)。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK203837696SQ201320860868
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】劉萬招, 洪林, 杜海燕, 周偉才, 江克宜, 譚波, 裴慧坤, 梁立全, 肖志勇, 劉丙財(cái), 陳桂陽(yáng), 周榮林, 徐曙, 殷俊凌, 張欣 申請(qǐng)人:深圳市海利科科技開發(fā)有限公司, 深圳供電局有限公司