降位移信息发送给远端后台软件系统，方便操作人员准确掌握电缆终端支架防沉降情况。
【附图说明】
[0022]图1显示了本发明工所述激光发射装置的结构示意图。
[0023]图2显示了本发明工所述激光接收装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0025]如图1、2所示，一种电缆户外终端支架防沉降监测装置，包括电缆铁塔、电缆终端支架、激光发射装置和激光接收装置，所述激光发射装置固定在电缆铁塔上，激光接收装置安装在电缆终端支架上，且电缆铁塔与电缆终端支架的间距小于10m。
[0026]如图1所示，所述激光发射装置包括太阳能电池板、太阳能充电器、充电电池组、DC-DC降压模块、主微处理器、激光发射模块、无线通讯模块和串口通讯主模块；所述太阳能电池板的输出端与太阳能充电器的输入端相连接，太阳能充电器的输出端连接充电电池组的输入端，充电电池组的输出端与DC-DC降压模块的输入端相连接，DC-DC降压模块的输出端与主微处理器连接，主微处理器的输出端分别与激光发射模块的输入端、无线通讯模块的输入端和串口通讯主模块的输入端连接。如图2所示，所述激光接收装置包括硅光电池阵列、多路模拟开关、信号放大器、电压比较器、副微处理器、串口通讯从模块；所述硅光电池阵列的输出端与多路模拟开关的输入端连接，多路模拟开关的输出端与信号放大器的输入端相连接，信号放大器的输出端与电压比较器的输入端连接，电压比较器的输出连接至副微处理器的输入引脚，副微处理器的输出引脚连接至多路模拟开关的控制引脚；所述串口通讯从模块的输入端与副微处理器连接，串口通讯从模块的输出端与串口通讯主模块的输出端通过通讯电缆连接。
[0027]所述太阳能电池板为50W多晶太阳电池板，其额定输出电压为19V，太阳能充电器将太阳能电池板输出的19V转换为充电电池组所需要的12.6V ;所述充电电池组为18650型锂充电电池三节串联，容量为2600mAH，单节输出电压4.2V，三节串联输出12.6V额定电压；所述DC-DC降压模块将充电电池组输出的12.6V降压为+5.0V，所述微处理器、激光发射模块、无线通讯模块、主微处理器、RS232串口通讯主模块、硅光电池阵列、多路模拟开关、信号放大器、电压比较器、副微处理器和RS232串口通讯从模块均采用+5.0V供电。所述硅光电池阵列由7列7行49只硅光电池组成，所述49只硅光电池密集排列，组成方形结构。所述无线通讯模块为GSM/GPRS通讯模块。所述RS232串口通讯从模块的输出端与RS232串口通讯主模块的输出端通过4芯通讯电缆连接。所述串口通讯主模块为RS232串口通讯主模块，串口通讯从模块为RS232串口通讯从模块。
[0028]所述太阳能电池板接受太阳光的照射将太阳能转换为电能，通过太阳能充电器将电能储存于充电电池组，在经过DC-DC降压模块将充电电池组输出电压降为主微处理器、激光发射模块、GSM/GPRS无线通讯模块和RS232串口通讯主模块的工作电压+5.0V ;通过RS232串口通讯主模块和RS232串口通讯从模块为副微处理器、硅光电池阵列、多路模拟开关、信号放大器和电压比较器提供电源。
[0029]采用该装置进行电缆终端支架沉降监测的过程如下:将激光发射装置固定在电缆铁塔上，非常牢固，可以认为它不受沉降的影响。将激光接收装置安装在电缆终端支架上。主微处理器发送发射命令给激光发射装置，激光发射装置接收发射命令后发射激光，激光照射在硅光电池阵列上，由于激光具有相干性好、方向性强、发射角小、亮度高、抗干扰性强等特点，使得硅光电池阵列接收到的光斑直径较小，同一时刻只有I或2只硅光电池能够接收到激光，而其他的硅光电池则无法收到激光。当电缆终端支架新建成时，将激光发射的光斑对准硅光电池阵列的最中间位置的硅光电池上。其他没有受到激光照射硅光电池输出电压较低，受到激光照射的硅光电池输出电压较高。硅光电池的输出电压信号经过多路模拟开关，送往信号放大器进行电压放大，然后经过电压比较器处理后送往副微处理器，在副微处理器的控制下，多路模拟开关轮流选通所有的硅光电池，从而得到所有硅光电池的状态，进而可知受激光照射硅光电池的位置信号，通过串口通讯模块将受激光照射硅光电池的位置信号传送给主微处理器，主微处理器通过GSM/GPRS无线通讯模块将该位置信号和电池组电量信息发射给远端后台的软件系统，软件系统不断接收并分析信号数据，修正由于地面振动、风吹等带来的误差，准确判断电缆终端支架沉降情况及运行情况，一旦发现检测装置电量不足或者平台出现故障性位移，即可安排维护人员去现场勘查情况，操作方便，测量精确。
[0030]本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。
【主权项】
1.一种电缆户外终端支架防沉降监测装置，其特征在于，包括电缆铁塔、电缆终端支架、激光发射装置和激光接收装置，所述激光发射装置固定在电缆铁塔上，激光接收装置安装在电缆终端支架上，且电缆铁塔与电缆终端支架的间距小于1m ; 所述激光发射装置包括电源模块、主微处理器、激光发射模块、无线通讯模块和串口通讯主模块；所述电源模块与主微处理器连接，主微处理器的输出端分别与激光发射模块的输入端、无线通讯模块的输入端和串口通讯主模块的输入端连接；所述源模块为主微处理器、激光发射模块、无线通讯模块和串口通讯主模块供电； 所述激光接收装置包括硅光电池阵列、多路模拟开关、信号放大器、电压比较器、副微处理器、串口通讯从模块；所述硅光电池阵列的输出端与多路模拟开关的输入端连接，多路模拟开关的输出端与信号放大器的输入端相连接，信号放大器的输出端与电压比较器的输入端连接，电压比较器的输出连接至副微处理器的输入引脚，副微处理器的输出引脚连接至多路模拟开关的控制引脚；所述串口通讯从模块的输入端与副微处理器连接，串口通讯从模块的输出端与串口通讯主模块的输出端通过通讯电缆连接；通过串口通讯从模块为副微处理器、硅光电池阵列、多路模拟开关、信号放大器和电压比较器供电； 所述主微处理器发送发射命令给激光发射装置，所述激光发射装置接收发射命令发射激光，激光照射在硅光电池阵列的一个或两个硅光电池上，接收激光照射的硅光电池输出与其他未接收激光照射的硅光电池不同的电平信号，将所有的电平信号位置信号经过多路模拟开关、信号放大器和电压比较器处理后送给副微处理器，副微处理器根据电平信号得出接收激光照射硅光电池的位置信号，通过串口通讯从模块和串口通讯主模块传将接收激光照射硅光电池的位置信号将送给主微处理器，主微处理器通过无线通讯模块将该位置信号发射给远端后台软件系统。2.根据权利要求1所述的电缆户外终端支架防沉降监测装置，其特征在于，所述电源模块包括太阳能电池板、太阳能充电器、充电电池组和DC-DC降压模块，所述太阳能电池板的输出端与太阳能充电器的输入端相连接，太阳能充电器的输出端连接充电电池组的输入端，充电电池组的输出端与DC-DC降压模块的输入端相连接，DC-DC降压模块的输出端与主微处理器连接，所述太阳能电池板接收太阳光的照射将太阳能转换为电能，通过太阳能充电器将电能储存于充电电池组，经过DC-DC降压模块将充电电池组输出电压降为主微处理器、激光发射模块、无线通讯模块和串口通讯主模块的工作电压。3.根据权利要求2所述的电缆户外终端支架防沉降监测装置，其特征在于，所述太阳能电池板为50W多晶太阳电池板，其额定输出电压为19V，太阳能充电器将太阳能电池板输出的19V转换为充电电池组所需要的12.6V ; 所述充电电池组为18650型锂充电电池三节串联，容量为2600mAH，单节输出电压4.2V，三节串联输出12.6V额定电压； 所述DC-DC降压模块将充电电池组输出的12.6V降压为+5.0V，所述微处理器、激光发射模块、无线通讯模块、主微处理器、RS232串口通讯主模块、硅光电池阵列、多路模拟开关、信号放大器、电压比较器、副微处理器和RS232串口通讯从模块均采用+5.0V供电。4.根据权利要求1-3任一项所述的电缆户外终端支架防沉降监测装置，其特征在于，所述硅光电池阵列由7列7行49只硅光电池组成，所述49只硅光电池密集排列，组成方形结构。5.根据权利要求1-3任一项所述的电缆户外终端支架防沉降监测装置，其特征在于，所述无线通讯模块为GSM/GPRS通讯模块。6.根据权利要求1-3任一项所述的电缆户外终端支架防沉降监测装置，其特征在于，所述RS232串口通讯从模块的输出端与RS232串口通讯主模块的输出端通过4芯通讯电缆连接。7.根据权利要求1-3任一项所述的电缆户外终端支架防沉降监测装置，其特征在于，所述串口通讯主模块为RS232串口通讯主模块，串口通讯从模块为RS232串口通讯从模块。
【专利摘要】本发明公开了一种电缆户外终端支架防沉降监测装置，包括激光发射装置和激光接收装置。激光发射装置包括电源模块、主微处理器、激光发射模块、无线通讯模块和串口通讯主模块。激光接收装置包括硅光电池阵列、多路模拟开关、副微处理器、串口通讯从模块。主微处理器控制激光发射装置发射激光照射在硅光电池阵列的1或2只硅光电池上，接收激光照射的硅光电池发出电平信号，该信号经副微处理器的处理得到接受激光照射硅光电池的位置信号，通过串口通讯从模块将该位置信号传送给主微处理器，主微处理器通过GSM/GPRS无线通讯模块将该位置信号发射给远端后台的软件系统，操作方便，测量精确。
【IPC分类】G01C5/00
【公开号】CN105203078
【申请号】CN201510699429
【发明人】郭湘奇, 钱涵, 储强, 韩宇泽, 李洪涛
【申请人】江苏省电力公司南京供电公司, 江苏省电力公司, 国家电网公司, 苏州工业园区海沃科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月26日