一种电力杆塔倾角检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力杆塔状态检测技术领域，尤其涉及一种电力杆塔倾角检测仪。
【背景技术】
[0002]形态各异的地下采空区，引起地面沉降、断裂等一系列工程地质灾害，这些采空塌陷区，大多分布广，延伸远。输电线路正常巡视时，不能及时发现地面沉降。巡视发现时，输电线路已处于危险状态。在线路发生故障后必须及时找出故障点并予以清除，传统方法是人工寻找，通过巡线人员沿输电线路的杆塔逐级查找，由于输电线路杆塔数量大，导致杆塔倾斜的因数多，范围也比较广，仅靠输电巡线人员的口常检查很难实现及时和准确地发现杆塔发生倾斜故障，工作耗费大量的人力物力，效率极低，并可能因不能及时发现故障杆塔而酿成大规模的停电、通信中断等事故，电力、通信系统等。很多公司针对这一现状先后研发了各种杆塔倾角监测装置，但由于成本较高，功耗较大，普及范围受到了很大的影响。因此，有必要研制一套经济实用、功耗较低，且能及时准确地监测电力、通信线路杆塔工作状态的杆塔倾角监测装置。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术存在的问题，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下:
[0004]—种电力杆塔倾角检测仪，包括数据采集模块I，数据处理模块2，MCU控制模块3，显示模块4，按键交互模块5，数据传输模块6以及电源模块7，所述数据采集模块1、数据处理模块2与MCU控制模块3依次连接，所述显示模块4，按键交互模块5和数据传输模块6均与所述MCU控制模块3分别连接，其中所述数据采集模块I用于采集杆塔横担位置以及塔身位置的倾斜角信息，数据处理模块2用于将采集的信号转换成模拟信号提供给MCU控制模块3，MCU控制模块3用于控制各个功能模块的协调工作以及分析计算杆塔的倾斜角度，显示模块4用于显示计算结果以方便巡线工作人员查看，按键交互模块5用于输入相应参数，数据传输模块6用于将计算信息传输到监控中心，电源模块7用于整个检测仪器的供电。
[0005]进一步，所述数据采集模块I包括双轴倾角传感器AlOl和B102，分别安装在杆塔横担位置和杆塔塔身2/3处位置，可采集杆塔水平方向和垂直方向的倾角信息。
[0006]进一步，所述数据处理模块2包括电压电流变换电路和A/D转换电路，电压电流变换电路将数据采集模块I传输过来的信号转换为1-5V的电压信号和4-20mA的电流信号，再传输到A/D转换电路转换为数字信号。
[0007]进一步，所述MCU控制模块3即微程序控制模块，包括处理器电路，数字信号传输到MCU控制模块，通过处理器电路进行计算分析，得到杆塔倾斜角度；
[0008]进一步，所述显示模块4包括液晶显示电路，将MCU控制模块传输来的计算结果显示出来，方便工作人员安装、检修调试。
[0009]进一步，所述按键交互模块5包括按键电路，通过键入相应参数实现调零、设定杆塔编号、设定预警值以及正常显示功能。
[0010]进一步，所述数据传输模块6包括GSM通信电路(即全球移动通信系统通信电路)和传输天线，将杆塔倾角信息通过GSM网络以短信形式发送给监控中心。
[0011]进一步，所述电源模块7包括太阳能电池板、蓄电池和电压转换电路，利用太阳能电池板将太阳能转化为电能存储在蓄电池中，在通过电压转换电路将电压变化为相应各等级电压向各个模块提供电能。
[0012]进一步，所述各个模块之间以及各个模块中的各部分电路均由线路相互连接。
[0013]本实用新型具有如下优点:
[0014]该装置能长时间实时对采空区杆塔倾角进行监测和预警，很好地满足电力杆塔防倾斜和远程监视的需要，避免了因倒杆停电引起的直接、间接损失，对安全生产，社会稳定起到了积极作用。随着该测量装置的不断改进和完善，将电力杆塔倾角监测装置应用在智能电网广域测量中具有非常现实可行的意义。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的模块图；
[0016]图2为本实用新型的模块原理图；
[0017]图3为本实用新型的安装位置示意图；
[0018]其中，1-数据采集模块，101-双轴倾角传感器A，102-双轴倾角传感器B，2_数据处理模块，3-MCU控制模块，4-显示模块，5-按键交互模块，6-数据传输模块，7-电源模块，8-传输导线，9-检测仪主机。
【具体实施方式】
[0019]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明，如图1-3所示，一种电力杆塔倾角检测仪，包括数据采集模块I，数据处理模块2，MCU控制模块3，显示模块4，按键交互模块5，数据传输模块6以及电源模块7，所述数据采集模块1、数据处理模块2与MCU控制模块3依次连接，所述显示模块4，按键交互模块5和数据传输模块6均与所述MCU控制模块3分别连接，其中数据采集模块I用于采集杆塔横担位置以及塔身位置的倾斜角信息，数据处理模块2用于将采集的信号转换成模拟信号提供给MCU控制模块3，MCU控制模块3用于控制各个功能模块的协调工作以及分析计算杆塔的倾斜角度，显示模块4用于显示计算结果以方便巡线工作人员查看，按键交互模块5用于输入相应参数，数据传输模块6用于将计算信息传输到监控中心，电源模块7用于整个检测仪器的供电。
[0020]所述数据采集模块I包括双轴倾角传感器AlOl和B102，双轴倾角传感器选用双轴传感器SCA100T和MSP430F149单片机设计而成。它适用于测量物体相对于水平面的倾斜度，具有良好的防水、防潮和防尘能力，分别安装在杆塔横担位置和杆塔塔身2/3处位置，可采集杆塔水平方向和垂直方向的倾角信息，通过传输导线8与检测仪主机9连接，由处理器通过程序指令设定其工作模式和传输方式，包括零点设定、传输波特率设定以及数据的编码方式等。
[0021 ]所述数据处理模块2包括电压电流变换电路和A/D转换电路，电压电流变换电路主要由二路通用的LM258放大器组成，首先，经过LM258将传感器输出的0.5V-4.5V电压信号转换为1V-5V电压信号，在经过LM258将1V-5V电压信号转换为4-20mA电流信号，A/D转换电路将信号转换成处理器可接收的数字信号。
[0022]所述MCU控制模块3包括处理器电路，数字信号传输到MCU控制模块3，通过处理器电路进行计算分析，得到杆塔倾斜角度，M⑶控制模块3主要选用LPC2132微处理器，LPC2132将采集回来的数字信号依据一定的算法，分析、计算出杆塔倾斜的角度。在省电模式下，通过控制电路切断显示模块和数据采集模块的电源，做到低功耗;在正常工作模式下，由其内部的RTC时钟进行定时唤醒以采集倾角信号，并分析判断后将信息发送出去。
[0023]所述显示模块4包括液晶显示电路，将MCU控制模块传输来的计算结果显示出来，方便工作人员安装、检修调试。
[0024]所述按键交互模块5包括按键电路，通过键入相应参数实现调零、设定杆塔编号、设定预警值以及正常显示功能。
[0025]所述数据传输模块6包括GSM通信电路和传输天线，将杆塔倾角信息通过GSM网络以短信形式发送给监控中心。
[0026]所述电源模块7包括太阳能电池板、蓄电池和电压转换电路，利用太阳能电池板将太阳能转化为电能存储在蓄电池中，太阳能转换后的电压较大，需经过DC-DC转换模块LM2596-ADJ转换为DC4.2V电压供给GSM模块使用，LM2596-3.3转换为DC3.3V电压供给微处理器LPC2132使用，转化为DC12V电压供给放大器LM258，以及再经过三端稳压器7805，将电压转换为5V供给倾角传感器使用。
[0027]本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。
【主权项】
1.一种电力杆塔倾角检测仪，其特征在于:包括数据采集模块(I)，数据处理模块(2)，M⑶控制模块(3)，显示模块(4)，按键交互模块(5)，数据传输模块(6)以及电源模块(7)，所述数据采集模块(I)、数据处理模块(2)与MCU控制模块(3)依次连接，所述显示模块(4)，按键交互模块(5)和数据传输模块(6)均与所述MCU控制模块(3)分别连接，所述数据采集模块(I)用于采集杆塔横担位置以及塔身位置的倾斜角信息，所述的数据处理模块(2)用于将采集的倾角信息转换成模拟信号提供给MCU控制模块(3)，MCU控制模块(3)用于控制各个功能模块的协调工作以及分析计算杆塔的倾斜角度，数据传输模块(6)用于将计算信息传输到监控中心，电源模块(7)用于给整个检测仪器供电。2.如权利要求1所述的电力杆塔倾角检测仪，其特征在于:所述数据采集模块(I)包括双轴倾角传感器A(1l)和双轴倾角传感器B( 102)，分别安装在杆塔横担位置和杆塔塔身2/3处位置，用于采集杆塔水平方向和垂直方向的倾角信息。3.如权利要求1所述的电力杆塔倾角检测仪，其特征在于:所述数据处理模块(2)包括电压电流变换电路和A/D转换电路，电压电流变换电路将数据采集模块(I)传输过来的信号转换为电压信号和电流信号，再传输到A/D转换电路转换为数字信号。4.如权利要求1所述的电力杆塔倾角检测仪，其特征在于:所述MCU控制模块(3)包括处理器电路，数字信号传输到MCU控制模块(3)，通过处理器电路进行计算分析，得到杆塔倾斜角度。5.如权利要求1所述的电力杆塔倾角检测仪，其特征在于:所述显示模块(4)包括液晶显示电路，将MCU控制模块(3)传输来的计算结果显示出来。6.如权利要求1所述的电力杆塔倾角检测仪，其特征在于:所述按键交互模块(5)包括按键电路，通过键入相应参数实现调零、设定杆塔号、设定预警值以及正常显示功能。7.如权利要求1所述的电力杆塔倾角检测仪，其特征在于:所述数据传输模块(6)包括GSM通信电路和传输天线，将杆塔倾角信息通过GSM网络以短信形式发送给监控中心。8.如权利要求1所述的电力杆塔倾角检测仪，其特征在于:所述电源模块(7)包括太阳能电池板、蓄电池和电压转换电路，利用太阳能电池板将太阳能转化为电能存储在蓄电池中，再通过电压转换电路将电压变化为相应各等级电压向各个模块提供电能。
【专利摘要】本实用新型提供一种电力杆塔倾角检测仪，其特征在于：包括数据采集模块（1），数据处理模块（2），MCU控制模块（3），显示模块（4），按键交互模块（5），数据传输模块（6）以及电源模块（7），所述数据采集模块（1）包括双轴倾角传感器A（101）和双轴倾角传感器B（102），分别安装在杆塔横担位置和杆塔塔身2/3处位置，用于采集杆塔水平方向和垂直方向的倾角信息。本实用新型能长时间实时对采空区杆塔倾角进行监测和预警，很好地满足电力杆塔防倾斜和远程监视的需要，避免了因倒杆停电引起的直接、间接损失，对安全生产，社会稳定起到了积极作用，实用性强。
【IPC分类】G01C9/00
【公开号】CN205300580
【申请号】
【发明人】王彤, 李怡, 曾彦珺, 盛华夏, 樊友平
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月8日