一种抱杆组塔的智能监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及输电线路铁塔施工技术领域，特别涉及一种抱杆组塔的智能监测系统。


背景技术：

2.铁塔作为电力输送最基本的环节，其施工安全直接影响着电力系统运行安全。而铁塔施工存在主要在野外山区作业、人员流动性大、作业点分散等特点，安全风险较高。在铁塔施工时抱杆用于对吨量级的塔片进行起吊，是整个铁塔施工过程中最为重要的受力部件之一。在杆塔组立过程中，吊装作业是常见的作业方式，立塔施工现场安全事故常常是由于超限起吊、抱杆倾角过大等因素造成的。因此，为保证铁塔施工的安全，需要对抱杆的工作状态进行实时监测。
3.目前，对于铁塔施工时抱杆工作状态的实时监测，往往是工人根据现场塔材重量估算起吊塔材的静态受力值，从而计算现场吊装工况，没有考虑铁塔施工中起吊钢丝绳、吊环、转向滑车等的重量，因此监测精度低，难以保证不出现超限起吊、抱杆倾角等情况。并且对每个铁塔施工现场的抱杆工作状态监测都是独立的，缺乏统一标准和监测设备的控制。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种抱杆组塔的智能监测系统，技术方案如下所述：
5.一种抱杆组塔的智能监测系统，包括：
6.多个数据采集单元，分别对应设置在待监测的多个抱杆组塔上，每个所述数据采集单元包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于获取对应抱杆组塔中抱杆的倾角数据，所述第二传感器用于获取对应抱杆组塔中拉线和起吊绳的拉力数据；
7.多个报警单元，分别对应设置于待监测的多个抱杆组塔处；
8.多个移动终端，分别对应设置于待监测的多个抱杆组塔处；每个所述移动终端包括通信模块，所述通信模块用于与对应抱杆组塔上设置的数据采集单元和报警单元通信；
9.手持终端，用于与当前监测的抱杆组塔对应的移动终端的通信模块通信，获取当前监测的抱杆组塔上设置的数据采集单元所采集的数据并与设定阈值比较，并在超过设定阈值时令当前监测的抱杆组塔处设置的报警单元发出警报。
10.上述的智能监测系统，可选的，所述第二传感器为拉力传感器；所述第二传感器有多个，分别设置在对应抱杆组塔中的多根拉线和起吊绳上。
11.上述的智能监测系统，可选的，在抱杆组塔中靠近地面的起吊绳上设置所述第二传感器。
12.上述的智能监测系统，可选的，当所述抱杆组塔为悬浮抱杆组塔时，所述第二传感器还设置在所述悬浮抱杆组塔的承托绳上。
13.上述的智能监测系统，可选的，所述第二传感器为拉力倾角一体化传感器，所述第
二传感器还用于获取对应抱杆组塔中拉线和起吊绳的倾角数据。
14.上述的智能监测系统，可选的，所述第一传感器为倾角传感器，设置在对应抱杆组塔的抱杆底部。
15.上述的智能监测系统，可选的，每个所述移动终端的通信模块还用于与后台监测中心通信。
16.上述的智能监测系统，可选的，每个所述移动终端还包括定位模块，所述定位模块用于获取对应抱杆组塔的位置信息；每个所述移动终端内的通信模块与定位模块之间能够通信。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型实施例提供的方案中，通过第一传感器实时获知抱杆倾角情况，通过第二传感器实时获知抱杆组塔各受力绳的受力情况，能够对铁塔组立施工过程进行实时监测和报警，准确及时地了解铁塔施工时抱杆的工作状态，提高施工过程的可控性和安全性；另外本实用新型实施例提供的方案中，能够实现对多个抱杆组塔监控的系统性控制和调配，适用各类型的抱杆，具有适应性强、效率高的特点。
18.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
19.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
20.图1为本实用新型实施例提供的一种抱杆组塔的智能监测系统在一个抱杆组塔上设置数据采集单元的示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的一种抱杆组塔的智能监测系统中每个移动终端与数据采集单元、报警单元和后台监测中心进行通信时的信号连接，以及将手持终端与正在监测的抱杆组塔处的移动终端进行通信时的信号连接示意图。
22.其中：1-抱杆、2-拉线、3-被吊构件、4-控制绳、5-承托绳、6-起吊绳、7-起吊滑车组、8-地滑车、9-报警单元、10-第二传感器、11-第一传感器。
具体实施方式
23.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
24.本实用新型实施例提供的一种抱杆组塔的智能监测系统，能够用于对多个抱杆组塔进行实时监测，每个抱杆组塔处对应设置一个数据采集单元、一个报警单元和一个移动终端，在进行监测时，可利用一个手持终端与需要监测的抱杆组塔处设置的移动终端进行通信。
25.本实用新型实施例提供的系统，包括多个数据采集单元，分别对应设置在待监测的多个抱杆组塔上。每个所述数据采集单元包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于获取对应抱杆组塔中抱杆的倾角数据，所述第二传感器用于获取对应抱杆组塔中拉线和起吊绳的拉力数据。
26.本实用新型实施例提供的系统，所述第一传感器可选择为倾角传感器；进一步的，所述第一传感器也可选择为无线倾角传感器，避免了有线传感器的连接线在抱杆组塔上容易缠绕在一起以及连接线固定难的问题。
27.本实用新型实施例提供的系统，所述第一传感器可设置在对应抱杆组塔的抱杆底部，也可设置在对应抱杆组塔的抱杆顶部，用于获取对应抱杆组塔中抱杆的倾角数据并传递给对应抱杆组塔处设置的移动终端。在每个抱杆组塔的抱杆底部设置无线倾角传感器，既便于安装又能实时获取准确的抱杆倾角数据。
28.本实用新型实施例提供的系统，所述第二传感器有多个，分别设置在对应抱杆组塔中的多根拉线和起吊绳上。所述第二传感器可以选择为拉力传感器，用于获取对应抱杆组塔中拉线和起吊绳的拉力数据并传递给对应抱杆组塔处设置的移动终端。
29.本实用新型实施例提供的系统，所述第二传感器还可以选择为拉力倾角一体化传感器，所述第二传感器不仅用于获取对应抱杆组塔中拉线和起吊绳的拉力数据，还用于获取对应抱杆组塔中拉线和起吊绳的倾角数据，根据拉线和起吊绳的拉力和倾角数据能够更准确全面地获知对应抱杆组塔中抱杆的工作状态。
30.本实用新型实施例提供的系统，设置在抱杆组塔中的多根拉线上的第二传感器用于获取拉线上的拉力数据。设置在抱杆组塔中的起吊绳上的第二传感器用于获取起吊绳上的拉力数据，进一步的，可以在抱杆组塔中靠近地面的起吊绳上设置所述第二传感器，靠近底面便于安装。
31.本实用新型实施例提供的系统，适用于监测落地双摇臂抱杆、悬浮抱杆等各类型的抱杆，当所述抱杆组塔为悬浮抱杆组塔时，所述第二传感器还可以设置在所述悬浮抱杆组塔的承托绳上，用于获取承托绳上的拉力数据或拉力及倾角数据。
32.本实用新型实施例提供的系统，包括多个报警单元，分别对应设置于待监测的多个抱杆组塔处；每个抱杆组塔处的报警单元与该处设置的移动终端通信，根据移动终端的控制发出报警信号。
33.参考图1示出了，本实用新型实施例提供的一种抱杆组塔的智能监测系统在一个抱杆组塔上设置数据采集单元的示意图，本实施例以悬浮抱杆组塔为例进行说明。铁塔主材通过拉线2和承托绳5与抱杆1连接，悬浮抱杆组塔上设置起吊滑车组7，起吊绳6通过与地滑车8和起吊滑车组7的配合，将被吊构件3吊起，被吊构件3上还连接控制绳4，通过对控制绳4和地滑车8一侧的起吊绳6的控制，将被吊构件3按照目标方向和速度吊起。报警单元9可采用无线报警传感器，设置在抱杆组塔上。第一传感器11可选择无线倾角传感器，安装在抱杆1底部。第二传感器10可选择无线拉力传感器，多个第二传感器10分别安装在拉线2、承托绳5以及靠近地面的起吊绳6上，安装在拉线2和承托绳5上的多个第二传感器10的个数和位置可根据实际情况进行调整。
34.本实用新型实施例提供的系统，第二传感器10采集的拉力数据能够反映起吊过程中起吊物的情况，监测的拉力值为起吊物、钢丝绳、吊环、转向滑车等重量之和。
35.本实用新型实施例提供的系统，包括多个移动终端，分别对应设置于待监测的多个抱杆组塔处；每个所述移动终端包括通信模块，所述通信模块用于与对应抱杆组塔上设置的数据采集单元和报警单元通信。一个抱杆组塔对应一个移动终端、一个数据采集单元和一个报警单元，抱杆组塔对应的移动终端中的通信模块能够获取设置在该抱杆组塔上的数据采集单元采集到的数据，包括抱杆倾角数据以及拉线和起吊绳的拉力数据(若第二传感器为拉力倾角一体化传感器，通信模块能够获取拉线和起吊绳的拉力数据和倾角数据)。同时抱杆组塔对应的移动终端中的通信模块还能够发出指令控制设置在该抱杆组塔处的报警单元发出警报。
36.本实用新型实施例提供的系统，包括手持终端，手持终端可选择为无线手册终端，通过无线通信模块与外界进行通信。手持终端可设置一个或多个，用于在要对某个抱杆组塔进行监控时，将手持终端与当前监测的抱杆组塔对应的移动终端的通信模块进行通信，获取当前监测的抱杆组塔上设置的数据采集单元所采集的数据并与设定阈值比较，设定阈值可根据工程设计图纸和施工方案计算出的分段组立塔材的重量来设置，并在现场施工前提前将设定阀值录入手持终端中。施工现场作业人员可通过手持终端实时查看与之通信的移动终端传来的传感器数据,判断起吊重量是否超过。在监测过程中，手持终端将从当前监测的抱杆组塔上设置的数据采集单元处获取的采集数据与设定阈值进行实时比较，一旦采集超过设定阈值，手持终端发出指令控制当前监测的抱杆组塔上设置的报警单元发出警报。
37.参考图2示出了，本实用新型实施例提供的一种抱杆组塔的智能监测系统中每个移动终端与数据采集单元、报警单元和后台监测中心进行通信时的信号连接示意图，以及将手持终端与正在监测的抱杆组塔处的移动终端进行通信时的信号连接示意图。本实用新型实施例提供的系统在每一个抱杆组塔处设置的移动终端都与该处设置的数据采集单元(包括第一传感器和第二传感器)以及报警单元通信，并且一些实施例中还与后台监测中心通信，便于统一管理。在监测不同的抱杆组塔时，将手持终端与对应的需要监测的抱杆组塔处设置的移动终端进行通信即可，不用在每个抱杆组塔处都设置一个手持终端，节省了成本。
38.本实用新型实施例提供的系统，每个所述移动终端的通信模块还用于与后台监测中心通信，后台监测中心可获取所有抱杆组塔处移动终端传回的信息进行统一管理。移动终端是设置在现场作业点，将实时监测的数据传输给手持终端和后台监测中心。
39.本实用新型实施例提供的系统，每个所述移动终端还包括定位模块，所述定位模块用于获取对应抱杆组塔的位置信息；每个所述移动终端内的通信模块与定位模块之间能够通信，通信模块获取对应抱杆组塔的位置信息后可传回后台监测中心，由后台监测中心对多个抱杆组塔处的设备进行区分和同时监测。
40.本实用新型实施例提供的系统，将数据采集单元获取的采集数据与设定阈值进行比较时，可分别设置抱杆倾角的报警阈值和抱杆组塔各受力绳所受拉力的报警阈值。根据工程设计图纸和施工方案计算出的分段组立塔材的重量，来设定抱杆倾角的报警阈值并在施工前输入手持终端，与第一传感器采集的倾角数据进行比较。以及根据工程设计图纸和施工方案计算出的分段组立塔材的重量，来设定抱杆组塔各受力绳所受拉力的报警阈值，并在施工前输入手持终端，与设置在对应受力绳上的第二传感器采集的拉力数据(一些实
施例还包括倾角数据)进行比较。
41.本实用新型实施例提供的系统，用于监测悬浮抱杆组塔时，还能够反映支撑悬浮抱杆的承托绳的受力情况；用于监测落地抱杆组塔时，能够反映上部控制抱杆垂直位置处的拉绳受力情况，监测抱杆自身吊装转态可控。
42.本实用新型实施例提供的系统，通过对组塔过程中关键节点的应力、角度等多参量实时感知，如对抱杆受力、拉线倾角、杆塔倾斜角度等进行实时监测，实现抱杆作业安全状态实时监测及风险预警，能够提高抱杆组塔作业过程中的安全性，并且本实用新型实施例提供的系统能够适应各类抱杆，适用性强。相比传统的人工估算静态受力方案，本实用新型还考虑到起吊钢丝绳、吊环、转向滑车等重量对静态受力估算的影响，
43.本实用新型实施例提供的系统，一方面可提高施工过程的可控性，消除施工中的安全隐患，极大地提高铁塔组立施工的安全性、可靠性以及作业效率，解决了施工过程中存在的安全隐患，在保障施工安全的同时确保工程顺利进行。另一方面可以全方位地监测组塔状态、及时调整施工方案，改变了以往现场作业和指挥人员根据经验进行施工的方式，使落地双摇臂抱杆、悬浮抱杆等组立施工效率更高、安全性更好。
44.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。