一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统，应用于电力系统中的输电杆塔上，属于数据监测采集系统。所述的一种基于zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统包括四个模块：数据采集模块、网络传输模块、电源模块与监控中心。所述的数据采集模块与网络传输模块相连；所述的电源模块向数据采集模块与网络传输模块供电；所述的网络传输模块将数据信息传送给监控中心。本实用新型由于采用Zigbee技术，从而降低了设备成本，且能高效、迅速地将实时数据传给监控中心，保证数据的准确性和实时性。
【专利说明】—种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于输电杆塔的检测系统，具体地说，涉及一种Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统。
【背景技术】
[0002]输电杆塔的是保证电力系统正常运行的重要部分，其运行状况直接关系着电力系统的安全。近年来，各种恶劣的自然灾害，例如冰灾等一系列不利环境因素造成了输电杆塔的倾斜甚至倒塌，从而导致了大面积停电，引发大量的经济损失。因此，有必要对输电线路的微气象进行实时监测。目前，有些输电铁塔监测仪需要靠额外的电源装置来供电，其供电系统主要采用从高压线路上感应取电和锂电池来共同给系统供电，整个系统功耗很大，实施费用较高，不利于推广。还有的输电铁塔监测仪的信息传输采用有线的方式或GSM网络，其成本高，有线方式不利于远距离传输且布线复杂。
【发明内容】
[0003]本实用新型公开了一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统，属于数据监测采集系统，其目的是，实现输电杆塔倾斜角度数据的传输与整合。
[0004]为了实现上述目的本实用新型采用如下技术方案:一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统，包括电源模块、数据采集模块、网络传输模块和监控中心，其中所述网络传输模块包括Zigbee网络协调器、用于数据采集模块与Zigbee网络协调器之间传输数据的Zigbee网络和GPRS网络，电源模块给数据采集模块和网络传输模块供电，数据采集模块将采集的电杆塔倾斜角度数据通过Zigbee网络传输到Zigbee网络协调器，Zigbee网络协调器再通过GPRS网络将数据发送到监控中心。
[0005]具体地，所述Zigbee网络协调器包括Zigbee模块、处理器II和GPRS模块，Zigbee模块接收到数据后传输到处理器II，处理器II处理后由GPRS模块向外发送。
[0006]具体地，所述电源模块包括太阳能板和蓄电池，太阳能板吸收太阳光并转变为电能，再将电能存储于蓄电池中。
[0007]具体地，所述数据采集模块包括沉降传感器、倾斜光纤光栅传感器、处理器I和存储器，沉降传感器和倾斜光纤光栅传感器分别连接处理器I的输入端，处理器I与存储器连接。
[0008]更进一步，所述数据采集模块安装于输电杆塔上。由若干个数据采集模块与Zigbee网络协调器组成Zigbee网络。
[0009]本实用新型的有益效果在于:利用Zigbee无线传输技术来简化终端的数据采集方式，不仅达到了降低设备成本的要求，而且减小了设备功耗，使相关技术人员第一时间内获得实时倾角数据，有效防止输电杆塔断线倒塌的故障发生；太阳能技术的引用可以最大限度地利用环境资源，充分体现了太阳能技术的绿色环保的优势。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的系统结构示意图；
[0011]图中:1_电源模块、1.1-太阳能板、1.2-蓄电池、2-数据采集模块、2.1_沉降传感器、2.2-倾斜光纤光栅传感器、2.3-处理器1、2.4-存储器、3-网络传输模块、3.1- Zigbee模块、3.2-处理器I1、3.3-GPRS模块、3.4-GPRS网络、4-监控中心。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图做进一步说明。
[0013]参见图1，一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统，包括电源模块1、数据采集模块2(安装于输电杆塔上)、网络传输模块3和监控中心4，其中所述网络传输模块3包括Zigbee网络协调器、用于数据采集模块2与Zigbee网络协调器之间传输数据的Zigbee网络和GPRS网络3.4，电源模块I给数据采集模块2和网络传输模块3供电，数据采集模块2将采集的电杆塔倾斜角度数据通过Zigbee网络传输到Zigbee网络协调器，Zigbee网络协调器再通过GPRS网络3.4将数据发送到监控中心4，实现对输电杆塔倾角变化的远程监测。Zigbee网络由若干个数据采集模块2与Zigbee网络协调器组成。Zigbee网络负责接收来自数据采集模块2的信息并通过Zigbee网络协调器将再次处理后的数据传向GPRS网络。
[0014]所述Zigbee网络协调器包括Zigbee模块3.1、处理器II 3.2和GPRS模块3.3，Zigbee模块3.1接收到数据后传输到处理器II 3.2，处理器II 3.2处理后由GPRS模块3.3向外发送。Zigbee模块3.1由CC2430芯片构成，处理器II 3.2采用16位RISC混合信号处理器MSP430F149，GPRS模块3.3采用SM900A的GPRS通信芯片。
[0015]所述电源模块I包括太阳能板1.1和蓄电池1.2，太阳能板1.1吸收太阳光并转变为电能，再将电能存储于蓄电池1.2中。白天日照时期的太阳光被太阳能板1.1吸收后，变成电能存储于蓄电池1.2中，再由蓄电池1.2向系统中的数据采集模块、网络传输模块供电。
[0016]所述数据采集模块2包括沉降传感器2.1、倾斜光纤光栅传感器2.2、处理器I 2.3和存储器2.4，沉降传感器2.1和倾斜光纤光栅传感器2.2分别连接处理器I 2.3的输入端，处理器I 2.3与存储器2.4连接。沉降传感器2.1计算地基的沉降趋势，倾斜光纤光栅传感器2.2监测输电杆塔的倾斜角度，数据处理器I 2.3与数据存储器2.4对数据信息进行处理和储存。沉降传感器2.1采用KNPWL-1光纤光栅传感器，倾斜光纤光栅传感器2.2采用FS6400光纤光栅倾角传感器，处理器I 2.3采用嵌入式LPC2368芯片。
【权利要求】
1.一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统,其特征在于:包括电源模块(I)、数据采集模块(2)、网络传输模块(3)和监控中心(4)，其中所述网络传输模块(3)包括Zigbee网络协调器、用于数据采集模块(2)与Zigbee网络协调器之间传输数据的Zigbee网络和GPRS网络(3.4)，电源模块(I)给数据采集模块(2)和网络传输模块(3)供电，数据采集模块(2)将采集的电杆塔倾斜角度数据通过Zigbee网络传输到Zigbee网络协调器，Zigbee网络协调器再通过GPRS网络(3.4)将数据发送到监控中心(4)。
2.根据权利要求1所述一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统，其特征在于:所述Zigbee网络协调器包括Zigbee模块(3.1)、处理器II (3.2)和GPRS模块(3.3),Zigbee模块(3.1)接收到数据后传输到处理器II (3.2)，处理器II (3.2)处理后由GPRS模块(3.3)向外发送。
3.根据权利要求1所述一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统，其特征在于:所述电源模块(I)包括太阳能板(1.1)和蓄电池(1.2)，太阳能板(1.1)吸收太阳光并转变为电能，再将电能存储于蓄电池(1.2)中。
4.根据权利要求1所述一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统，其特征在于:所述数据采集模块(2)包括沉降传感器(2.1)、倾斜光纤光栅传感器(2.2)、处理器I (2.3)和存储器(2.4)，沉降传感器(2.1)和倾斜光纤光栅传感器(2.2)分别连接处理器I (2.3)的输入端，处理器I (2.3)与存储器(2.4)连接。
5.根据权利要求1到4任一项所述一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统，其特征在于:所述数据采集模块(2)安装于输电杆塔上。
6.根据权利要求5所述一种基于Zigbee网络的输电杆塔倾角监测系统,其特征在于:若干个所述数据采集模块(2)与Zigbee网络协调器组成Zigbee网络。
【文档编号】G01C5/00GK203672336SQ201320801502
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】江洁, 赵俊光, 魏徐, 徐嘉, 孟艳, 刘 东, 刘和志, 刘钊, 马世龙 申请人:国家电网公司, 国网重庆市电力公司江津供电分公司