一种架空线缆垂落监测系统的制作方法

1.本实用新型属于无线物联网应用技术领域，具体涉及一种架空线缆垂落监测系统。


背景技术：

2.现有场景中横跨架设在道路上的线缆，因诸如线缆挂钩锈蚀或绑扎线老化导致垂落，附挂缆线未按规范间距绑扎固定，以及跨路距地净高不足，超高车辆将缆线刮落等影响因素，会发生垂落情况，对经过的车辆和行人等会形成安全隐患，如果发生事故必然对线缆管理所属企业造成损失，对线缆管理部门员工生产和工作造成严重影响。为符合强化安全监督管理的需要，针对道路线缆的安全生产运营，迫切需要利用信息技术手段实现监测预警措施，提升实时可靠的安全感知能力，以降低减少安全生产事故的产生。
3.现有的近似应用中，是在线缆上安装使用诸如雷达测距、红外测距或是超声波测距等技术，实现对架空线缆与地面高度之间的弧垂距离的测量。这类监测方式具有局限性，因为发生垂落以及因此造成的事故，往往是在架空线缆位于道路的中央附近，此处受到来往穿梭车辆等通过物的影响，会出现高于实际地面反射测距用的电磁波束，造成测量的架空线缆与地面之间的高度距离数值不准确，影响测距准确性。而且此类测距方式需要发射测距电磁波，功率比较大，不便于在户外无源环境中大量部署使用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种架空线缆垂落监测系统，用于解决现有技术中存在的测量数据不准确、测量成本高的问题。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种架空线缆垂落监测系统，包括监测现场和监控中心，所述监测现场包括等间距排布的若干电杆，所述电杆上铺设有架空线缆，还包括海拔高度监测装置和后台管理软件，所述海拔高度监测装置和所述后台管理软件信号连接：
7.所述海拔高度监测装置安装在所述架空线缆上，用于采集所述架空线缆发生垂落现象所造成的垂直位移变化信息，并把所述垂直位移变化信息无线传输到所述监控中心；
8.所述后台管理软件部署于所述监控中心的计算机设备上，主要用于报警信息的显示、监测数据的查看与存储等管理操作。
9.作为本实用新型进一步的方案：所述海拔高度监测装置包括电源模块、单片机主控板、大气压力传感器模块和无线通信模块，所述电源模块连接所述单片机主控板、所述无线通信模块和所述大气压力传感器模块，所述单片机主控板连接所述大气压力传感器模块和所述无线通信模块。
10.作为本实用新型进一步的方案：所述单片机主控板包括低功耗arm单片机芯片，用于协调所述海拔高度监测装置中各关键模块之间的数据交互与控制。
11.作为本实用新型进一步的方案：所述大气压力传感器模块包括大气压力传感器芯
片，用于采集位于所述监测现场对应位置点的大气压强数值。
12.作为本实用新型进一步的方案：所述无线通信模块包括工业级全网通低功耗nb-iot通信芯片，用于远程传输垂直位移变化数据至位于所述监控中心的所述后台管理软件上。
13.作为本实用新型进一步的方案：所述电源模块包括高容量锂电池、电源管理芯片和电压转换芯片，用于所述海拔高度监测装置的工作供电。
14.本实用新型的有益效果：
15.本实用新型所公开的一种架空线缆垂落监测系统通过海拔高度监测装置解决了近似应用中线缆弧垂监测方法易受外界干扰而不准确，功耗较大，不适用于大规模应用部署的问题，提供一种低成本且高精度低功耗的线缆垂落监测方法，从而让线缆管理部门能更加方便及时的监测道路架空线缆是否发生垂落，有效的减少安全生产事故的发生。
附图说明
16.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
17.图1是本实用新型提出的一种架空线缆垂落监测系统的结构框图；
18.图2是本实用新型提出的一种架空线缆垂落监测系统的监测现场安装示意图。
19.图中：1、海拔高度监测装置；101、电源模块；102、单片机主控板；103、无线通信模块；104、大气压力传感器模块；2、后台管理软件；3、电杆；4、架空线缆；10、监测现场；20、监控中心。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图1-2所示，一种架空线缆垂落监测系统，其构成包括：海拔高度监测装置1、后台管理软件2。其中海拔高度监测装置1部署于监测现场10，安装在道路等间距排布的电杆3铺设的架空线缆4上，可以选择本段线缆最易发生垂落的位置安装，用于采集线缆发生垂落现象所造成的垂直位移变化信息，并把此信息无线传输到监控中心20。后台管理软件2部署于监控中心20的计算机设备上，主要用于报警信息的显示、监测数据的查看与存储等管理操作。
22.海拔高度监测装置1部署于需要监测的现场，内部结构是由单片机主控板102、大气压力传感器模块104、无线通信模块103和电源模块101组成。其中单片机主控板102的核心是低功耗arm单片机芯片，用于协调海拔高度监测装置1中各关键模块之间的数据交互与控制；大气压力传感器模块104主要是由集成精密温度补偿，具有高精度、高灵敏度的低功耗大气压力传感器芯片构成，用于采集位于监测现场10对应位置点的大气压强数值；无线通信模块103的核心是工业级全网通低功耗nb-iot通信芯片，可插不同网络制式的物联网卡，用于远程传输垂直位移变化数据至位于监控中心20的后台管理软件2上；电源模块101使用的是高容量锂电池，并且带有电源管理芯片和电压转换芯片，用于海拔高度监测装置1
的工作供电。
23.本实用新型所涉及到的一种架空线缆垂落监测系统的工作原理如下：
24.海拔高度监测装置1在监测现场10安装于架空线缆4上需要监测垂落发生的位置，此时海拔高度监测装置1中的单片机主控板102通过向大气压力传感器模块104获取当前的大气压强数值为x1帕，然后arm单片机芯片依据通用的大气压强转换海高度公式，换算出当前对应的海拔高度值为y1米，继而再控制无线通信模块103，通过nb-iot无线通信链路，把海拔高度值信息远程传输至位于监控中心20的后台管理软件2上并作记录。同样的，在下一时刻海拔高度监测装置1采集到的对应海拔高度值为y2米，也被传输并记录在后台管理软件2上。后台管理软件2计算比较y2和y1的高度位移差为δy，当没有发生线缆垂落时，这个δy值是几乎恒定不变的。当某一时刻发生了线缆垂落时，δy会变化成δy
t
，且当δy-δy
t
的差值超出预设告警门限δy0时，则后台管理软件2会产生报警信息，并提醒管理人员，从而让线缆管理部门能更加方便及时的监测道路架空线缆4是否发生垂落，有效的减少安全生产事故的发生。
25.以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。