一種用于采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其技術(shù)方案是：RS485收發(fā)模塊（6）的輸入端6a、6b、6c、6d、6e依次與五個(gè)傾斜度傳感器（1、2、3、4、5）各自的輸出端Va、Vb、Vc、Vd、Ve對(duì)應(yīng)連接；單片機(jī)（7）的引腳與RS485收發(fā)模塊（6）、狀態(tài)選擇撥碼開關(guān)（8）、GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元（10）、串行時(shí)鐘芯片（11）、EEPROM存儲(chǔ)芯片（12）、硬件看門狗芯片（13）和電池電量監(jiān)測(cè)模塊（14）對(duì)應(yīng)連接；電池電量監(jiān)測(cè)模塊（14）的輸入端與太陽(yáng)能供電系統(tǒng)（15）的輸出端連接；GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元（10）通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心的工業(yè)計(jì)算機(jī)（9）通訊。本發(fā)明具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)、能在野外供電不便和無(wú)人值守的惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種用于采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)線監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。具體涉及一種用于采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著我國(guó)電力工業(yè)的不斷發(fā)展，大范圍的高壓輸電網(wǎng)絡(luò)逐漸形成，在電力系統(tǒng)的容量不斷增大的同時(shí)，也極大地增加了電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)與巡檢所需要的工作量。在電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)方面，要保證輸電線路的安全運(yùn)行，一般每個(gè)月需要兩次常規(guī)巡檢。由于電力設(shè)備的分布點(diǎn)零散、每個(gè)點(diǎn)設(shè)備不多的情況，對(duì)這些設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一直存在著鋪設(shè)線路成本高、維護(hù)費(fèi)用高的問(wèn)題。
[0003]輸電塔是電力部門的重要設(shè)施，受地形和線路的制約，部分鐵塔不可避免地建立在礦山采空區(qū)上方，加上鐵塔本身受到風(fēng)、雪、覆冰的不良影響，輸電塔的基礎(chǔ)穩(wěn)定性一直存在著潛在的隱患。為了保證電力系統(tǒng)的安全性，目前主要采用人工巡檢方式，通常要求巡檢人員對(duì)線路設(shè)備定期或不定期巡視，并對(duì)輸電塔的運(yùn)行參數(shù)記錄存檔。該方式受人為因素影響較多，存在眾多弊端:一是巡檢不到位、漏檢或不準(zhǔn)時(shí)；二是手工填報(bào)巡檢結(jié)果效率低、容易漏項(xiàng)或出錯(cuò)；三是管理人員難以及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地了解設(shè)備狀況，難以制定最佳的保養(yǎng)和維修方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在克服上述技術(shù)缺陷，目的是提供一種精度高、抗干擾能力強(qiáng)、能在野外供電不便和無(wú)人值守的惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的用于采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括第一傾斜度傳感器、第二傾斜度傳感器、第三傾斜度傳感器、第四傾斜度傳感器、第五傾斜度傳感器、RS485收發(fā)模塊、單片機(jī)、狀態(tài)選擇撥碼開關(guān)、工業(yè)計(jì)算機(jī)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元、串行時(shí)鐘芯片、EEPROM存儲(chǔ)芯片、硬件看門狗芯片、電池電量監(jiān)測(cè)模塊和太陽(yáng)能供電系統(tǒng)。
[0006]RS485收發(fā)模塊的輸入端6a、6b、6c、6d、6e依次與第一傾斜度傳感器的輸出端Va、第二傾斜度傳感器的輸出端Vb、第三傾斜度傳感器的輸出端Vc、第四傾斜度傳感器的輸出端Vd、第五傾斜度傳感器的輸出端Ve對(duì)應(yīng)連接，RS485收發(fā)模塊的輸出端RXDl、TXDl與單片機(jī)的引腳TXDURXD1對(duì)應(yīng)連接，狀態(tài)選擇撥碼開關(guān)的輸出端SW0-SW5依次與單片機(jī)的I/O口 P2.2-P2.7對(duì)應(yīng)連接。GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心的工業(yè)計(jì)算機(jī)通訊，GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元的引腳TXD、RXD通過(guò)RS232串口與單片機(jī)的引腳RXD、TXD對(duì)應(yīng)連接，串行時(shí)鐘芯片的引腳SCL2、SDA2與單片機(jī)的I/O 口 P2.0、P2.1對(duì)應(yīng)連接，EEPROM存儲(chǔ)芯片的引腳SCLUSDA1與單片機(jī)的I/O 口 Pl.0,Pl.1對(duì)應(yīng)連接，硬件看門狗芯片的輸入端RES、輸出端WDT與單片機(jī)的引腳RES、I/0 口 Pl.7對(duì)應(yīng)連接。電池電量監(jiān)測(cè)模塊的輸出端DB0-DB7依次與單片機(jī)的I/O 口 P0.0-P0.7對(duì)應(yīng)連接，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的輸出端Lc、Ld與電池電量監(jiān)測(cè)模塊的輸入端In+、In_對(duì)應(yīng)連接。
[0007]工業(yè)計(jì)算機(jī)裝有采空區(qū)輸電塔的基礎(chǔ)穩(wěn)定性無(wú)線監(jiān)測(cè)軟件。
[0008]所述的GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元由GPRS模塊、SM卡模塊、啟動(dòng)按鈕、復(fù)位按鈕、網(wǎng)絡(luò)指示模塊和天線組成。GPRS模塊的引腳VCC、RST、CLK、GND、DATA依次與SM卡模塊的引腳S_VCC、S_RST、S_CLK、S_GND、S_DATA對(duì)應(yīng)連接；GPRS模塊的引腳IGT與啟動(dòng)按鈕的輸出端相連；GPRS模塊的引腳RESET與復(fù)位按鈕的輸出端相連；GPRS模塊的引腳NET與網(wǎng)絡(luò)指示模塊的輸出端NET連接，GPRS模塊通過(guò)天線連接器與天線連接。GPRS模塊的引腳TXD、RXD與單片機(jī)的引腳RXD、TXD對(duì)應(yīng)連接；GPRS模塊通過(guò)天線與監(jiān)控中心的工業(yè)計(jì)算機(jī)通訊。
[0009]所述的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能控制器、浪涌保護(hù)器、膠體蓄電池、直流防雷器組成。太陽(yáng)能電池板的正極22a、負(fù)極22b與直流防雷器的正極26a、負(fù)極26b對(duì)應(yīng)連接，太陽(yáng)能控制器的公共端23a、輸入端23b與直流防雷器的正極26a、負(fù)極26b對(duì)應(yīng)連接；膠體蓄電池的正極25a、負(fù)極25b與太陽(yáng)能控制器的公共端23a、輸入端23c對(duì)應(yīng)連接；太陽(yáng)能控制器的公共端23a、輸出端23d與浪涌保護(hù)器輸入端的正極La、負(fù)極Lb對(duì)應(yīng)連接。浪涌保護(hù)器輸出端的正極Lc、負(fù)極Ld與電池電量監(jiān)測(cè)模塊的輸入端Ιη+、Ιη_對(duì)應(yīng)連接。
[0010]所述的采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)軟件的主流程是:
S-1:采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)軟件初始化；
S-2:建立通信端口，當(dāng)GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元的連接請(qǐng)求到達(dá)通信端口時(shí)與其建立通信鏈路；
S-3:等待接收GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包；
S-4:接收GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包；
S-5:校驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的正確性，若校驗(yàn)正確，則對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換處理；若校驗(yàn)錯(cuò)誤，則返回S-3;
S-6:根據(jù)輸電塔信息數(shù)據(jù)庫(kù)歷史數(shù)據(jù)，判斷該輸電塔傾斜度是否超出安全范圍，若未超出安全范圍，則進(jìn)行下一步；若超出安全范圍，則發(fā)送預(yù)警信息；
S-7:存儲(chǔ)數(shù)據(jù)至輸電塔信息數(shù)據(jù)庫(kù)中；
S-8:繼續(xù)等待采集GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包。
[0011]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果:
由于高壓現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境惡劣，外部干擾較多，本發(fā)明使用了硬件看門狗芯片，該芯片可以在單片機(jī)工作異常時(shí)，自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行復(fù)位操作，大大提高了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的抗干擾能力。此外，由于野外供電不便，本發(fā)明搭建了一套太陽(yáng)能供電系統(tǒng)為設(shè)備提供電源，根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際功耗、現(xiàn)場(chǎng)的日照情況等因素配置太陽(yáng)能電池板的功率和膠體蓄電池的容量，使設(shè)備能夠在野外供電不便的環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)工作。
[0012]本發(fā)明以鉆孔傾斜法作為主要監(jiān)測(cè)手段，采用五路高精度傾斜度傳感器，多層次、多角度、全天候地對(duì)輸電塔基礎(chǔ)的傾斜度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)地將各個(gè)輸電塔的線塔編號(hào)、數(shù)據(jù)采集時(shí)間、五路采集數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確全面。為了獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集時(shí)間，本發(fā)明采用內(nèi)置晶振的高精度串行時(shí)鐘芯片，芯片自帶時(shí)鐘精度數(shù)字調(diào)整功能，能長(zhǎng)期提供精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。
[0013]五路傾斜度傳感器將采集到的傾斜度信息通過(guò)RS485總線傳送給RS485收發(fā)模塊，RS485收發(fā)模塊為磁隔離型，能提高五路傾斜度傳感器和單片機(jī)之間的收發(fā)速率。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)單片機(jī)加密、校驗(yàn)與打包處理，一方面存儲(chǔ)在EEPROM存儲(chǔ)芯片中，必要時(shí)可以通過(guò)232串口將數(shù)據(jù)讀出，保證了歷史數(shù)據(jù)的可追溯性；另一方面通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心的工業(yè)計(jì)算機(jī)，供監(jiān)測(cè)中心實(shí)時(shí)掌控塔基穩(wěn)定性情況，并根據(jù)輸電塔信息數(shù)據(jù)庫(kù)歷史數(shù)據(jù)，判斷該輸電塔傾斜度是否超出安全范圍，提高了監(jiān)測(cè)效率，便于電力部門對(duì)輸電塔進(jìn)行管理和制定維護(hù)方案。
[0014]因此，本發(fā)明具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)、能在野外供電不便和無(wú)人值守的惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精確全面、歷史數(shù)據(jù)可追溯的特點(diǎn)，能提高監(jiān)測(cè)效率，便于電力部門對(duì)輸電塔進(jìn)行管理和制定維護(hù)方案。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元10的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中太陽(yáng)能供電系統(tǒng)15的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明的采空區(qū)輸電塔的基礎(chǔ)穩(wěn)定性無(wú)線監(jiān)測(cè)軟件的主流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，并非對(duì)其保護(hù)范圍的限制:
實(shí)施例1
一種用于采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示:該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括第一傾斜度傳感器1、第二傾斜度傳感器2、第三傾斜度傳感器3、第四傾斜度傳感器4、第五傾斜度傳感器5、RS485收發(fā)模塊6、單片機(jī)7、狀態(tài)選擇撥碼開關(guān)8、工業(yè)計(jì)算機(jī)9、GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元10、串行時(shí)鐘芯片11、EEPROM存儲(chǔ)芯片12、硬件看門狗芯片13、電池電量監(jiān)測(cè)模塊14和太陽(yáng)能供電系統(tǒng)15。
[0017]RS485收發(fā)模塊6的輸入端6a、6b、6c、6d、6e依次與第一傾斜度傳感器I的輸出端Va、第二傾斜度傳感器2的輸出端Vb、第三傾斜度傳感器3的輸出端Vc、第四傾斜度傳感器4的輸出端Vd、第五傾斜度傳感器5的輸出端Ve對(duì)應(yīng)連接，RS485收發(fā)模塊6的輸出端RXDKTXDI與單片機(jī)7的引腳TXDURXD1對(duì)應(yīng)連接，狀態(tài)選擇撥碼開關(guān)8的輸出端SW0-SW5依次與單片機(jī)7的I/O 口 P2.2-P2.7對(duì)應(yīng)連接。GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元10通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心的工業(yè)計(jì)算機(jī)9通訊，GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元10的引腳TXD、RXD通過(guò)RS232串口與單片機(jī)7的引腳RXD、TXD對(duì)應(yīng)連接，串行時(shí)鐘芯片11的引腳SCL2、SDA2與單片機(jī)7的I/O 口 P2.0、P2.1對(duì)應(yīng)連接，EEPROM存儲(chǔ)芯片12的引腳SCL1、SDA1與單片機(jī)7的I/O 口 Pl.0, Pl.1對(duì)應(yīng)連接，硬件看門狗芯片13的輸入端RES、輸出端WDT與單片機(jī)7的引腳RES、I/O 口 Pl.7對(duì)應(yīng)連接。電池電量監(jiān)測(cè)模塊14的輸出端DB0-DB7依次與單片機(jī)7的I/O 口 P0.0-P0.7對(duì)應(yīng)連接，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)15的輸出端Lc、Ld與電池電量監(jiān)測(cè)模塊14的輸入端Ιη+、Ιη_對(duì)應(yīng)連接。
[0018]工業(yè)計(jì)算機(jī)9裝有采空區(qū)輸電塔的基礎(chǔ)穩(wěn)定性無(wú)線監(jiān)測(cè)軟件。
[0019]所述的GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元10如圖2所示，由GPRS模塊16、SM卡模塊17、啟動(dòng)按鈕18、復(fù)位按鈕19、網(wǎng)絡(luò)指示模塊20和天線21組成。GPRS模塊16的引腳VCC、RST、CLK、GND,DATA 依次與 SM 卡模塊 17 的引腳 S_VCC、S_RST、S_CLK、S_GND、S_DATA 對(duì)應(yīng)連接；GPRS模塊16的引腳IGT與啟動(dòng)按鈕18的輸出端相連；GPRS模塊16的引腳RESET與復(fù)位按鈕19的輸出端相連；GPRS模塊16的引腳NET與網(wǎng)絡(luò)指示模塊20的輸出端NET連接，GPRS模塊16通過(guò)天線連接器與天線21連接。GPRS模塊16的引腳TXD、RXD與單片機(jī)7的引腳RXD、TXD對(duì)應(yīng)連接；GPRS模塊16通過(guò)天線與監(jiān)控中心的工業(yè)計(jì)算機(jī)9通訊。
[0020]所述的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)15如圖3所示，由太陽(yáng)能電池板22、太陽(yáng)能控制器23、浪涌保護(hù)器24、膠體蓄電池25、直流防雷器26組成。太陽(yáng)能電池板22的正極22a、負(fù)極22b與直流防雷器26的正極26a、負(fù)極26b對(duì)應(yīng)連接，太陽(yáng)能控制器23的公共端23a、輸入端23b與直流防雷器26的正極26a、負(fù)極26b對(duì)應(yīng)連接；膠體蓄電池25的正極25a、負(fù)極25b與太陽(yáng)能控制器23的公共端23a、輸入端23c對(duì)應(yīng)連接；太陽(yáng)能控制器23的公共端23a、輸出端23d與浪涌保護(hù)器24輸入端的正極La、負(fù)極Lb對(duì)應(yīng)連接。浪涌保護(hù)器24輸出端的正極Lc、負(fù)極Ld與電池電量監(jiān)測(cè)模塊14的輸入端In+、IrT對(duì)應(yīng)連接。
[0021]所述的采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)軟件的主流程如圖4所示:
S-1:采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)軟件初始化；
S-2:建立通信端口，當(dāng)GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元10的連接請(qǐng)求到達(dá)通信端口時(shí)與其建立通信鏈路；
S-3:等待接收GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元10發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包；
S-4:接收GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元10發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包；
S-5:校驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的正確性，若校驗(yàn)正確，則對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換處理；若校驗(yàn)錯(cuò)誤，則返回S-3;
S-6:根據(jù)輸電塔信息數(shù)據(jù)庫(kù)歷史數(shù)據(jù)，判斷該輸電塔傾斜度是否超出安全范圍，若未超出安全范圍，則進(jìn)行下一步；若超出安全范圍，則發(fā)送預(yù)警信息；
S-7:存儲(chǔ)數(shù)據(jù)至輸電塔信息數(shù)據(jù)庫(kù)中；
S-8:繼續(xù)等待采集GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元10發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包。
[0022]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果:
由于高壓現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境惡劣，外部干擾較多，本發(fā)明使用了硬件看門狗芯片13，該芯片可以在單片機(jī)7工作異常時(shí)，自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行復(fù)位操作，大大提高了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的抗干擾能力。此夕卜，由于野外供電不便，本發(fā)明搭建了一套太陽(yáng)能供電系統(tǒng)15為設(shè)備提供電源，根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際功耗、現(xiàn)場(chǎng)的日照情況等因素配置太陽(yáng)能電池板22的功率和膠體蓄電池25的容量，使設(shè)備能夠在野外供電不便的環(huán)境下長(zhǎng)期連續(xù)工作。
[0023]本發(fā)明以鉆孔傾斜法作為主要監(jiān)測(cè)手段，采用五路高精度傾斜度傳感器，多層次、多角度、全天候地對(duì)輸電塔基礎(chǔ)的傾斜度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并實(shí)時(shí)地將各個(gè)輸電塔的線塔編號(hào)、數(shù)據(jù)采集時(shí)間、五路采集數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控中心，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確全面。為了獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集時(shí)間，本發(fā)明采用內(nèi)置晶振的高精度串行時(shí)鐘芯片11，芯片自帶時(shí)鐘精度數(shù)字調(diào)整功能，能長(zhǎng)期提供精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。
[0024]五路傾斜度傳感器將采集到的傾斜度信息通過(guò)RS485總線傳送給RS485收發(fā)模塊6，RS485收發(fā)模塊6為磁隔離型，能提高五路傾斜度傳感器和單片機(jī)7之間的收發(fā)速率。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)單片機(jī)7加密、校驗(yàn)與打包處理，一方面存儲(chǔ)在EEPROM存儲(chǔ)芯片12中，必要時(shí)可以通過(guò)232串口將數(shù)據(jù)讀出，保證了歷史數(shù)據(jù)的可追溯性；另一方面通過(guò)GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至IJ監(jiān)控中心的工業(yè)計(jì)算機(jī)9，供監(jiān)測(cè)中心實(shí)時(shí)掌控塔基穩(wěn)定性情況，并根據(jù)輸電塔信息數(shù)據(jù)庫(kù)歷史數(shù)據(jù)，判斷該輸電塔傾斜度是否超出安全范圍，提高了監(jiān)測(cè)效率，便于電力部門對(duì)輸電塔進(jìn)行管理和制定維護(hù)方案。
[0025]因此，本發(fā)明具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)、能在野外供電不便和無(wú)人值守的惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精確全面、歷史數(shù)據(jù)可追溯的特點(diǎn)，能提高監(jiān)測(cè)效率，便于電力部門對(duì)輸電塔進(jìn)行管理和制定維護(hù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種用于采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括第一傾斜度傳感器(I)、第二傾斜度傳感器(2)、第三傾斜度傳感器(3)、第四傾斜度傳感器(4)、第五傾斜度傳感器(5)、RS485收發(fā)模塊(6)、單片機(jī)(7)、狀態(tài)選擇撥碼開關(guān)(8)、工業(yè)計(jì)算機(jī)(9 )、GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(10 )、串行時(shí)鐘芯片(11)、EEPROM存儲(chǔ)芯片(12)、硬件看門狗芯片(13)、電池電量監(jiān)測(cè)模塊(14)和太陽(yáng)能供電系統(tǒng)(15)； RS485收發(fā)模塊(6)的輸入端6a、6b、6c、6d、6e依次與第一傾斜度傳感器(I)的輸出端Va、第二傾斜度傳感器(2)的輸出端Vb、第三傾斜度傳感器(3)的輸出端Vc、第四傾斜度傳感器(4)的輸出端Vd、第五傾斜度傳感器(5)的輸出端Ve對(duì)應(yīng)連接；RS485收發(fā)模塊(6)的輸出端RXDUTXD1與單片機(jī)(7)的引腳TXDURXD1對(duì)應(yīng)連接，狀態(tài)選擇撥碼開關(guān)(8)的輸出端SW0-SW5依次與單片機(jī)(7)的I/O 口 P2.2-P2.7對(duì)應(yīng)連接；GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(10)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心的工業(yè)計(jì)算機(jī)(9)通訊，GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(10)的引腳TXD、RXD通過(guò)RS232串口與單片機(jī)(7)的引腳RXD、TXD對(duì)應(yīng)連接，串行時(shí)鐘芯片(11)的引腳SCL2、SDA2與單片機(jī)(7)的I/O 口 P2.0、P2.1對(duì)應(yīng)連接，EEPROM存儲(chǔ)芯片(12)的引腳SCL1、SDAl與單片機(jī)(7)的I/O 口 P1.0、P1.1對(duì)應(yīng)連接，硬件看門狗芯片(13)的輸入端RES、輸出端WDT與單片機(jī)(7)的引腳RES、I/0 口 Pl.7對(duì)應(yīng)連接；電池電量監(jiān)測(cè)模塊(14)的輸出端DB0-DB7依次與單片機(jī)(7)的I/O 口 P0.0-P0.7對(duì)應(yīng)連接，太陽(yáng)能供電系統(tǒng)(15)的輸出端Lc、Ld與電池電量監(jiān)測(cè)模塊(14)的輸入端In+、IrT對(duì)應(yīng)連接； 工業(yè)計(jì)算機(jī)(9)裝有采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的GPRS數(shù)據(jù)傳輸 單元(10)由GPRS模塊(16)、SM卡模塊(17)、啟動(dòng)按鈕(18)、復(fù)位按鈕(19 )、網(wǎng)絡(luò)指示模塊(20 )和天線(21)組成； GPRS模塊(16)的引腳VCC、RST、CLK、GND、DATA依次與SM卡模塊(17)的引腳S_VCC、S_RST、S_CLK、S_GND、S_DATA對(duì)應(yīng)連接，GPRS模塊(16)的引腳IGT與啟動(dòng)按鈕(18)的輸出端相連，GPRS模塊(16)的引腳RESET與復(fù)位按鈕(19)的輸出端相連，GPRS模塊(16)的引腳NET與網(wǎng)絡(luò)指示模塊(20)的輸出端NET連接，GPRS模塊(16)通過(guò)天線連接器與天線(21)連接； GPRS模塊(16 )的引腳TXD、RXD與單片機(jī)(7 )的引腳RXD、TXD對(duì)應(yīng)連接；GPRS模塊(16 )通過(guò)天線與監(jiān)控中心的工業(yè)計(jì)算機(jī)(9)通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所 述的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)(15)由太陽(yáng)能電池板(22)、太陽(yáng)能控制器(23)、浪涌保護(hù)器(24)、膠體蓄電池(25)、直流防雷器(26)組成； 太陽(yáng)能電池板(22)的正極22a、負(fù)極22b與直流防雷器(26)的正極26a、負(fù)極26b對(duì)應(yīng)連接，太陽(yáng)能控制器(23)的公共端23a、輸入端23b與直流防雷器(26)的正極26a、負(fù)極26b對(duì)應(yīng)連接；膠體蓄電池(25)的正極25a、負(fù)極25b與太陽(yáng)能控制器(23)的公共端23a、輸入端23c對(duì)應(yīng)連接；太陽(yáng)能控制器(23)的公共端23a、輸出端23d與浪涌保護(hù)器(24)輸入端的正極La、負(fù)極Lb對(duì)應(yīng)連接； 浪涌保護(hù)器(24)輸出端的正極Lc、負(fù)極Ld與電池電量監(jiān)測(cè)模塊(14)的輸入端In+、In_對(duì)應(yīng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)軟件的主流程是: S-1:采空區(qū)輸電塔基礎(chǔ)穩(wěn)定性的無(wú)線監(jiān)測(cè)軟件初始化； S-2:建立通信端口，當(dāng)GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(10)的連接請(qǐng)求到達(dá)通信端口時(shí)與其建立通信鏈路； S-3:等待接收GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(10)發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包； S-4:接收GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(10)發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包； S-5:校驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的正確性，若校驗(yàn)正確，則對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換處理；若校驗(yàn)錯(cuò)誤，則返回S-3; S-6:根據(jù)輸電塔信息數(shù)據(jù)庫(kù)歷史數(shù)據(jù)，判斷該輸電塔傾斜度是否超出安全范圍，若未超出安全范圍，則進(jìn)行下一步；若超出安全范圍，則發(fā)送預(yù)警信息； S-7:存儲(chǔ)數(shù)據(jù)至輸電塔信息數(shù)據(jù)庫(kù)中； S-8:繼續(xù)等 待采集GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元(10)發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包。
【文檔編號(hào)】G01C9/00GK103971503SQ201410205073
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】周鳳星, 王奇武, 萬(wàn)興兵, 張志堅(jiān) 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)