CN105571649A - 一种采用无线传感器网络实现输电铁塔监测的装置 - Google Patents

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谢从珍
师留阳
朱文
戴栋
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Abstract

本发明公布了一种采用无线传感器网络实现输电铁塔监测的装置，包括：若干无线传感器，设置在输电铁塔各相应部位，用于采集并向数据转无线信号模块发送所述输电铁塔参数；数据转无线信号模块，设置在所述输电铁塔相应位置，用于在所述输电铁塔周围产生无线信号，形成无线局域网络，实现数据的接收和发送；供电装置，用于向数据转无线信号模块供电；后端数据平台，设置于地面，用于通过无线局域网络接收并显示数据转无线信号模块发送的输电铁塔参数。本发明有利于解决输电铁塔传感器布置方案比较难做的问题和恶劣环境下无法保证正常工作的问题，使传感器更好的应用于输电铁塔的在线监测。

Description

一种采用无线传感器网络实现输电铁塔监测的装置
技术领域
本发明涉及一种采用无线传感器网络实现输电铁塔监测的装置，结合电力***输电线路铁塔实际运行环境，本发明通过数据模块产生无线网络将分布于输电铁塔不同位置的传感器接入到同一个网络中，形成无线传感器网络，使传感器能够在恶劣环境下正常采集数据，达到监测输电铁塔运行状况的目的。
背景技术
随着输电线路电压等级的不断提高，对输电线路特别是输电铁塔的安全运行进行在线监测显得尤为重要。但是，输电铁塔上安装监测设备以及传感器比较困难，再加上输电铁塔一般架设于野外，运行环境恶劣，一旦遇到极端天气(如台风)监测设备及传感器不能保证能够正常工作，如何实现输电铁塔的监测一直困扰着供电部门，也影响着经济和社会的发展，急切需要解决。本专利旨通过无线网络代替有线网络，简化输电铁塔监测设备和传感器安装，同时可以根据不同的需要合理调整传感器布置方案。即使遇到极端环境也不会因为传感器连线部分断裂而无法采集监测数据，真正意义上实现了对输电铁塔在线监测。该专利的研究成功将会带来极大的应用前景。
目前，对输电铁塔监测的研究尚处于起步阶段。传统的传感器网络(如图1)，通过有线方式将采集信息发送到后端，后端根据接收的数据来判断输电铁塔是否正常运行。传感器布置方案比较难做，安装不便，有些关键部位的数据采集无法真正做到；传统传感器网络无法抵抗较为恶劣气候环境，一旦遇到台风等恶劣环境，传感器设备以及数据传输部分都有可能受损，假如连接传感器数据发送部分损坏，传感器采集的数据无法正常发送，输电铁塔监测无从实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决传统传感器网络有线方式带来的传感器布置较难以及恶劣环境下由于断线带来的采集数据无法正常发送问题，提出了一种无线传感器网络实现输电铁塔监测的装置。
本方法通过以下过程实现：
一种采用无线传感器网络实现输电铁塔监测的装置，包括：
若干无线传感器，设置在输电铁塔各相应部位，用于采集并向数据转无线信号模块发送所述输电铁塔参数；
数据转无线信号模块，设置在所述输电铁塔相应位置，用于在所述输电铁塔周围产生无线信号，形成无线局域网络，实现数据的接收和发送；
供电装置，用于向数据转无线信号模块供电；
后端数据平台，设置于地面，用于通过无线局域网络接收并显示数据转无线信号模块发送的输电铁塔参数。
进一步地，所述的供电装置为太阳能发电装置或蓄电池。
进一步地，所述的无线传感器的类型包括风力传感器、温度传感器、应力传感器、湿度传感器，各传感器位置可以根据需要来定，实现输电铁塔数据采集有效性和便易性。
相比现有技术，本发明采用无线传感器网络作为数据发送方式被应用在输电铁塔上，用于监测输电铁塔运行状况，以此来判断输电铁塔是否安全运行。
本发明提出的无线传感器网络利用太阳能发电或者蓄电池给数据转无线信号模块供电，然后通过数据转无线信号模块产生无线信号，接着在输电铁塔周围产生的信号形成无线局域网络，只需要无线传感器接入到该无线局域网络便能够形成一个无线传感器网络，实现数据的发送，达到监测输电铁塔的目的。该无线传感器网路有利于解决传统输电铁塔传感器布置方案比较难做的问题和恶劣环境下无法保证正常工作的问题，同时允许部分传感器不工作，其他传感器保持正常工作，使无线传感器网络更好的应用于输电铁塔的在线监测，另外，传统传感器网络需要经常维修，工作量较大，采用本发明的无线传感器网络可以实现在地面上通过检查无线网络正常与否判断监测***是否正常工作，不需登塔，工作量大大降低。
附图说明
图1是传统传感器网络实现输电铁塔监测示意图。
图2是本发明无线传感器网络实现输电铁塔监测示意图。
图3是本发明无线网络产生原理图。
图4是本发明传感器接入无线网络原理图。
图5是本发明无线传感器网络实现输电铁塔监测示意图一。
图6是本发明无线传感器网络实现输电铁塔监测示意图二。
图中所示为：1-无线传感器；2-数据转无线信号模块；3-无线局域网络；4-后端数据平台。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
如图2所示，一种采用无线传感器网络实现输电铁塔监测的装置，包括：
若干无线传感器1，设置在输电铁塔各相应部位，用于采集并向数据转无线信号模块2发送所述输电铁塔参数；
数据转无线信号模块2，设置在所述输电铁塔相应位置，用于在所述输电铁塔周围产生无线信号，形成一个分布在输电铁塔周围的无线局域网络3(如图3所示)，实现数据的接收和发送，数据转无线信号模块2位置可以根据不同的塔形进行调整，同时该模块设计成能够抗击恶劣环境(如台风)；
供电装置，用于向数据转无线信号模块2供电，所述的供电装置为太阳能发电装置或蓄电池；
后端数据平台4，设置于地面，用于通过无线局域网络3接收并显示数据转无线信号模块2发送的输电铁塔参数。
具体而言，所述的无线传感器1的类型包括风力传感器、温度传感器、应力传感器、湿度传感器，各传感器位置可以根据需要安装在相应的部位，如可以根据不同的塔型和采集数据的需要调整传感器布置方案，此时便可以接入到无线网络，形成无线传感器网络(如图4所示)，实现输电铁塔数据采集有效性和便易性。
传感器网络分布在输电铁塔四周，可以根据不同的塔型和采集数据的需要调整传感器布置方案，其中1表示不同类型传感器，2表示数据转无线信号模块，3表示形成的无线局域网络，达到最佳监测输电铁塔效果(如图5、6所示)。
劣环境(如台风)情况下，未被摧毁的无线传感器仍然可以通过无线网络发送数据，保证对输电铁塔的监测。
本发明采用无线传感器网络作为一种数据传送网络被应用在输电铁塔监测上，主要利用传感器采集得到的输电铁塔各种参数，通过无线传感网络发送到后台显示，以此来判断输电铁塔是否正常运行。
传统的传感器网络，通过有线方式将采集信息发送到后端，传感器布置方案比较难做，安装不便，有些关键部位的数据采集无法真正做到。本发明提出在输电铁塔上安装数据转无线信号模块2，对于不同输电铁塔塔型，传感器位置可以根据需要来定，实现输电铁塔数据采集有效性和便易性。
传统传感器网络无法抵抗较为恶劣气候环境，如台风等，易于受损，一旦部分连线吹断，传感器采集的数据便无法发送到后端平台，导致监测中断。本专利提出的无线传感器网络可以有效避免该问题的出现，同时允许部分传感器不工作，其他传感器保持正常工作。
传统传感器网络需要经常维修，工作量较大。采用无线传感器网络可以实现在地面上通过检查无线网络正常与否判断监测***是否正常工作，不需登塔，工作量大大降低。
根据监测输电铁塔的需要，采用的不同传感器都可以利用该无线传感器网络进行数据的接收和发送，实现无线通讯，进行输电铁塔监测。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种采用无线传感器网络实现输电铁塔监测的装置，其特征在于，包括：
若干无线传感器(1)，设置在输电铁塔各相应部位，用于采集并向数据转无线信号模块(2)发送所述输电铁塔参数；
数据转无线信号模块(2)，设置在所述输电铁塔相应位置，用于在所述输电铁塔周围产生无线信号，形成无线局域网络(3)，实现数据的接收和发送；
供电装置，用于向数据转无线信号模块(2)供电；
后端数据平台(4)，设置于地面，用于通过无线局域网络(3)接收并显示数据转无线信号模块(2)发送的输电铁塔参数。
2.根据权利要求1所述的采用无线传感器网络实现输电铁塔监测的装置，其特征在于：所述的供电装置为太阳能发电装置或蓄电池。
3.根据权利要求1所述的采用无线传感器网络实现输电铁塔监测的装置，其特征在于：所述的无线传感器(1)的类型包括风力传感器、温度传感器、应力传感器、湿度传感器。
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