CN107144258A - 一种输电线路杆塔的倾斜检测装置及其检测方法 - Google Patents

一种输电线路杆塔的倾斜检测装置及其检测方法 Download PDF

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CN107144258A CN201710273350.9A CN201710273350A CN107144258A CN 107144258 A CN107144258 A CN 107144258A CN 201710273350 A CN201710273350 A CN 201710273350A CN 107144258 A CN107144258 A CN 107144258A
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吴书煜
刘宝稳
夏东升
宋开胜
李盛翀
徐艳
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    • G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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Abstract

本发明公开一种输电线路杆塔的倾斜检测装置及其检测方法，包括单片机、电源、加速度倾角传感器、WiFi无线模块和接收***，采用WiFi对输电杆塔倾斜信号进行数据传输，通过手机客户端软件实时显示杆塔倾斜角度，当倾斜角度大于设定值时发出报警信号，从而实现杆塔倾斜检测。本发明简单易行，使用方便。

Description

一种输电线路杆塔的倾斜检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及输电线路的检测技术，具体涉及一种输电线路杆塔的倾斜检测装置及其检测方法。
背景技术
在当前经济飞速发展的时期，人们对于电的需求量日益增加。由于我国幅员辽阔，能源分布不均，造成了经济发展与资源不匹配的严重问题，为了克服这种问题，国家实施了西电东送、西气东输等关键举措。尤其在西电东送工程上，涉及大量输电杆塔的铺设，而输电杆塔往往处于外界环境中，常常遭受大雨、冰雹、暴雪等自然灾害的侵袭，或是开挖煤矿使地表下沉，给输电杆塔带来严重的影响，轻则发生倾斜，重则发生坍塌，从而使整条输电线路停止运行，给经济带来巨大的损失。
因此，对输电杆塔实施检测，防患于未然，及时发现杆塔倾斜，及时进行检修，具有重要的现实意义。
然而现有的倾斜检测装置的检测精度不够，数据传输问题难以解决且效率低下。另外，设备所占面积大，集成度不高，无法长时间在户外工作。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种输电线路杆塔的倾斜检测装置及其检测方法。
技术方案：本发明一种输电线路杆塔的倾斜检测装置，包括单片机、电源、加速度倾角传感器、WiFi无线模块和接收***，所述单片机、电源、加速度倾角传感器和WiFi无线模块均安装于输电线路杆塔的塔身，电源与单片机连接且为其供电，单片机还分别与加速度倾角传感器和WiFi无线模块相互连通，所述WiFi无线模块与接收***相互通信。
进一步的，所述单片机采用STM32F103VET6单片机，接收***采用智能手机。
进一步的，所述电源包括太阳能板和移动电源(也可以采用蓄电池，储电能力更强)，太阳能板将接收到的太阳能转化为电能，并储存于移动电源。这样能够最大程度的节约成本，也保证整个装置的供电可靠性，太阳能板面向太阳，为使其可以受到最大的太阳光的照射，合理设置太阳能板的角度即可。
本发明还公开了一种输电线路杆塔的倾斜检测装置的检测方法，依次包括以下步骤：
(1)将各个设备安装到位；将数据传输***即WiFi无线模块开启，并与手机上的接收***相连；
(2)加速度倾角传感器实时检测输电杆塔的倾斜角度，并通过数据传输***将单片机处理过的数据传输给手机上的接收***(加速度传感器将测量的数据传至单片机，单片机将测量数据转换为角度数据，并与设定值比较，最后将数据发送到手机以显示)；
(6)单片机将加速度倾角传感器测得的输电杆塔的倾斜数据进行分析与判断，并通过手机客户端软件显示最终结果；
(7)通过自制的手机客户端软件实时显示测得的结果，让相关工作人员方便读取，并设有报警界面，当倾斜角度大于设定值，手机客户端的界面自动发出报警信号，以便检修。
上述手机客户端软件用于显示测量的输电杆塔倾斜角度，并包括显示测量时的时间和温度，当倾斜角度大于设定值，显示界面会发出报警信号；并且手机打开WIFI连接单片机的WIFI无限模块时，接收单片机发送的数据，显示数据。
进一步的，所述步骤(1)中，数据传输***开启时，打开手机WiFi，通过WiFi路由器自行组织的局域网，与手机一一进行连接，信号稳定后，通过WiFi无线模块将数据传输到手机上的接收***。
进一步的，所述步骤(2)中，加速度倾角传感器测量数据的具体过程为：待加速度倾角传感器唤醒后，进行初始化设置，然后实时测量输电杆塔的倾斜角度，并将测得的数据传至STM32单片机，由单片机进行数据的分析与处理。
进一步的，所述WiFi无线模块传输数据的方法为：由单片机和WiFi无线模块进行初始化；单片机随即扫描打开串口；串口向STM32单片机发送中断请求命令，示意通过WiFi无线模块连接手机，若中断请求接受，将成功连接加速度倾角传感器与手机上的接收***，否则继续扫描，直至加速度倾角传感器与手机连接成功；此后，加速度倾角传感器所测量的数据经过处理后发送到手机上；多次测量后，发送信号，请求断开连接。
有益效果：本发明中的检测装置占用面积小，集成化高，检测精度高，受环境影响小；采用太阳能供电，环保节能，可以在户外长时间工作；WIFI模块传输数据效率高；手机作为接收***，数据读取方便快捷，用户体验好。本发明中的检测方法简单便捷，容易实现。
附图说明
图1为本发明的结构安装示意图；
图2为本发明中硬件连接示意图；
图3为本发明的整体检测流程图；
图4为本发明中倾角测量流程图；
图5为本发明WiFi无线模块发送数据的流程图；
图6为本发明中接收***接收数据的流程图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1和2所示，本发明一种输电线路杆塔的倾斜检测装置，包括单片机、电源、加速度倾角传感器、WiFi无线模块和接收***，所述单片机、电源、加速度倾角传感器和WiFi无线模块均安装于输电线路杆塔的塔身，电源与单片机连接且为其供电，单片机还分别与加速度倾角传感器和WiFi无线模块相互连通，所述WiFi无线模块与接收***相互通信。其中，单片机采用STM32F103VET6单片机，接收***采用智能手机；电源包括太阳能板和移动电源，太阳能板将接收到的太阳能转化为电能，并储存于移动电源。这样能够最大程度的节约成本，也保证整个装置的供电可靠性，太阳能板面向太阳，为使其可以受到最大的太阳光的照射，合理设置太阳能板的角度即可。
如图3所示，上述输电线路杆塔的倾斜检测装置的检测方法，依次包括以下步骤：
(1)将各个设备安装到位；将数据传输***即WiFi无线模块开启，并与手机上的接收***相连(打开手机上的WIFI并靠近输电线路杆塔)；
(2)加速度倾角传感器实时检测输电杆塔的倾斜角度，并通过数据传输***将单片机处理过的数据传输给手机上的接收***(通过手机上的显示界面唤醒加速度倾角传感器，***初始化完毕)；
(6)单片机将加速度倾角传感器测得的输电杆塔的倾斜数据进行分析与判断，并通过手机客户端软件显示最终结果；
(7)通过自制的手机客户端软件实时显示测得的结果，让相关工作人员方便读取，并设有报警界面，当倾斜角度大于设定值，***自动发出报警信号，以便检修。
数据传输***开启时，打开手机WiFi，通过WiFi路由器自行组织的局域网，与手机一一进行连接，信号稳定后，通过WiFi无线模块将数据传输到手机上的接收***。如图6所示，手机接收数据流程为：对STM32单片机和WiFi无线模块进行初始化；待WiFi无线模块发送数据完成后，手机将接收数据，并把数据显示在自制的手机客户端软件上，信息包括时间、温度、倾斜角度等。
如图4所示，加速度倾角传感器测量数据的具体过程为：待加速度倾角传感器唤醒后，进行初始化设置，然后实时测量输电杆塔的倾斜角度，并将测得的数据传至STM32单片机，由单片机进行数据的分析与处理。
如图5所示，WiFi无线模块传输数据的方法为：由单片机和WiFi无线模块进行初始化；***随即扫描打开串口；串口向STM32单片机发送中断请求命令，示意通过WiFi无线模块连接手机，若中断请求接受，将成功连接加速度倾角传感器与手机上的接收***，否则继续扫描，直至加速度倾角传感器与手机连接成功；此后，加速度倾角传感器将测量的数据发送到手机上；多次测量后，发送信号，请求断开连接。

Claims (7)

1.一种输电线路杆塔的倾斜检测装置，其特征在于：包括单片机、电源、加速度倾角传感器、WiFi无线模块和接收***，所述单片机、电源、加速度倾角传感器和WiFi无线模块均安装于输电线路杆塔的塔身，电源与单片机连接且为其供电，单片机还分别与加速度倾角传感器和WiFi无线模块相互连通，所述WiFi无线模块与接收***相互通信。
2.根据权利要求1所述的输电线路杆塔的倾斜检测装置，其特征在于：所述单片机采用STM32F103VET6单片机，接收***采用智能手机。
3.根据权利要求1所述的输电线路杆塔的倾斜检测装置，其特征在于：所述电源包括太阳能板和移动电源，太阳能板将接收到的太阳能转化为电能，并储存于移动电源。
4.一种基于权利要求1至3任意一项所述的输电线路杆塔的倾斜检测装置的检测方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
(1)将各个设备安装到位；将数据传输***即WiFi无线模块开启，并与手机上的接收***相连；
(2)加速度倾角传感器实时检测输电杆塔的倾斜角度，并通过数据传输***将单片机处理过的数据传输给手机上的接收***；
(6)单片机将加速度倾角传感器测得的输电杆塔的倾斜数据进行分析与判断，并通过手机客户端软件显示最终结果；
(7)通过自制的手机客户端软件实时显示测得的结果，让相关工作人员方便读取，并设有报警界面，当倾斜角度大于设定值，手机客户端的界面自动发出报警信号，以便检修。
5.根据权利要求4所述的输电线路杆塔的倾斜检测装置的检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中，数据传输***开启时，打开手机WiFi，通过WiFi路由器自行组织的局域网，与手机一一进行连接，信号稳定后，通过WiFi无线模块将数据传输到手机上的接收***。
6.根据权利要求4所述的输电线路杆塔的倾斜检测装置的检测方法，其特征在于：所述步骤(2)中，加速度倾角传感器测量数据的具体过程为：待加速度倾角传感器唤醒后，进行初始化设置，然后实时测量输电杆塔的倾斜角度，并将测得的数据传至STM32单片机，由单片机进行数据的分析与处理。
7.根据权利要求所述的输电线路杆塔的倾斜检测装置的检测方法，其特征在于：所述WiFi无线模块传输数据的方法为：由单片机和WiFi无线模块进行初始化；单片机随即扫描打开串口；串口向STM32单片机发送中断请求命令，示意通过WiFi无线模块连接手机，若中断请求接受，将成功连接加速度倾角传感器与手机上的接收***，否则继续扫描，直至加速度倾角传感器与手机连接成功；此后，加速度倾角传感器所测量的数据经处理后发送到手机上；多次测量后，发送信号，请求断开连接。
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