CN211740580U - 一种输电铁塔螺栓松动故障定位监测装置 - Google Patents
一种输电铁塔螺栓松动故障定位监测装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，包括设置于输电铁塔待检测螺栓处的无线加速度传感器群，无线加速度传感器群通过无线连接的方式与集成装置连接，集成装置又与监控中心实现无线信号连接，集成装置以及无线加速度传感器群均与电源模块连接，其中，集成装置的具体结构为：包括微处理器，无线加速度传感器群的若干无线加速度传感器通过LoRa无线网关与微处理器连接，LoRa无线网关与微处理器之间还设置有A/D转换器，微处理器通过4G通讯模块连接至所述监控中心，LoRa无线网关、A/D转换器、微处理器、4G通讯模块均与电源模块连接。本实用新型能够实现对输电铁塔螺栓在自然激励条件下产生松动的故障定位监测。
Description
技术领域
本实用新型属于输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置技术领域，具体涉及一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置。
背景技术
输电铁塔作为架空导线支撑物，广泛应用于输电线路中。而输电铁塔一般采用螺栓结拼装结构。在输电线路长期的微风振动、风载荷以及温差较大的情况下，铁塔螺栓易发生松动。由于铁塔有大量的螺栓连接节点，维修人员很难判断各杆螺栓松动情况，从而无法及时修复松动螺栓。尽管少量的螺栓松动不会危及输电线路铁塔自身的安全，然而螺栓的微量松动经过长时间累积会使螺栓完全松脱，这样会大大降低铁塔整体的承载能力，在大风环境或轻微地震中有可能造成严重的铁塔倒塌事故，从而危及输电线路的安全稳定运行。
所以输电线路铁塔螺栓松动在线定位监测对于安全运行具有重大意义。而目前对于铁塔螺栓依然采用人工巡检为主，检查螺栓与螺母之间是否出现了角位移，如果出现就必须对螺栓重新进行拧紧。这样不但效率低、工作任务繁重而且巡检效果差。现有的铁塔螺栓松动方法是针对铁塔螺栓松动的快速监测装置，提出了螺栓松动后，松动的螺栓和部件会产生相对运动，在铁塔的任意部位施加一个外部振源，用来监测回音信号，判断回音信号是否有二次撞击声，以此来确定是否存在螺栓松动，但是这种方法仅可以判断螺栓与铁塔部件出现了相对松动的故障，而且可能还会对某些具有相对微小位移的部件产生错误的报警。以上方法没有故障定位的功能，针对现存问题，本实用新型给出一种螺栓松动故障定位监测装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，能够实现对输电铁塔螺栓在自然激励条件下产生松动的故障定位监测。
本实用新型所采用的技术方案是，一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，包括设置于输电铁塔待检测螺栓处的无线加速度传感器群，无线加速度传感器群通过无线连接的方式与集成装置连接，集成装置又与监控中心实现无线信号连接，集成装置以及无线加速度传感器群均与电源模块连接。
本实用新型的特点还在于，
无线加速度传感器群包括设置于输电铁塔待检测螺栓处的若干无线加速度传感器，若干无线加速度传感器均与所述电源模块连接，若干无线加速度传感器编号分别为无线加速度传感器A、无线加速度传感器B、无线加速度传感器C、无线加速度传感器D、无线加速度传感器E。
集成装置的具体结构为：包括微处理器，无线加速度传感器群的若干无线加速度传感器通过LoRa无线网关与微处理器连接，LoRa无线网关与微处理器之间还设置有A/D转换器，微处理器通过4G通讯模块连接至所述监控中心，LoRa无线网关、A/D转换器、微处理器、4G通讯模块均与电源模块连接。
无线加速度传感器A、无线加速度传感器B、无线加速度传感器C、无线加速度传感器D、无线加速度传感器E的型号均为MMS-F-A01无线加速度传感器。
LoRa无线网关型号为MMS-F-1000LoRa无线网关。
微处理器型号为STM32 L4R9I微处理器。
电源模块为太阳能光伏板与锂电池组合供电。
本实用新型的有益效果是，一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，设计的装置体积小、质量轻安装使用方便，装置能够实现对输电铁塔螺栓松动故障的定位监测，在输电铁塔螺栓松动到一定程度的时候及时的采取维护或更换措施，解决了传统人工巡检的缺陷，大大减少了因输电铁塔螺栓松动造成的事故。
附图说明
图1是本实用新型的输电铁塔螺栓松动故障定位监测装置的结构示意图；
图2是局部装置安装图；
图3是本实用新型的输电铁塔螺栓松动故障定位监测装置的检测方法流程图。
图中，1.无线加速度传感器A，2.无线加速度传感器B，3.无线加速度传感器C，4.无线加速度传感器D，5.无线加速度传感器E，6集成装置，7.监控中心，8.无线加速度传感器群，9.螺栓，10.LoRa无线网关，11.A/D转换器，12.微处理器，13.4G通信模块，14.输电铁塔，15.电源模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，如图1～图3所示，包括设置于输电铁塔14待检测螺栓9处的无线加速度传感器群8，无线加速度传感器群8通过无线连接的方式与集成装置6连接，集成装置6又与监控中心7实现无线信号连接，集成装置6以及无线加速度传感器群8均与电源模块15连接。
其中，无线加速度传感器群8包括设置于输电铁塔14待检测螺栓9处的若干无线加速度传感器，若干无线加速度传感器均与电源模块15连接，若干无线加速度传感器编号分别为无线加速度传感器A1、无线加速度传感器B2、无线加速度传感器C3、无线加速度传感器D4、无线加速度传感器E5。
集成装置6的具体结构为：包括微处理器12，无线加速度传感器群8的若干无线加速度传感器通过LoRa无线网关10与微处理器12连接，LoRa无线网关10与微处理器12之间还设置有A/D转换器11，微处理器12通过4G通讯模块13连接至监控中心7，监控中心7具有远程控制，数据分析显示等功能，并与云平台互联。LoRa无线网关10、A/D转换器11、微处理器12、4G通讯模块13均与电源模块15连接。
无线加速度传感器A1、无线加速度传感器B2、无线加速度传感器C3、无线加速度传感器D4、无线加速度传感器E5的型号均为MMS-F-A01无线加速度传感器。
LoRa无线网关10型号为MMS-F-1000LoRa无线网关。
微处理器12型号为STM32 L4R9I微处理器。
电源模块15为太阳能光伏板与锂电池组合供电。
本实用新型一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置中，无线加速度传感器A1、无线加速度传感器B2、无线加速度传感器C3、无线加速度传感器D4、无线加速度传感器E5均集成了无线物联网技术-LORA技术，具有低功耗和长距离通信的特性，通信距离可达5km，本实用新型所使用的微处理器STM32 L4R9I是高性能超低功耗MCU系列产品。
本实用新型一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，工作原理如下：
装置采用立方体结构方便紧固于铁塔塔材上，在铁塔螺栓的易松动点处安装设置无线加速度传感器，并对这些螺栓易松动点进行依次编号，通过对易松动点布置的无线加速度传感器A1、无线加速度传感器B2、无线加速度传感器C3、无线加速度传感器D4、无线加速度传感器E5，采集铁塔螺栓的振动信号。通过型号为MMS-F-1000的LoRa无线网关10接收网络范围内所有无线加速度传感器发送的数据，接收到的数据经过A/D转换器11进行信号处理后传输给微处理器12，微处理器12判断出螺栓松动情况，确定螺栓故障的定位信息。通过4G通信模块13及时向监控中心7发生螺栓故障的位置。监控中心7对铁塔螺栓振动状态参数进行数据存储、显示、统计并结合铁塔自身设计参数进行分析，可以及时判断铁塔螺栓松动状态和位置，在达到报警状态时及时处理，大大减少了因输电铁塔螺栓松动造成的事故。进而实现了一种输电铁塔螺栓松动故障定位监测。无线加速度传感器还可以通过自身携带的18500锂亚硫电池供电。
Claims (7)
1.一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，其特征在于，包括设置于输电铁塔(14)待检测螺栓(9)处的无线加速度传感器群(8)，无线加速度传感器群(8)通过无线连接的方式与集成装置(6)连接，集成装置(6)又与监控中心(7)实现无线信号连接，集成装置(6)以及无线加速度传感器群(8)均与电源模块(15)连接。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，其特征在于，所述无线加速度传感器群(8)包括设置于输电铁塔(14)待检测螺栓(9)处的若干无线加速度传感器，若干无线加速度传感器均与所述电源模块(15)连接，若干无线加速度传感器编号分别为无线加速度传感器A(1)、无线加速度传感器B(2)、无线加速度传感器C(3)、无线加速度传感器D(4)、无线加速度传感器E(5)。
3.根据权利要求2所述的一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，其特征在于，所述集成装置(6)的具体结构为：包括微处理器(12)，所述无线加速度传感器群(8)的若干无线加速度传感器通过LoRa无线网关(10)与微处理器(12)连接，LoRa无线网关(10)与微处理器(12)之间还设置有A/D转换器(11)，微处理器(12)通过4G通讯模块(13)连接至所述监控中心(7)，LoRa无线网关(10)、A/D转换器(11)、微处理器(12)、4G通讯模块(13)均与电源模块(15)连接。
4.根据权利要求3所述的一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，其特征在于，所述无线加速度传感器A(1)、无线加速度传感器B(2)、无线加速度传感器C(3)、无线加速度传感器D(4)、无线加速度传感器E(5)的型号均为MMS-F-A01无线加速度传感器。
5.根据权利要求3所述的一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，其特征在于，所述LoRa无线网关(10)型号为MMS-F-1000LoRa无线网关。
6.根据权利要求3～5任一项所述的一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，其特征在于，所述微处理器(12)型号为STM32 L4R9I微处理器。
7.根据权利要求6所述的一种输电线路铁塔螺栓松动故障定位监测装置，其特征在于，所述电源模块(15)为太阳能光伏板与锂电池组合供电。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020208035.5U CN211740580U (zh) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | 一种输电铁塔螺栓松动故障定位监测装置 |
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| CN202020208035.5U CN211740580U (zh) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | 一种输电铁塔螺栓松动故障定位监测装置 |
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| CN202020208035.5U Active CN211740580U (zh) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | 一种输电铁塔螺栓松动故障定位监测装置 |
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| CN (1) | CN211740580U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112326090A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-05 | 西安工程大学 | 一种输电杆塔螺栓实时松动程度监测装置 |
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2020
- 2020-02-25 CN CN202020208035.5U patent/CN211740580U/zh active Active
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| CN112326090A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-05 | 西安工程大学 | 一种输电杆塔螺栓实时松动程度监测装置 |
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