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(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123329146.5 (22)申请日 2021.12.28 (73)专利权人 颜世峰 地址 271500 山东省泰安市东平县东平办 事处汶河街0 01号12号楼1单 元201室 专利权人 王培建 (72)发明人 颜世峰 王培建 (51)Int.Cl. G01C 9/00(2006.01) G01P 5/00(2006.01) G01P 13/02(2006.01) G01P 15/18(2013.01) G01D 21/02(2006.01) G08C 17/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种输电铁 塔及变电站姿态检测系统 (57)摘要 本实用新型涉及铁塔监测技术领域, 公开了 一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 包括状态 采集模块、 数据采集器、 数据协调器以及数据云 平台, 其中状态采集模块固定设置在待监测的铁 塔的塔杆上, 包括水平倾角传感器、 风速风向传 感器以及加速度传感器, 状态采集模块通过数据 采集器与数据协调器通讯连接, 数据协调器接收 状态采集模块采集的数据运算得到监测铁塔的 运行状态, 并通过4G通讯传输给数据云平台, 实 现远程对铁塔的监控与管理; 该系统通过数据 协 调器实时监测, 并将传送到数据云平台, 准确反 映出铁塔当前的各种状态, 使管 理人员实时掌握 铁塔的运行的实际情况, 辅助其进行决策和安全 评估, 及时提醒运维人员加固或维修地基等, 防 止铁塔事故的发生。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 217005795 U 2022.07.19 CN 217005795 U 1.一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 其特征在于, 包括状态采集模块、 数据采集 器、 数据协调器以及数据云平台, 其中所述状态采集模块固定设置在待监测的铁塔的塔杆 上, 包括水平倾角传感器、 风速风向传感器以及加速度传感器, 所述水平倾角传感器用于采 集塔杆的倾斜角度数据, 所述风速风向传感器用于采集铁塔所处环境的温湿度、 风速和风 向数据, 所述加速度传感器用于采集塔杆三轴振动加速度数据, 所述状态采集模块通过数 据采集器与数据协调器通讯连接, 所述数据协调器接收状态采集模块采集的数据运算得到 监测铁塔的运行状态, 并通过4G通讯传输给 数据云平台, 实现远程对铁塔的监控与管理。 2.根据权利要求1所述的一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 其特征在于, 所述数据 采集器与所述状态采集模块、 数据 协调器均采用RS485通信连接, 所述数据云平台通过4G通 信方式连接PC用户终端和移动终端。 3.根据权利要求2所述的一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 其特征在于, 所述数据 采集器包括通信芯片U3, 所述通信芯片U3的1 ‑4号引脚与数据 协调器通信连接, 6号和7号引 脚串接有接口P4, 通过接口P4与所述状态采集模块连接 。 4.根据权利要求3所述的一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 其特征在于, 所述通信 芯片U3的6号引脚通过电阻R10接VCC电源, 7号引脚通过出连接电阻R9和R10接VCC电源, 7号 引脚还通过电阻R8接地, 8号引脚接VC C电源, 同时通过电容C12接地。 5.根据权利要求4所述的一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 其特征在于, 所述数据 协调器包括数据处理芯片U2以及与数据处理芯片U2连接的外围电路, 所述数据处理芯片U2 的29‑31号引脚与所述通信芯片U3连接, 接收其传输过来的采集数据, 并依据需求返回控制 信号给通信芯片U3 。 6.根据权利要求5所述的一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 其特征在于, 所述数据 处理芯片U2的12号和13号引脚连接有4G通讯接口P3, 所述4G通讯接口P3的1号引脚通过电 阻R4接VCC电源, 15号引脚连接所述数据处理芯片U2的25号引脚, 用于接收所述数据处理芯 片U2发送的复位信号, 同时所述 4G通讯接口P3的15号引脚通过电阻R 12接VCC电源。 7.根据权利要求6所述的一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 其特征在于, 所述数据 处理芯片U2的34号和37号引 脚还连接有插针J1, 所述插针J1连接复位开关, 用于实现对数 据处理芯片U2的复位控制。 8.根据权利要求1所述的一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 其特征在于, 还包括供 电模块, 所述供电模块包括供电源接口P1和供电源接口P2, 所述供电源接口P1和供电源接 口P2分别连接太阳能电池板和蓄电池, 以实现双重供电保障。 9.根据权利要求8所述的一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 其特征在于, 所述供电 模块还包括交直流转换芯片U10, 交直流转换芯片U10的1 ‑3号引脚与所述供电源接口P1和 供电源接口P2连接, 其中3号引脚与供电源接口P1和供电源接口P2之间还串接有保险管, 所 述交直流转换芯片U10用于将输入的交流电信号 转换为直流电信号。 10.根据权利要求9所述的一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 其特征在于, 所述供 电模块还包括降压芯片U10和U1, 所述降压芯片U10通过1号引脚串接二极管D1和保险管 FUSE1接所述交直流转换芯片U10, 通过2号引脚串接电感L1后接降压芯片U1的3号引脚, 所 述降压芯片U10将输入的12V电流转换为5V输出, 所述降压芯片U1将输入的5V电流转换为 3.3V输出, 以供 给数据采集器、 数据协调器使用。权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 217005795 U 2一种输电铁塔及变电站 姿态检测系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及铁塔监测技术领域, 具体涉及一种输电铁塔及变电站姿态检测系 统。 背景技术 [0002]煤矿矿区高压输电线路、 高压输电杆塔和变电站运行、 维护和管理单位, 下辖的各 类高压输电线路和变电站是整个集 团安全输电的关键, 在自然环境和外界条件的作用下, 地震、 雷击、 滑坡、 恶劣气候、 老化氧化、 潜在的人为偷盗破坏等因素, 都会给铁塔带来一定 的安全隐患, 铁塔地基容易发生滑移、 倾斜、 开裂等现象, 从而引起导致铁塔变形、 倾斜、 甚 至倒塔等, 目前传统的通信铁塔维护主要靠定期 巡检、 人为观测, 发现隐患较慢, 不及时, 无 法快速实时的进行决策支持。 实用新型内容 [0003]针对现有技术存在的不足, 本实用新型的目的在于提供一种输电铁塔及变电站姿 态检测系统。 [0004]为了实现上述目的, 本实用新型提供如下技 术方案: [0005]一种输电铁塔及变电站姿态检测系统, 包括状态采集模块、 数据采集器、 数据协调 器以及数据云平台, 其中所述状态采集模块固定设置在待监测的铁塔的塔杆上, 包括水平 倾角传感器、 风速风向传感器以及加速度传感器, 所述水平倾角传感器用于采集塔杆的倾 斜角度数据, 所述风速风向传感器用于采集铁塔所 处环境的温湿度、 风速和风向数据, 所述 加速度传感器用于采集塔杆三轴振动加速度数据, 所述状态采集模块通过数据采集器与数 据协调器通讯连接, 所述数据协调器接收状态采集模块采集的数据运算得到监测铁塔的运 行状态, 并通过4G通讯传输给 数据云平台, 实现远程对铁塔的监控与管理。 [0006]在本实用新型中, 优选的, 所述数据 采集器与所述状态采集模块、 数据协调器均采 用RS485通信连接; 所述数据云平台通过4G通信方式连接PC用户终端和移动终端。 [0007]在本实用新型中, 优选的, 所述数据 采集器包括通信芯片U3, 所述通信芯片U3的1 ‑ 4号引脚与数据协调器通信连接, 6号和7号引脚串接有接口P4, 通过接口P4与所述状态采集 模块连接 。 [0008]在本实用新型中, 优选的, 所述通信芯片U3的6号引脚通过电阻R10接VCC电源, 7号 引脚通过出连接电阻R9和R10接VCC电源, 7号引脚还通过电阻R8接地, 8号引脚接VCC电源, 同时通过电容C12接地。 [0009]在本实用新型中, 优选 的, 所述数据协调器包括数据处理芯片U2以及与数据处理 芯片U2连接的外围电路, 所述数据处理芯片U2的29 ‑31号引脚与所述通信芯片U3连接, 接收 其传输过来的采集数据, 并依据需求返回控制信号给通信芯片U3 。 [0010]在本实用新型中, 优选的, 所述数据处理芯片U2的12号和13号引脚连接有4G通讯 接口P3, 所述4G通讯接口P3的1号引脚通过电阻R4接VCC电源, 15号引脚连接所述数据处理说 明 书 1/4 页 3 CN 217005795 U 3
专利 一种输电铁塔及变电站姿态检测系统
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