专利名称：塔式结构的倾斜预警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及输电领域，特别涉及一种应用于高压输电线路上的自取电装置
背景技术：
塔式结构(例如路灯杆、通信塔、电线杆、输电塔等)应用广泛，对于人们的生活有
着重要的意义。现以常用的输电塔为例，输电塔是电网输送电能的重要设备，由于输电塔主要用于高压送电，因此通常设置在野外。而输电塔承担着高压电网的线路架空和平衡的作用，由于在野外容易遭到自然破坏或人为破坏，如狂风暴雨、地震、泥石流、车辆碰撞、人为偷窃等，因此，输电塔容易造成倾斜，甚至倒塌，而如果没有被及时发现，输电塔一旦倾斜到一定的程度，将造成断路、起火，从而造成大面积的停电，因此给人民生活带来了很大的危害；而如果一旦倒塌，后果将不堪设设想。目前用于监测塔式结构的倾斜的方法主要有两种，一种是人工巡视，另一种是安装自动监测设备。人工巡视的方式有明显的缺点，首先，这种方式有明显的滞后性，不能及时的发现塔式结构的倾斜现象，另外，这种方式误差比较大，不能发现微小角度的倾斜现象。目前的自动进行倾斜角度监测的设备大都包含许多其他功能，倾斜监测只是其中一种功能。这种设备一般体积较大、结构复杂、且功耗都比较大。如果在户外且没有市电供电的情况下使用，常见的供电方式为电池供电，然而电池寿命有限，电池的寿命最多也就3年到5年，在户外温度，湿度变化频繁的情况下，电池很容易老化，容量减小等问题，且需停电更换，并得时时检查其电池运行状况以避免出现电力不足无法驱动设备工作。

实用新型内容为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种塔式结构的倾斜预警装置，可在塔式结构因倾斜而出现险情时发出报警信号，以便即时作出相应的补救处理。为此，本实用新型提供了一种塔式结构的倾斜预警装置，包括机壳；与所述机壳活动连接的太阳能电池板；设于所述机壳内、与所述太阳能电池板电气连接以储存电能及输出电力的储能单元；设于所述机壳内、用于采集所述塔式结构的倾角数据的倾角传感器；设于所述机壳内、用于接收所述倾角传感器的倾角数据并对此进行分析以在确定所述塔式结构发生倾斜时发出报警控制信号的数据处理单元；设于所述机壳的表面、用于根据所述数据处理单元的报警控制信号而发出报警信息的报警单元。可选地，所述倾斜预警装置还包括用于将所述机壳装配在所述塔式结构上的固定结构。可选地，所述固定结构包括夹持在所述塔式结构的支架上的固定板以及穿透所述固定进行锁附的锁固螺栓。可选地，所述太阳能电池板是通过定位合页实现活动连接于所述机壳的。[0012]可选地，在所述机壳上和所述太阳能电池板上配置有供所述储能单元与所述太阳能电池板之间电气连接的导线穿设的防水接头。可选地，所述储能单元包括超级电容。可选地，所述报警单元包括在报警控制信号消失后不再报警的可自恢复式报警模块和在报警控制信号消失后仍然保持报警状态的不可自恢复式报警模块。可选地，所述可自恢复式报警模块为灯光报警模块。可选地，所述不可自恢复式报警模块为机械式报警模块。可选地，所述塔式结构为路灯杆、通信塔、电线杆、输电塔中的任一者。有益效果本实用新型提供一种塔式结构的倾斜预警装置，可在塔式结构因倾斜而出现险情时发出报警信号，以便即时作出相应的补救处理，以防出现倒塌等情况，减少损失。另外，所述倾斜预警装置采用太阳能电池板获得电源，并利用超级电容作为储能单元，具有成本低廉，使用寿命长等优点。再有，所述倾斜预警装置专用于倾斜预警，具有体积小、功能专一、安装方便、应用广泛的优点。

图I至图3显示了倾斜预警装置装配在输电塔上的结构示意图。图4则显示了倾斜预警装置的电路结构框图。元件标号说明10 太阳能电池板100 定位合页11 机壳12 储能单元13 固定板14 倾角传感器15 锁固螺栓16 数据处理单元17 导线18 报警单元180 灯光报警模块182 机械式报警模块19 防水接头
具体实施方式
鉴于现有技术中用于监测塔式结构的自动监测设备存在体积较大、结构复杂、且功耗较大、电池使用寿命短等问题。因此，本实用新型的发明人对现有技术进行了改进，提出了一种新型的塔式结构的倾斜预警装置，结构简单、报警准确且及时，具有成本低廉，使用寿命长等优点。[0040]以下将通过具体实施例来对本实用新型所提出的自取电装置进行详细说明。需说明的是，在以下实施例描述中，本实用新型的倾斜预警装置是应用于进行高压送电的输电塔，以用于实时监测输电塔的倾斜状况，以在监测到输电塔的倾斜角超过一定费时发出报警信号，以便提醒他人即时作出相应的补救处理。但，实际上，本实用新型的倾斜预警装置还可以应用于其他场合下的塔式结构，例如路灯杆、通信塔或电线杆等，在此不再一一说明。图I至图4显示了本实用新型倾斜预警装置在一个实施例中的示意图，其中，图I至图3显示了倾斜预警装置装配在输电塔上的结构示意图，图4则显示了倾斜预警装置的电路结构框图。结合图I至图4，本实用新型的倾斜预警装置包括机壳11、与机壳11活动链接、 作为电源的太阳能电池板10，装配在机壳11内的储能单元12、倾角传感器14、数据处理单元16、以及报警单元18。机壳11为所述倾斜预警装置的主体部分，是通过一个固定结构而固定连接在待监测的输电塔上的。在本实施例中，所述固定结构包括固定板13以及锁固螺栓15。在使用时，与机壳11固定连接(例如为焊接)的固定板13夹持住所述输电塔的支架，固定板13上开设有开孔；然后，将锁固螺栓15穿透固定板13的开孔并用螺母进行锁附。如此，即可将机壳11固定在所述输电塔上。太阳能电池板10活动连接于机壳11,用于作为电源。一般,太阳能电池板板是按玻璃-胶膜-电池板-胶膜-TPT叠合于铝合金框内的，从而可以利用光-电转换或光-热-电转换将太阳光能直接转化为电能，具有布局不受地域限制，安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路且可就地发电供电及不断电的优点。在本实施例中，太阳能电池板10是通过定位合页100实现活动连接于机壳11的。在使用时，可以利用定位合页100而将太阳能电池板10固定在不同的角度，以适应不同安装场合太阳能电池板10与太阳的不同夹角，最大程度地利用太阳能。储能单元12，设于机壳11内，并与太阳能电池板10电气连接以储存电能，用于给倾角传感器14、数据处理单元16、以及报警单元18等设备提供电源。在现有技术中，储能装置多采用锂电池，但是锂电池的使用寿命比较短，并且能适应的工作温度范围比较窄，不太适合在户外长期使用，因此，在本实用新型中，采用的是超级电容作为储能装置，超级电容具有与锂电池相近的能量密度，而且使用寿命能超过10年，工作温度在范围较宽(_20°C至80°C )，适合在大部分环境下。另外，在本实用新型中，太阳能电池板10和储能单元12之间是通过导线17连接的，太阳能电池板10将太阳能转换为电能，并将所述电能传输至储能单元12进行充电储存。另外，在本实施例中，还专门针对导线17配置了分别设置在太阳能电池板10和收纳有储能单元12上可供导线17穿设的防水接头19，具有防水、防尘的作用。倾角传感器14，设于机壳11内，用于采集所述输电塔的倾角数据的倾角传感器。倾角传感器14，从工作原理上可分为“固体摆”式、“液体摆”式、“气体摆”式三种倾角传感器，用来测量所述输电塔相对于水平面的倾角变化量。在本实施例中，本倾斜预警装置采用高精度微型倾角传感器，具有高精度，低功耗，反应灵敏，体积小，有利于本装置的小型化。由于倾角传感器14的结构及其工作原理已为本领域技术人员所熟知的现有技术，故在此不再赘述。数据处理单元16，设于机壳11内，用于接收倾角传感器14的倾角数据并对所述倾角数据进行分析。在本实施例中，倾角传感器14将测量所述输电塔相对于水平面的倾角变化量而得到的倾角数据传输给数据处理单元16，数据处理单元16对接收到的倾角数据进行分析，并通过例如将所述倾角数据与系统中预存的参考数据或参考数据范围进行比对，当所述倾角数据超出所述参考数据或参考数据范围时，则 可确定所述输电塔发生了倾斜并发出报警控制信号。报警单元18，设于机壳11的表面，用于根据数据处理单元16的报警控制信号而发出报警信息。报警单元18用于提供报警信息，以提示他人知晓输电塔出现了倾斜并作出相应的补救措施。特别地，报警单元18更具体包括可自恢复式报警模块和不可自恢复式报警模块。在本实施例中，所述可自恢复式报警模块在所述报警控制信号消失后不再报警，在这里，采用的是灯光报警模块180，在接收到由数据处理单元16发送的所述报警控制信号后即发光报警(可以是光常亮显示，也可以是周期性发出闪光的光闪烁显示)，而在所述报警控制信号消失后就停止发光报警。所述不可自恢复式报警模块报警控制信号消失后仍然保持报警状态，在这里，采用机械式报警模块182，机械式报警模块182 —旦出现处于报警状态，就无法自己恢复，必须人工复位，这样保证了报警信息肯定会被人发现。综上所述，本实用新型提供一种塔式结构的倾斜预警装置，可在塔式结构因倾斜而出现险情时发出报警信号，以便即时作出相应的补救处理，以防出现倒塌等情况，减少损失。另外，所述倾斜预警装置采用太阳能电池板获得电源，并利用超级电容作为储能单元，具有成本低廉，使用寿命长等优点。再有，所述倾斜预警装置专用于倾斜预警，具有体积小、功能专一、安装方便、应用广泛的优点。应当指出，本实施例仅列示性说明本实用新型的原理及功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本实用新型的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求1.塔式结构的倾斜预警装置，其特征在于，包括 机壳; 与所述机壳活动连接的太阳能电池板； 设于所述机壳内、与所述太阳能电池板电气连接以储存电能及输出电力的储能单元； 设于所述机壳内、用于采集所述塔式结构的倾角数据的倾角传感器； 设于所述机壳内、用于接收所述倾角传感器的倾角数据并对此进行分析以在确定所述塔式结构发生倾斜时发出报警控制信号的数据处理单元； 设于所述机壳的表面、用于根据所述数据处理单元的报警控制信号而发出报警信息的报警单元。
2.根据权利要求I所述的塔式结构的倾斜预警装置，其特征在于，还包括用于将所述机壳装配在所述塔式结构上的固定结构。
3.根据权利要求2所述的塔式结构的倾斜预警装置，其特征在于，所述固定结构包括夹持在所述塔式结构的支架上的固定板以及穿透所述固定进行锁附的锁固螺栓。
4.根据权利要求I所述的塔式结构的倾斜预警装置，其特征在于，所述太阳能电池板是通过定位合页实现活动连接于所述机壳的。
5.根据权利要求I所述的塔式结构的倾斜预警装置，其特征在于，在所述机壳上和所述太阳能电池板上配置有供所述储能单元与所述太阳能电池板之间电气连接的导线穿设的防水接头。
6.根据权利要求I所述的塔式结构的倾斜预警装置，其特征在于，所述储能单元包括超级电容。
7.根据权利要求I所述的塔式结构的倾斜预警装置，其特征在于，所述报警单元包括在报警控制信号消失后不再报警的可自恢复式报警模块和在报警控制信号消失后仍然保持报警状态的不可自恢复式报警模块。
8.根据权利要求7所述的塔式结构的倾斜预警装置，其特征在于，所述可自恢复式报警模块为灯光报警模块。
9.根据权利要求7或8所述的塔式结构的倾斜预警装置，其特征在于，所述不可自恢复式报警模块为机械式报警模块。
10.根据权利要求I所述的塔式结构的倾斜预警装置，其特征在于，所述塔式结构为路灯杆、通信塔、电线杆、输电塔中的任一者。
专利摘要一种塔式结构的倾斜预警装置，包括机壳；与机壳活动连接的太阳能电池板；与太阳能电池板电气连接的储能单元；用于采集塔式结构的倾角数据的倾角传感器；用于接收倾角传感器的倾角数据并对此进行分析以在确定塔式结构发生倾斜时发出报警控制信号的数据处理单元；用于根据数据处理单元的报警控制信号而发出报警信息的报警单元。与现有技术相比，本实用新型可在塔式结构因倾斜而出现险情时发出报警信号，以便即时作出相应的补救处理，以防出现倒塌等情况，减少损失，同时具有成本低廉，使用寿命长等优点。
文档编号G01C9/00GK202361985SQ20112045931
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者曾奕, 李立学, 王盛贵 申请人:上海产联电气科技有限公司