[發明專利]基于激光技術的變電站避雷針傾斜監測裝置

在審

• 申請號: 201710851036.4
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107588755A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 鄔宏偉;江旭;周奇波;項海波;王彬栩;范黎敏;安磊;李鵬;李建剛;方偉;王飛軍;任建;陳建武;金旻昊
• 申請（專利權）人: 寧波永耀信息科技有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 文芳

技術領域

本發明涉及避雷針監測技術領域，尤其是涉及一種基于激光技術的變電站避雷針傾斜監測裝置。

背景技術

避雷針作為變電站的一種主要避雷設施，其安全性和穩定性關乎著變電站設備是否安全運行，目前變電站安裝的避雷針比較多(以一個220kV變電站為例，大約分布著15個左右的避雷針)，由于受雨雪、臺風等惡劣天氣影響，特別是沿海區域雨水的腐蝕性比較大，避雷針易發生傾斜，甚至跌落產生安全事故。但是避雷針容易受到雷擊，一般不能夠安裝傾角傳感器，很難進行傾斜實時監測。

目前，變電站避雷針的比較多，但是針對避雷針傾斜進行監測的，目前主要依靠人工監測的方式，這種方式一般不能及時發現問題，特別是夜間或臺風天氣，值班人員不可能一直守護在外面進行監測。

另外還有通過圖像識別的方式進行避雷針的傾斜監測，這種方式能過遠程自動進行分析和判斷，但是由于靠圖像識別進行分析判斷，對采集圖像的清晰度要求特別高，特別是夜間采集清晰圖像的難度更大，所以對于圖像識別的準確性比較低，容易造成漏報和誤報。

中國發明專利CN 106679800 A公開了一種避雷針風致振動測量裝置，其包括一號避雷針、二號避雷針、數據采集器、數據集線器、數據處理單元和顯示單元，一號避雷針和二號避雷針之間安裝有桁架，數據采集器包括固定安裝在一號避雷針的低頻動態拾振器和固定安裝在二號避雷針上的風速傳感器，低頻動態拾振器和風速傳感器均與數據集線器雙向電連接，數據集線器與數據處理單元雙向電連接，數據處理單元的輸出口與顯示單元的輸入口電連接。此專利申請是用來檢測避雷針振動的，而本專利申請涉及的是避雷針的傾斜檢測。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種準確性高的基于激光技術的變電站避雷針傾斜監測裝置。

為解決上述技術問題，本發明的基于激光技術的變電站避雷針傾斜監測裝置，包括激光發射器、激光接收器和固定在避雷針上的反射片，所述激光發射器與發射光學系統相連接；所述激光接收器與接收光學系統相連接，所述發射光學系統通過反射片與接收光學系統相對應；所述激光接收器通過濾波整形電路與單片機輸入端相連接，所述單片機輸出端與客戶端相連接。

進一步的，所述激光發射器包括激勵信號發生器、激光器電源和激光器，所述激勵信號發生器通過放大電路與激光器電源相連接，所述激光器電源通過激光驅動模塊與激光器相連接，所述激光器與光纖接頭相連接。

更進一步的，所述激光器電源包括電源E1，所述電源E1正極通過電阻R1與繼電器K1第一觸點相連接，所述繼電器K1的控制端通過電容C1與電源E1負極相連接；所述繼電器K1的第二觸點通過發光二極管LED1與電源E1負極相連接。

更進一步的，所述光纖接頭前端連接有擴束鏡。

更進一步的，所述激光發射器外側設置有防雨外殼。

進一步的，所述激光接收器包括接收物鏡，所述接收物鏡與濾光片相連接，所述濾光片與接收放大電路相連接，所述接收放大電路與濾波整形電路相連接。

進一步的，所述濾波整形電路輸出端與聲光報警器相連接。

進一步的，所述單片機輸出端與移動終端通信連接。

采用上述結構后，本發明一方面，基于激光技術的避雷針傾斜監測裝置和方法通過激光反射原理進行激光路徑比對，準確性比較高，發生漏報誤報的概率非常低，另一方面本專利技術不受光照和攝像裝置硬件分辨率的影響，無論白天還是夜晚，均可以進行準確判斷和預警。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：

圖1是本發明的基于激光技術的變電站避雷針傾斜監測裝置的結構框圖。

圖2是本發明激光發射器的結構示意圖。

圖3是本發明激光接收器的結構示意圖。

圖4是本發明激光器電源的電路原理圖。

圖5是本發明激光接收器的噪聲等效模型。

圖中：1為激光發射器，2為發射光學系統，3為反射片，4為接收光學系統，5為激光接收器，6為濾波整形電路，7為單片機，8為聲光報警器，9為客戶端，10為移動終端；

101為激勵信號發生器，102為放大電路，103為激光器電源，104為激光驅動模塊，105為激光器，106為光纖接頭，107為擴束鏡，108為防雨外殼；

501為接收物鏡，502為濾光片，503為接收放大電路，504為防雨外殼

具體實施方式