[发明专利]基于激光技术的变电站避雷针倾斜监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及避雷针监测技术领域，尤其是涉及一种基于激光技术的变电站避雷针倾斜监测装置。

背景技术

避雷针作为变电站的一种主要避雷设施，其安全性和稳定性关乎着变电站设备是否安全运行，目前变电站安装的避雷针比较多(以一个220kV变电站为例，大约分布着15个左右的避雷针)，由于受雨雪、台风等恶劣天气影响，特别是沿海区域雨水的腐蚀性比较大，避雷针易发生倾斜，甚至跌落产生安全事故。但是避雷针容易受到雷击，一般不能够安装倾角传感器，很难进行倾斜实时监测。

目前，变电站避雷针的比较多，但是针对避雷针倾斜进行监测的，目前主要依靠人工监测的方式，这种方式一般不能及时发现问题，特别是夜间或台风天气，值班人员不可能一直守护在外面进行监测。

另外还有通过图像识别的方式进行避雷针的倾斜监测，这种方式能过远程自动进行分析和判断，但是由于靠图像识别进行分析判断，对采集图像的清晰度要求特别高，特别是夜间采集清晰图像的难度更大，所以对于图像识别的准确性比较低，容易造成漏报和误报。

中国发明专利CN 106679800 A公开了一种避雷针风致振动测量装置，其包括一号避雷针、二号避雷针、数据采集器、数据集线器、数据处理单元和显示单元，一号避雷针和二号避雷针之间安装有桁架，数据采集器包括固定安装在一号避雷针的低频动态拾振器和固定安装在二号避雷针上的风速传感器，低频动态拾振器和风速传感器均与数据集线器双向电连接，数据集线器与数据处理单元双向电连接，数据处理单元的输出口与显示单元的输入口电连接。此专利申请是用来检测避雷针振动的，而本专利申请涉及的是避雷针的倾斜检测。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种准确性高的基于激光技术的变电站避雷针倾斜监测装置。

为解决上述技术问题，本发明的基于激光技术的变电站避雷针倾斜监测装置，包括激光发射器、激光接收器和固定在避雷针上的反射片，所述激光发射器与发射光学系统相连接；所述激光接收器与接收光学系统相连接，所述发射光学系统通过反射片与接收光学系统相对应；所述激光接收器通过滤波整形电路与单片机输入端相连接，所述单片机输出端与客户端相连接。

进一步的，所述激光发射器包括激励信号发生器、激光器电源和激光器，所述激励信号发生器通过放大电路与激光器电源相连接，所述激光器电源通过激光驱动模块与激光器相连接，所述激光器与光纤接头相连接。

更进一步的，所述激光器电源包括电源E1，所述电源E1正极通过电阻R1与继电器K1第一触点相连接，所述继电器K1的控制端通过电容C1与电源E1负极相连接；所述继电器K1的第二触点通过发光二极管LED1与电源E1负极相连接。

更进一步的，所述光纤接头前端连接有扩束镜。

更进一步的，所述激光发射器外侧设置有防雨外壳。

进一步的，所述激光接收器包括接收物镜，所述接收物镜与滤光片相连接，所述滤光片与接收放大电路相连接，所述接收放大电路与滤波整形电路相连接。

进一步的，所述滤波整形电路输出端与声光报警器相连接。

进一步的，所述单片机输出端与移动终端通信连接。

采用上述结构后，本发明一方面，基于激光技术的避雷针倾斜监测装置和方法通过激光反射原理进行激光路径比对，准确性比较高，发生漏报误报的概率非常低，另一方面本专利技术不受光照和摄像装置硬件分辨率的影响，无论白天还是夜晚，均可以进行准确判断和预警。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的基于激光技术的变电站避雷针倾斜监测装置的结构框图。

图2是本发明激光发射器的结构示意图。

图3是本发明激光接收器的结构示意图。

图4是本发明激光器电源的电路原理图。

图5是本发明激光接收器的噪声等效模型。

图中：1为激光发射器，2为发射光学系统，3为反射片，4为接收光学系统，5为激光接收器，6为滤波整形电路，7为单片机，8为声光报警器，9为客户端，10为移动终端；

101为激励信号发生器，102为放大电路，103为激光器电源，104为激光驱动模块，105为激光器，106为光纤接头，107为扩束镜，108为防雨外壳；

501为接收物镜，502为滤光片，503为接收放大电路，504为防雨外壳

具体实施方式