(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210863713.5 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 国网黑龙江省电力有限公司信息通 信公司 地址 150090 黑龙江省哈尔滨市经开区南 岗集中区汉水路76 -10号3层 申请人 黑龙江省思极科技有限公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 张冬亚　王哲吉　王星明　闫明伟　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 专利代理师 岳泉清 (51)Int.Cl. H04W 4/38(2018.01) H04W 84/18(2009.01)G01D 21/02(2006.01) H04N 7/18(2006.01) H04W 40/02(2009.01) H04L 45/122(2022.01) H04L 45/28(2022.01) G08B 13/196(2006.01) G08B 13/191(2006.01) (54)发明名称 一种基于无线自组网的电力铁 塔检测系统 (57)摘要 一种基于无线自组网的电力铁塔检测系统， 属于电力技术领域。 本发明解决了现有电力铁塔 检测装置固定在固定位置存在检测遗漏率大， 由 于位置偏远， 数据传输困难的问题。 本发明采用 铁塔爬行装置实现铁塔的故障检测， 并采用自动 插接的方式连接， 将铁塔爬行装置采集的数据传 输至顶部 数据传输分析装置， 顶部数据传输分析 装置采用自组网的方式进行多节点之间数据传 递， 通过获取最优路径的方式实现数据的并进行 数据传输， 再通过无线通信装置与互联网连接， 实现快速高效的数据传输。 本发 明适用于电力铁 塔故障自动检测。 权利要求书3页 说明书8页 附图6页 CN 115278580 A 2022.11.01 CN 115278580 A 1.一种基于无线自组网的电力铁塔检测系统， 其特征在于， 包括四个铁塔爬行装置 (1)、 顶部数据传输分析装置(2)和中心监控平台； 顶部数据传输分析装置(2)包括环形壳体(205)， 所述圆环形壳体(205)卡接在所述铁 塔的顶端， 铁塔四边的角铁上均设置有限位 块， 所述限位 块位于角铁的下半部； 每个铁塔爬行装置(1)均包括爬行机构和检测壳体(107)； 所述爬行机构用于带动检测 壳体沿铁塔四边的角铁上下移动， 所述铁塔爬行装置(1)在顶部数据传输分析装置(2)与底 部限位块之间运动； 每个检测壳体(107)的上表面均设有突出的信号传输触头(1 12)； 环形壳体(205)的下表面设置有四个插接口(208)， 所述四个插接口(208)与四个检测 壳体(107)上表面的信号传输触头(1 12)相对应； 每个检测壳体(107)内均设置有震动传感器(101)、 位移传感器(102)、 红外测距传感器 (103)、 倾斜传感器(104)和子控制器(10 5)； 环形壳体(205)内设置有主控制器(201)、 无线通信电路(202)、 自组网模块(203)和摄 像头组(10 6)； 红外测距传感器(103)的接收端穿过检测壳体(107)的侧壁， 与红外测距传感器(103) 的发射端相对设置； 红外测距传感器(103)的发射端设置在固定桩(3)顶端， 所述固定桩(3) 设置在地 面上； 红外测距传感器(103)用于检测铁塔每个角铁上 限位块的位置到固定桩(3)顶端之间 的距离； 震动传感器(101)用于采集铁塔的震动信号， 并将采集的信号传输 至子控制器(10 5)； 倾斜传感器(104)用于采集铁塔每个边竖直方向的角铁的角度， 并将采集的信号传输 至子控制器(10 5)； 所述子控制器(105)将铁塔的震动信号、 每个角铁竖直方向的角度信号、 铁塔爬行装置 (1)的位移信号和限位 块位置到固定桩(3)顶端之间的距离传输 至主控制器(201)； 所述主控制器(201)用于根据限位块位置到固定桩(3)顶端之间的距离， 判断铁塔是否 下沉， 若存在下沉， 访问红外测距传感器(103)的历史检测的数据， 获取铁塔的下沉速度和 开始下沉时间； 主控制器(201)还通过铁塔的震动信号判断铁塔是否存在震动， 若是存在震动,根据四 个震动传感器(101)采集的信息判断震动源是否在铁塔上， 若是在铁塔上， 控制摄像头组 (106)开启电源， 获取震源图像； 主控制器(201)还通过每个角铁竖直方向的角度信号判断铁塔是否存在倾斜， 若铁塔 存在倾斜， 计算倾斜方向及倾斜角度， 当铁塔倾斜角度超过5度时， 控制四个铁塔爬行装置 (1)同时向铁塔下方运动， 并向四个铁塔爬行装置(1)发送摄像头组开启电源控制信号， 判 断T时间内4个四个铁塔爬行装置(1)是否返回， 若是T 时间内任意一个铁塔爬行装置(1)未 返回， 则通过自组网模块(203)或无线通信电路(202)发送报警信号， 并将返回的铁塔爬行 装置(1)采集的图像信号与报警信号同时发送出去； 主控制器(201)还判断无线通信电路(202)是否与无线通信基站连接， 若连接则将自身 作为终端传输节点； 向 自组网模块(20 3)发送终端传输节点设定信号； 若不连接， 主控制器(201)向自组网模块(203)发送辅助传输节点设定信号， 通过自组权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115278580 A 2网模块(203)获取连接终端传输节点的最优路径,并将自身的震源图像、 铁塔的下沉速度和 开始下沉时间信息压缩为数据包， 控制自组网模块(203)通过最优传输路径将数据包发送 至终端传输节点； 自组网模块(203)用于与信号覆盖范围内的其他辅助传输节点进行无线连接； 接收的 其他辅助传输节点发送的数据包， 并将接收的数据包按照对应的最优 路径转发出去或按照 自身节点的最优路径向其 他辅助传输节点发送数据包； 终端传输节点的主控制器(201)还用于将自组网模块(203)接收的数据包转发至无线 通信电路(202)； 中心监控平台用于对接收的数据包进行解压缩， 获取每个节点铁塔的震源红外 图像、 铁塔的下沉速度、 开始下沉时间和节点编号； 中心监控平台还对震源红外 图像进行识别， 提取图像中的红外热源轮廓， 通过红外热 源轮廓判断红外热源 是否为人， 若判断结果为红外热源为人， 则对图像进 行显示， 同时根据 铁塔编号向铁塔所在区域电网部门发送报警信息， 并向对应节点的主控制发送视频拍摄控 制号。 2.根据权利要求1所述的一种基于无线自组网的电力 铁塔检测系统， 其特征在于， 中心 监控平台还根据铁塔编号 获取铁塔的地理位置信息， 通过互联网获取铁塔所在地的地质特 性及是否存在施工， 并根据每个铁塔所在地的地质特性信息、 铁塔位置是否存在施工和铁 塔下沉的速度及下沉时间， 对铁塔的下沉原因进行分析。 3.根据权利要求1或2所述的一种基于无线自组网的 电力铁塔检测系统， 其特征在于， 铁塔爬行装置(1)还包括下部保护壳(108)、 两个磁性滚轮(109)、 滚轮支撑杆(110)、 限位柱 (111)和行走电机(1 13)； 下部保护壳(108)底部为向内凹陷的两个斜面， 两个斜面之间的夹角为直角， 两个斜面 均开有滚轮凸出孔； 行走电机(113)通过支架(112)固定在下部保护壳(108)内部， 行走电机(113)用于带动 主动锥齿轮(114)旋转， 主动锥齿轮(114)和从动锥齿轮(115)相互啮合、 且二者主轴夹角为 直角， 主动锥齿轮(114)和从动锥齿轮(115)的主轴分别与两个磁性滚轮(109)一端的圆心 固定连接， 两个磁性滚轮(109)分别通过滚轮支撑杆(110)架设在下部保护壳(108)内， 两个 磁性滚轮(109)的外圆周面分别凸出于两个滚轮凸出孔， 两个磁性滚轮(109)的外圆周面分 别能够吸附在铁塔角铁(7)的两外壁； 下部保护壳(108)的下部还开有限位口， 所述限位卡 口设置在滚轮凸出孔的两侧， 限位柱(111)与限位口相适应,所述限位柱(111)沿铁塔角铁 两个垂直 面的长度方向设置 。 4.根据权利要求1或2所述的一种基于无线自组网的 电力铁塔检测系统， 其特征在于， 顶部数据传输分析装置(2)还包括存储器(204)， 所述数据存储器(204)用于按时间顺序存 储铁塔爬行装置(1)传输的数据。 5.根据权利要求1所述的一种基于无线自组网的电力 铁塔检测系统， 其特征在于， 铁塔 爬行装置(1)的下部 保护壳(108)为金属壳体， 顶部数据传输分析装置(2)的环形壳体(205) 的下表面设置有电磁铁和接近开关， 当铁塔爬行装置(1)接近环形壳体(205)， 接近开关闭 合， 电磁铁上电， 对下部保护壳(108)进行吸附， 铁塔爬行装置(1)上表面的信号传输触头 (112)与顶部数据传输分析装置(2)下表面插接口(208)插接 。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115278580 A 3