一种输电线路铁塔用传感器多功能夹持装置的制作方法

一种输电线路铁塔用传感器多功能夹持装置
1.技术领域
2.本发明涉及一种输电线路铁塔用传感器多功能夹持装置，属电网技术领域。


背景技术：

3.随着“大云物移智”（大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能）技术的成熟和在电网输电线路的广泛应用，越来越多的物联网传感器将需要安装在输电线路铁塔上作为前端感知单元对电网设备运行状态和周边运行环境进行实时获取和及时回传。
4.由于输电线路铁塔点多面广，运行环境差异巨大，而传统的铁塔设计仅考虑结构受力和电气绝缘问题，对后期传感器的加装需求基本没有考虑，因此在后期电力物联网建设过程中给各类物联网传感器在输电线路铁塔上的便捷安装造成了诸多不便，亟需开发多功能的通用夹持装置以满足现场需求。
5.由于电网设备高可靠性的要求，输电线路铁塔用传感器多功能夹持装置至少应满足以下几方面的技术要求：一是各类传感器的安装不能影响已投运铁塔功能的正常使用，不能破坏铁塔的本体结构安全和绝缘性能，不能破坏铁塔构件表面镀锌层完整性从而影响钢结构防腐性能，因此不能在铁塔上使用钻孔、焊接等传统制造加工技术。
6.二是输电线路铁塔往往架设在野外，运输条件不便，部分情况甚至需要人力搬运至塔下，另外物联网传感器基本需要安装在铁塔较高的位置，离地距离从十几米到近百米不等，往往需要安装人员徒手或背负上塔，因此作为安装附件的夹持装置轻量化、便携设计十分重要。
7.三是由于不同类型物联网传感器对安装部位、角度的要求各异，夹持装置应既能够适应不同类型物联网传感器的安装需求，也应能满足在不同安装位置和角度安装的需求，且安装后还能够全方位调节，因此应尽可能地实现夹持装置的通用化和标准化，满足大规模加工和推广使用的需要。
8.四是夹持装置的可靠性应满足电网设备高可靠性的要求，不能因为夹持装置的失效、松脱、腐蚀影响其承载传感器功能的正常发挥，甚至引发其他恶性电网事故。
9.综上所述，亟需开发一种能够满足电网输电线路铁塔后期加装各类物联网传感器需要的多功能夹持装置，助力数字化、智能化新型电网建设的需要。


技术实现要素：

10.本发明要解决的技术问题是，针对现有电网中传感器存在夹持装置的失效、松脱、腐蚀影响其承载传感器功能的正常发挥，甚至引发其他恶性电网事故的问题，提出一种输电线路铁塔用传感器多功能夹持装置。
11.本发明实现的技术方案如下，一种输电线路铁塔用传感器多功能夹持装置，包括
角钢夹持部分、方向调节部分和传感器底座部分；所述方向调节部分通过钢管结构安装在角钢夹持部分，所述传感器底座部分安装在方向调节部分的顶部。
12.所述角钢夹持部分包括u型主体、夹紧螺栓、防松螺母，通过u型主体将所述装置夹持在铁塔角钢上，并用夹紧螺栓和防松螺母将装置牢固固定在铁塔相应位置。
13.所述方向调节部分包括水平角度调节机构和俯仰角度调节机构：所述水平角度调节机构采取内外钢管套筒结构组成，外钢管套筒固定在角钢夹持部分的u型主体上，内部钢管固定在方向调节部分上；调节内外钢管的相对位置可实现水平角度的调节。
14.所述俯仰角度调节机构由上、下近似三角u形结构和旋转螺杆组成；所述下三角u形结构开口向上，水平底边与水平调节部分的外套钢管上部连接；上三角u形结构开口向下，水平底边与传感器底座连接；上、下近似三角形结构在对顶角位置开有旋转螺栓孔，穿入旋转螺杆后，下三角u形结构不动，上三角u形结构可绕旋转螺杆实现
±
90
°
的俯仰调节；当俯仰角度调节到位后，通过旋紧旋转螺杆的内外螺母，实现俯仰角度的锁定。
15.所述传感器底座为开有不同数量，不同孔径、孔距的板条型结构，以满足不同类型，不同数量的传感器固定的需要。
16.所述u型主体夹持口内部与塔材贴合面，通过表面粗糙化处理、加工条纹或花纹图案以增加贴合面摩擦力，防止u型主体松脱滑动。
17.所述u型主体的外侧加工有至少一个螺纹孔，所述夹紧螺栓通过该螺纹孔旋入；夹紧螺栓顶端与所需固定角钢面贴合后利用螺栓力将多功能夹持装置与角钢固定。
18.所述传感器底座与俯仰角度调节部分上三角u形结构的水平部分通过螺栓连接固定。
19.所述外套钢管开有多个水平方向锁定的螺纹孔，当水平角度调节到位后，通过拧紧水平方向锁定螺栓顶紧内侧钢管，实现水平方向的锁定。
20.本发明的有益效果在于，本发明一种输电线路铁塔用传感器多功能夹持装置，不需对现有铁塔结构进行改造，不影响现有铁塔结构、受力和材料防腐耐蚀性能，即可在铁塔上固定各类物联网传感器。该结构夹持装置重量轻，易于携带，适合在野外环境安装使用；对不同类型传感器适应性好，角度全向可调，可实现夹持装置的通用化和标准化，减少夹持装置的制造难度和购置费用，弥补了输电线路铁塔物联网传感器夹持装置方面的技术空白。
附图说明
21.图1是本发明具体实施例的整体结构示意图；图2是本发明具体实施例安装单个摄像头类型传感器的示意图；图号：1为u型主体；2为夹紧螺栓；3为防松螺母；4为内部钢管；5为外套钢管；6为水平方向锁定螺栓；7为下三角u形结构；8为旋转螺杆；9为上三角u形结构；10为传感器底座；11为本体连接点；12为钢丝绳；13为快拆挂钩。
具体实施方式
22.本发明的具体实施方式如图1所示。
23.本实施例一种输电线路铁塔用传感器多功能夹持装置，包括角钢夹持部分：u型主体1、夹紧螺栓2和防松螺母3，方向调节部分：内部钢管4、外套钢管5、水平方向锁定螺栓6、下三角u形结构7、旋转螺杆8和上三角u形结构9，传感器底座部分：传感器底座10和安全附件：本体连接点11、钢丝绳12和快拆挂钩13。
24.本实施例的多功能夹持装置角钢夹持部分，包括u型主体1、夹紧螺栓2、防松螺母3；所述u型主体1优选地选用板材折弯而成，也可采取其他机械加工方式制造；u型主体1开口的尺寸根据所需安装的输电线路铁塔塔材角钢规格进行选择。u型主体1的一侧加工有不少于一个螺纹孔，所述夹紧螺栓2通过该螺纹孔旋入，夹紧螺栓2顶端与所需固定角钢面贴合后将多功能夹持装置与角钢固定。为防止夹紧螺栓在长期户外运行中松动，所述夹紧螺栓在底部均设置防松螺母3，通过旋入并顶紧u型主体1开螺纹孔一侧底板起防松作用。为增加u型主体1与铁塔塔材角钢贴合面的摩擦系数，u型主体1内部优选地在与塔材贴合面通过表面粗糙化处理、加工出条纹或花纹图案以增加贴合面摩擦力，防止u型主体松脱滑动。
25.本实施例的多功能夹持装置方向调节部分，包括水平角度调节机构：内部钢管4、外套钢管5和水平方向锁定螺栓6，俯仰角度调节机构：下三角u形结构7、旋转螺杆8和上三角u形结构9。
26.本实施例的水平角度调节机构采取内外钢管套筒结构组成，内部钢管4直径小，下部固定于前述角钢夹持部分u型主体1的上板，外套钢管5直径略大，利用内部钢管4和外套钢管5之间的间隙，外套钢管5可实现水平面360
°
内全方向自由旋转；外套钢管5上开有多个水平方向锁定螺纹孔，当水平角度调节到位后，通过拧紧水平方向锁定螺栓6顶紧内侧钢管，实现水平方向的锁定。
27.本实施例的俯仰角度调节机构由上三角u形结构9、下三角u形结构7和旋转螺杆8组成。所述下三角u型结构水平底边7与水平调节部分的外套钢管5上部连接；上三角u形结构和下三角u形结构在对顶角位置开有旋转螺栓孔，穿入旋转螺杆8后，下三角u形结构7不动，上三角u形结构8可绕旋转螺杆实现
±
90
°
的俯仰调节；当俯仰角度调节到位后，通过旋紧旋转螺杆8的内外螺母，实现俯仰角度的锁定。
28.本实施例的多功能夹持装置传感器底座10为开有不同数量，不同孔径、孔距的板条型结构，以满足不同类型，不同数量的传感器固定的需要；针对特殊类型传感器，也只需更换传感器底座10进行适配，而装置其余部分不需要修改，增加了装置的适配性。传感器底座10与俯仰角度调节部分上三角u形结构的水平部分通过螺栓固定。在以上技术方案中优选地，传感器底座部分与俯仰角度调节部分上三角形结构9的水平部分可融合为一个整体，满足常规单个传感器固定的需要。
29.本实施例的多功能夹持装置安全附件部分包括与多功能夹持装置本体（角钢夹持部分、方向调节部分、传感器底座部分）连接点11、钢丝绳12、快拆挂钩13组成，通过安全附件部分实现多功能夹持装置本体、安装的传感器与铁塔本体的额外附加连接，增加使用时的安全系数。
30.在以上技术方案中优选地，所述多功能夹持装置所有部件及配套螺栓、螺母均使用奥氏体不锈钢或镀锌层厚度满足户外使用要求的热镀锌钢以便满足户外长期使用对金属结构腐蚀防护的需要。
31.图2是本发明具体实施例安装单个摄像头类型传感器的示意图。在本实施例中传
感器底座部分与俯仰角度调节部分上三角u形结构9的水平部分融合为一个整体，摄像头直接固定于上三角u形结构9的水平部分，满足常规单个传感器固定的需要。
32.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形应视为本发明的保护范围。