CN102411328A - 铁塔天馈远程监测系统 - Google Patents

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CN102411328A CN2011103741755A CN201110374175A CN102411328A CN 102411328 A CN102411328 A CN 102411328A CN 2011103741755 A CN2011103741755 A CN 2011103741755A CN 201110374175 A CN201110374175 A CN 201110374175A CN 102411328 A CN102411328 A CN 102411328A
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张彤
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Abstract

本发明公开了一种铁塔天馈远程监测系统，涉及铁路安全技术领域，包括依次连接的监控终端、数据采集机和监控服务器，监控终端，用于按照预设时间间隔分别获取铁塔和天线的状态参数，并将状态参数发送至数据采集机；数据采集机，用于接收到状态参数后，将其转发至监控服务器；监控服务器，用于对状态参数进行分析，并与预设状态参数阈值进行比较，以获得波动参数，若波动参数超过预定范围，则进行预警提示。本发明通过设置监控终端按照预设时间间隔分别获取铁塔和天线的状态参数，并最终将状态参数发送至监控服务器进行分析，实现了对铁塔和铁塔上的天线的状态进行实时监测，提高了铁路的安全性，并且获得的状态精度高，实时性强。

Description

铁塔天馈远程监测系统
技术领域
本发明涉及铁路安全技术领域，特别涉及一种铁塔天馈远程监测系统。
背景技术
随着铁路事业的不断发展，各地无线基站不断增多，需检查和维护的铁塔数量也随着增多。而目前检查发射铁塔、天线的主要办法是由专业人员上铁塔、或在塔下检查，采用的手段主要靠经纬仪来测量铁塔垂直度，实时性不够，且不一定准确，并且日常的基站巡检工作不能实时了解铁塔及天线的状态，不能对通信铁塔上天线的角度进行监测，也不能对铁塔是否倾斜进行监测，因此不能满足铁路的安全需求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何对铁塔和铁塔上的天线的状态进行实时监测。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种铁塔天馈远程监测系统，包括依次连接的监控终端、数据采集机和监控服务器，
所述监控终端，用于按照预设时间间隔分别获取铁塔和天线的状态参数，并将所述状态参数发送至所述数据采集机；
所述数据采集机，用于接收到所述状态参数后，将其转发至所述监控服务器；
所述监控服务器，用于对所述状态参数进行分析，并与预设状态参数阈值进行比较，以获得衡量铁塔和天线的波动范围的波动参数，若所述波动参数超过预定范围，则进行预警提示。
优选地，所述监控终端设于所述天线上、且与所述天线平行。
优选地，所述监控服务器根据误差校正算法对所述状态参数进行分析，以滤除所述状态参数中的异常数据。
优选地，所述状态参数包括：铁塔的垂直度和天线的俯仰角，所述预设状态参数阈值包括：预设铁塔的垂直度阈值和预设天线的俯仰角阈值。
优选地，所述监控终端中设有加速度传感器和磁阻传感器，所述监控终端通过所述磁阻传感器获取所述铁塔的垂直度，所述监控终端通过所述磁阻传感器获取所述天线的俯仰角。
优选地，所述数据采集机接收到预设次数的状态参数后，对所述预设次数的状态参数采用谐波叠加算法进行平滑，将平滑后的所述预设次数的状态参数进行转发。
优选地，所述数据采集机进行转发前还需要对所述预设次数的状态参数进行模拟/数字转换。
优选地，所述状态参数与预设状态参数阈值通过曲线拟合算法进行比较，所述曲线拟合算法采用下列公式，
S = Σ i = 1 n ( x i - x s ) 2 n - 1
其中，n为所述预设次数，xi为第i次的铁塔的垂直度或天线的俯仰角，xs为预设铁塔的垂直度阈值或预设天线的俯仰角阈值，S为衡量铁塔或天线的波动范围的波动参数。
(三)有益效果
本发明通过设置监控终端按照预设时间间隔分别获取铁塔和天线的状态参数，并最终将状态参数发送至所述监控服务器进行分析，实现了对铁塔和铁塔上的天线的状态进行实时监测，提高了铁路的安全性，并且获得的状态精度高，实时性强。
附图说明
图1是按照本发明一种实施方式的铁塔天馈远程监测系统的结构框图；
图2是图1中的监控终端在天线上的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是按照本发明一种实施方式的铁塔天馈远程监测系统的结构框图，本实施方式的系统包括依次连接的监控终端、数据采集机和监控服务器，
所述监控终端，用于按照预设时间间隔分别获取铁塔和天线的状态参数，并将所述状态参数发送至所述数据采集机；
所述数据采集机，用于接收到所述状态参数后，将其转发至所述监控服务器；
所述监控服务器，用于对所述状态参数进行分析，并与预设状态参数阈值进行比较，以获得衡量铁塔和天线的波动范围的波动参数，若所述波动参数超过预定范围，则进行预警提示。
优选地，所述监控终端设于所述天线上、且与所述天线平行，参照图2，本实施方式中，护栏8设于所述铁塔上，在护栏8上固定有一个抱杆4，用来支持天线14，天线14以一个倾斜的角度与抱杆相连，监控终端1固定在天线14的下三分之一处，6为天线的线缆，7为监控终端的线缆，安装时，在天线14背面的下1/3处，找一个较为平滑的地方，擦去表面的尘土，把302胶水按1∶1比例混合均匀，涂抹在安装支架2的背面，将支架粘贴在天线14上。用手轻轻按住，保持位置不变，约五分钟后胶水将支架完全粘贴在天线14上。轻轻掰动支架2，如无移动，则将监控终端1固定到支架2的四个螺柱上，最后拧上螺母，本实施方式中，铁塔上设有三个监控终端1，这三个监控终端分别与蓄电池11连接，所述蓄电池优选为太阳能电池，在监控终端1的两端插上连接线，并用防水胶泥和电工胶带缠紧，对于末端的监控终端1，空余的另一端也需如此处理。
在铁塔的控制室内安装数据采集机，数据采集机安装在传输柜内，供电电压为交流220V，将以太网接口与传输柜上指定的端口相连，以便将数据发送到远端的监控服务器。数据采集机与监控终端之间的数据交互可根据具体情况采用无线和有线两种方式，有线方式是指从铁塔上引一根四芯传输电缆，监控终端与数据采集机采用工业总线RS485通讯，无线方式是指数据采集机利用433M无线模块与监控终端交换数据。
优选地，所述监控服务器根据误差校正算法对所述状态参数进行分析，以滤除所述状态参数中的异常数据。
优选地，所述状态参数包括：铁塔的垂直度和天线的俯仰角，所述预设状态参数阈值包括：预设铁塔的垂直度阈值和预设天线的俯仰角阈值。
优选地，所述监控终端中设有加速度传感器和磁阻传感器，所述监控终端通过所述磁阻传感器获取所述铁塔的垂直度，所述监控终端通过所述磁阻传感器获取所述天线的俯仰角。
优选地，所述数据采集机接收到预设次数的状态参数后，对所述预设次数的状态参数采用谐波叠加算法进行平滑，将平滑后的所述预设次数的状态参数进行转发。
优选地，所述数据采集机进行转发前还需要对所述预设次数的状态参数进行模拟/数字转换。
优选地，所述状态参数与预设状态参数阈值通过曲线拟合算法进行比较，所述曲线拟合算法采用下列公式，
S = Σ i = 1 n ( x i - x s ) 2 n - 1
其中，n为所述预设次数，xi为第i次的铁塔的垂直度或天线的俯仰角，xs为预设铁塔的垂直度阈值或预设天线的俯仰角阈值，S为衡量铁塔或天线的波动范围的波动参数。
本实施方式的系统的工作原理为：监控终端按照预设时间间隔分别获取铁塔和天线的状态参数，并将所述状态参数发送至数据采集机，数据采集机接收到预设次数的状态参数后，对所述预设次数的状态参数采用谐波叠加算法进行平滑，平滑后对所述预设次数的状态参数进行模拟/数字转换，将转换后的所述预设次数的状态参数转发至监控服务器，监控服务器根据误差校正算法对所述状态参数进行分析，将经过分析后的状态参数与预设状态参数阈值(所述预设状态参数阈值包括预设铁塔垂直度阈值和预设天线俯仰角阈值)通过曲线拟合算法进行比较，以获得衡量铁塔和天线的波动范围的波动参数，若所述波动参数超过预定范围，则进行预警提示，本实施方式中所述铁塔垂直度的预定范围为预设铁塔垂直度阈值的±2度，所述天线俯仰角的预定范围为预设天线俯仰角阈值的±0.5度。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种铁塔天馈远程监测系统，其特征在于，包括依次连接的监控终端、数据采集机和监控服务器，
所述监控终端，用于按照预设时间间隔分别获取铁塔和天线的状态参数，并将所述状态参数发送至所述数据采集机；
所述数据采集机，用于接收到所述状态参数后，将其转发至所述监控服务器；
所述监控服务器，用于对所述状态参数进行分析，并与预设状态参数阈值进行比较，以获得衡量铁塔和天线的波动范围的波动参数，若所述波动参数超过预定范围，则进行预警提示。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控终端设于所述天线上、且与所述天线平行。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监控服务器根据误差校正算法对所述状态参数进行分析，以滤除所述状态参数中的异常数据。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述状态参数包括：铁塔的垂直度和天线的俯仰角，所述预设状态参数阈值包括：预设铁塔的垂直度阈值和预设天线的俯仰角阈值。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述监控终端中设有加速度传感器和磁阻传感器，所述监控终端通过所述磁阻传感器获取所述铁塔的垂直度，所述监控终端通过所述磁阻传感器获取所述天线的俯仰角。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据采集机接收到预设次数的状态参数后，对所述预设次数的状态参数采用谐波叠加算法进行平滑，将平滑后的所述预设次数的状态参数进行转发。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据采集机进行转发前还需要对所述预设次数的状态参数进行模拟/数字转换。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述状态参数与预设状态参数阈值通过曲线拟合算法进行比较，所述曲线拟合算法采用下列公式，
S = Σ i = 1 n ( x i - x s ) 2 n - 1
其中，n为所述预设次数，xi为第i次的铁塔的垂直度或天线的俯仰角，xs为预设铁塔的垂直度阈值或预设天线的俯仰角阈值，S为衡量铁塔或天线的波动范围的波动参数。
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