CN102853816B - 基于gnss的自动监测输电线塔倾斜的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置，包括有发送端、接收端，发送端包括有三个相同的GPS模块、ARM核心板、北斗终端一、电源模块一，GPS模块包括有GPS天线、GPS核心板，三个GPS天线分别安装于输电线塔顶端三个拐角点上，三个GPS核心板的输出端通过一个三合一串口与ARM核心板通讯连接，ARM核心板与北斗终端一通讯连接，电源模块一能输出多路直流电压，各电压输出端分别与GPS核心板、三合一串口、ARM核心板、北斗终端一连接；接收端包括有北斗终端二、PC机、电源模块二，北斗终端二与PC机通讯连接，电源模块二的直流电压输出端连接北斗终端二。本发明能自动监测变形体的变形，实时将监测结果传输到数据管理中心，并自动实施预警。
Description
技术领域
本发明属于卫星大地测量技术领域，具体涉及一种基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置。
背景技术
近年来社会生产力发展迅猛，人类对建筑物的需求呈现出复杂化和多样化的趋势，多种多样的超高层大楼、大跨度桥梁以及大型的工业烟囱、电视发射塔等现代大型建筑物不断涌现。这些大型建筑物在整个国民经济中发挥着巨大作用，一旦它们出现灾害事故，将会导致巨大的生命、财产损失。
对大型工程结构的动态变形监测工作可以实时掌握工程结构的形变情况，这样就可以在事故发生之前采取相应的措施避免灾难的发生，同时也能评估工程结构物的安全运营能力、检验结构设计参数的正确性、评估运营寿命。这项工作在大型结构体建设、运营阶段是必不可少的。
传统的变形监测方法如全站仪、加速度仪等存在诸多不足之处。采用GPS的方法进行变形监测具有高效、无需通视、全自动、全天候、高精度等优点，已经越来越多地应用于实际工程。然而，GPS方法在工程现场易受到各种外界因素影响，导致可视卫星被遮挡，严重影响监测结果，甚至使得卫星数目不能达到定位要求，而不能进行动态变形监测。监测数据传输方面，可采用有线与无线两种方式，有线方式布线代价大，有些地方不易布线。随着无线通信的发展，GPRS、CDMA、GSM等无线数据传输技术日益成熟，为自动化监测系统（如地质灾害监测系统）提供了一种无线数据传输手段，国内外也广泛采用GPRS、CDMA、GSM等无线通信技术建立无线监测系统，但对于一些通信不发达地区，或者在通信设施遭到地震、山洪泥石流等地质灾害破坏的地区，这些常规的无线通信方式就无法发挥作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置。
本发明所采取的技术解决方案如下：
基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置，其特征在于：包括有发送端、接收端，所述发送端包括有三个相同的GPS模块、ARM核心板、北斗终端一、电源模块一，所述GPS模块包括有GPS天线、GPS核心板，所述三个GPS天线分别安装于输电线塔顶端三个拐角点上，所述三个GPS核心板的输出端通过一个三合一串口与ARM核心板通讯连接，所述ARM核心板与北斗终端一通讯连接，所述电源模块一能输出多路直流电压，各电压输出端分别与GPS核心板、三合一串口、ARM核心板、北斗终端一连接；所述接收端包括有北斗终端二、PC机、电源模块二，所述北斗终端二与PC机通讯连接，所述电源模块二的直流电压输出端连接北斗终端二。
所述的一种基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置，其特征在于：所述发送端安装于输电线塔顶端，所述接收端安装于管理部门。
所述的一种基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置，其特征在于：所述发送端的电源模块一为不间断电源，包括有光伏板组件，所述光伏板组件连接光伏控制器与电源管理模块，所述光伏控制器与电源管理模块与蓄电池双向连接，所述蓄电池的输出端输出直流电压，通过连接DC-DC变换器阴、DC-DC变换器二输出发送端各模块所需要的直流电压。
所述的一种基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置，其特征在于：所述GPS核心板、三合一串口、ARM核心板需要的直流电压为3.3V，所述北斗终端一、北斗终端二需要的直流电压为28V。
本发明的积极效果是:本发明利用北斗系统的数据通信功能，自动监测变形体的变形，实时将监测结果传输到数据管理中心，无信号盲区，在自然灾害等特殊条件下能保持数据传输，并自动实施预警。
附图说明
图1为本发明的模块图。
图2为本发明的不间断电源系统框图。
图3为本发明的GPS天线布置图。
具体实施方式
基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置，包括有发送端1、接收端2，发送端1包括有三个相同的GPS模块、ARM核心板6、北斗终端一7、电源模块一8，GPS模块包括有GPS天线3、GPS核心板4，三个GPS天线3分别安装于输电线塔顶端三个拐角点上，三个GPS核心板4的输出端通过一个三合一串口5与ARM核心板6通讯连接，所述ARM核心板6与北斗终端一7通讯连接，所述电源模块8能输出多路直流电压，各电压输出端分别与GPS核心板4、三合一串口5、ARM核心板6、北斗终端一7连接；接收端2包括有北斗终端二9、PC机10、电源模块二11，北斗终端二9与PC机10通讯连接，电源模块二11的直流电压输出端连接北斗终端二9。
发送端1安装于输电线塔顶端，所述接收端2安装于管理部门。
发送端的电源模块一8为不间断电源，包括有光伏板组件12，所述光伏板组件12连接光伏控制器与电源管理模块13，所述光伏控制器与电源管理模块13与蓄电池14双向连接，所述蓄电池14的输出端输出直流电压，通过连接DC-DC变换器一15、DC-DC变换器二16输出发送端1各模块所需要的直流电压。
GPS核心板4、三合一串口5、ARM核心板6需要的直流电压为3.3V，所述北斗终端一7、北斗终端二9需要的直流电压为28V。
GPS天线3的坐标信息由GPS核心板4接收，经三合一串口5传输给ARM核心板6，接收的二进制数据在ARM核心板6中进行数据提取和转换，并对观测数据进行基线解算处理，得出点位之间相对位置关系，求出倾斜量，并将倾斜量发到北斗终端一7，北斗终端7将测量、计算所得倾斜量发送出去，接收端2中的北斗终端二9接收到发送端的输电塔的变形信息，传输给PC机，如果超出预设的输电线塔的倾斜量，则报警。
Claims (3)
1.一种基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置，其特征在于：包括有发送端、接收端，所述发送端包括有三个相同的GPS模块、ARM核心板、北斗终端一、电源模块一，所述GPS模块包括有GPS天线、GPS核心板，所述三个GPS天线分别安装于输电线塔顶端三个拐角点上，所述三个GPS核心板的输出端通过一个三合一串口与ARM核心板通讯连接，所述ARM核心板与北斗终端一通讯连接，所述电源模块一能输出多路直流电压，各电压输出端分别与GPS核心板、三合一串口、ARM核心板、北斗终端一连接；所述接收端包括有北斗终端二、PC机、电源模块二，所述北斗终端二与PC机通讯连接，所述电源模块二的直流电压输出端连接北斗终端二；所述发送端的电源模块一为不间断电源，包括有光伏板组件，所述光伏板组件连接光伏控制器与电源管理模块，所述光伏控制器与电源管理模块与蓄电池双向连接，所述蓄电池的输出端输出直流电压，通过连接DC-DC变换器一、DC-DC变换器二输出发送端各模块所需要的直流电压。
2.根据权利要求1所述的一种基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置，其特征在于：所述发送端安装于输电线塔顶端，所述接收端安装于管理部门。
3.根据权利要求1所述的一种基于GNSS的自动监测输电线塔倾斜的装置，其特征在于：所述GPS核心板、三合一串口、ARM核心板需要的直流电压为3.3V，所述北斗终端一、北斗终端二需要的直流电压为28V。
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