CN104515500A - 一种高压输电杆塔监测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压输电杆塔监测方法和系统。所述系统包括多个杆塔监测终端，以及与该多个杆塔监测终端建立无线通信的控制中心（1）。所述多个杆塔监测终端均用于接收所述控制中心（1）的采样指令，采集表征与之对应的杆塔的塔基地段的地质状况的杆塔监测数据，并将该杆塔监测数据进行处理后发送给所述控制中心（1）。所述控制中心（1）用于定时向所述多个杆塔监测终端发出采样指令，以及用于接收由所述多个杆塔监测终端采集的多组杆塔监测数据，将每一组杆塔监测数据的监测参数与其存储的基准数据中对应的基准参数逐一进行比较，并根据比较结果执行相应操作。本发明高压输电杆塔监测系统可实现杆塔的全自动在线监测，监测结果精准可靠。

Description

一种高压输电杆塔监测方法和系统

技术领域

本发明涉及杆塔监测技术领域，更具体地说，涉及一种高压输电杆塔监测方法以及采用该高压输电杆塔监测方法的高压输电杆塔监测系统。

背景技术

随着高压输电电网建设进度的加快，高压输电杆塔的数量逐年增加。由于越来越多的高压输电杆塔选址于滑坡高发地段，这些高压输电杆塔的建设地点可能存在各种各样的安全隐患。目前，地质灾害对杆塔的安全影响日益严重，由山体滑坡所导致的杆塔倒塌事故已屡见不鲜。在现有技术中，对杆塔的维护措施侧重于如何预防人为的破坏和影响，而忽略了杆塔所处自然环境对杆塔的安全性影响。如何开发一种通过对杆塔所处自然环境进行监测进而对杆塔的安全性进行评估及预警的方法和系统已成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高压输电杆塔监测方法以及采用该高压输电杆塔监测方法的高压输电杆塔监测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高压输电杆塔监测方法，所述方法包括如下步骤：

S1)接收由控制中心发出的采样指令，采集多组用于表征待测杆塔的塔基地段的地质状况的杆塔监测数据，并将该多组杆塔监测数据通过无线网络发送至控制中心；

S2)将每一组杆塔监测数据的监测参数与存储于所述控制中心的用于判断待测杆塔的塔基地段是否位于安全地段的杆塔基准数据中对应的基准参数进行比较，并执行与该比较结果对应的操作。

在本发明上述高压输电杆塔监测方法中，还包括如下步骤：

S0）在所述步骤S1之前，预设待测杆塔的塔基地段允许的基准倾斜角和基准地下水位、用于判断待测杆塔的塔基地段是否位于低滑坡风险地段的第一杆塔倾斜角阈值和第一地下水位阈值、用于判断待测杆塔的塔基地段是否位于高滑坡风险地段的第一杆塔倾斜角阈值和第一地下水位阈值、以及预设杆塔监测终端在低功耗模式下的第一采样间隔时间和杆塔监测终端在高功耗模式下的第二采样间隔时间，所述第一采样间隔时间大于所述第二采样间隔时间。

在本发明上述高压输电杆塔监测方法中，所述步骤S1还包括：在杆塔监测终端的采样操作执行完毕时开始计时，以及在判断计时时间达到默认的第一采样间隔时间阈值时，发出采样指令以启动下一轮采样操作。

在本发明上述高压输电杆塔监测方法中，所述步骤S1还包括：如收到停止采样的指令，则停止当前的采样操作并进入待机模式。

在本发明上述高压输电杆塔监测方法中，所述步骤S2还包括：接收待测杆塔的地理方位数据，确定待测杆塔的地理位置，并将用于表示待测杆塔的地理方位和危险等级的图标在所述控制中心的杆塔监控地图上进行显示。

在本发明上述高压输电杆塔监测方法中，所述步骤S2还包括：如判断一组杆塔监测数据的杆塔倾斜角位于所述第一杆塔倾斜角阈值与所述第一杆塔倾斜角阈值构成的杆塔倾斜度预警区间，和/或判断该组杆塔监测数据的地下水位值位于所述基准地下水位和所述第一地下水位阈值所构成的杆塔地下水位预警区间，则发出与该组杆塔监测数据对应的杆塔的预警信息，并以指定的第一种颜色在所述控制中心的杆塔监控地图上显示与该杆塔的地理位置对应的图标；如判断该组杆塔监测数据的杆塔倾斜角位于所述第一杆塔倾斜角阈值和所述第一杆塔倾斜角阈值之间，和/或判断该组杆塔监测数据的地下水位值位于所述第一地下水位阈值和所述第一地下水位阈值之间，则发出与该组杆塔监测数据对应的杆塔的报警信号，并以指定的第二种颜色在所述控制中心的杆塔监控地图上显示与该杆塔的地理位置对应的图标。

在本发明上述高压输电杆塔监测方法中，所述步骤S2还包括：如判断一组杆塔监测数据的杆塔倾斜角位于所述第一杆塔倾斜角阈值与所述第一杆塔倾斜角阈值构成的杆塔倾斜度预警区间，和/或判断该组杆塔监测数据的地下水位位于所述基准地下水位和所述第一地下水位阈值所构成的杆塔地下水位预警区间，则控制与该杆塔监测数据对应的杆塔监测终端以默认的第一采样间隔时间执行采样操作；如判断一组杆塔监测数据的杆塔倾斜角位于所述第一杆塔倾斜角阈值和所述第一杆塔倾斜角阈值之间，和/或判断该组杆塔监测数据的地下水位值位于所述第一地下水位阈值和所述第一地下水位阈值之间，则将与该组杆塔监测数据对应的杆塔监测终端的采样间隔时间由所述第一采样间隔时间切换为所述第二采样间隔时间，同时启动拍摄模组来获取与该组杆塔监测数据对应的杆塔及其周围环境的视频数据，并将获取的视频数据回传至所述控制中心。

本发明还构造一种高压输电杆塔监测系统，所述系统包括若干个杆塔监测终端，以及与所述若干个杆塔监测终端建立无线通信的控制中心；所述每一个杆塔监测终端用于在接收所述控制中心的采样指令时，采集表征与之对应的杆塔的塔基地段的地质状况的杆塔监测数据，并将该杆塔监测数据进行处理后发送给所述控制中心；所述控制中心用于定时向所述多个杆塔监测终端发出采样指令，以及用于接收由所述多个杆塔监测终端采集的多组杆塔监测数据，将每一组杆塔监测数据的各个监测参数与其存储的基准数据中对应的基准参数逐一进行比较，并根据比较结果执行相应操作。

在本发明上述高压输电杆塔监测系统中，所述每一个杆塔监测终端均包括用于采集表征待测杆塔的塔基地段的地质状况的杆塔监测数据的采集模块、用于在所述杆塔监测终端与所述控制中心之间进行数据传输的第一通信模块、与所述采集模块和所述第一通信模块电连接，用于通过所述第一通信模块接收由所述控制中心发出的采样信号时，控制所述采集模块执行杆塔监测数据的采样操作，并将采集的杆塔监测数据进行压缩后通过所述第一通信模块传输至所述控制中心的第一CPU、与所述第一CPU电连接，用于存储所述杆塔监测数据的第一存储模块，所述采集模块包括用于检测与之对应的待测杆塔的塔基地段的倾斜角度的倾斜角传感器、用于检测与之对应的待测杆塔的塔基地段的地下水位的水位传感器、用于检测待测杆塔的地理方位的GPS单元、以及用于获取待测杆塔及其周围环境的视频数据的拍摄模组。

在本发明上述高压输电杆塔监测系统中，所述控制中心包括用于接收由所述第一通信模块传输的多组杆塔监测数据的第二通信模块、用于存储包含杆塔基准数据和杆塔预警数据的第二存储模块、用于在所述杆塔监测终端停止采样操作时开始计时的计时模块、以及与所述第二通信模块、所述计时模块和所述第二存储模块电连接，用于当所述计时模块的计时时间达到预设的第一采样间隔时间时向杆塔监测终端发出采样指令，以及用于将上述每一组杆塔监测数据中的监测参数与所述杆塔基准数据中对应的基准参数以及所述杆塔预警数据中对应的预警参数分别进行比较，并根据比较结果来执行相应的预警操作或报警操作的第二CPU。

实施本发明高压输电杆塔监测方法和系统，具有以下有益效果：1）本发明高压输电杆塔监测系统在将杆塔监测数据与杆塔基准数据以及杆塔预警数据进行比较和分析，得到与该杆塔监测数据对应的杆塔位于高滑坡风险的地段的结论后，控制与该杆塔对应的杆塔监测终端拍摄杆塔视频数据，将该杆塔视频数据回传至控制中心，以供控制中心的操作人员对该杆塔的塔基地段的地质状况作进一步的风险评估。通过本发明高压输电杆塔监测系统的使用，操作人员在无需亲临杆塔现场的前提下即可实现对待测杆塔的塔基地段的地质状况的精准评估；2）本发明高压输电杆塔监测系统通过控制中心判断待测杆塔为危险杆塔后，在显示屏上显示与杆塔的地理位置和杆塔的危险等级对应的警示图标，并通过LED警报灯和警报蜂鸣器向操作人员发出预警信号，为操作人员采取杆塔的塔基加固措施或杆塔附近人员的疏散措施赢得了宝贵的时间，并在一定程度上避免了杆塔倒塌事故的发生以及杆塔附近人员的伤亡事故；3）本发明高压输电杆塔监测系统的每一个杆塔监测终端均配备有太阳能电池和蓄电池，杆塔监测终端可以在太阳能电池供电模式和蓄电池供电模式之间进行切换。当本发明杆塔监测终端在白天启动工作时，该杆塔监测终端由蓄电池供电模式切换至太阳能电池供电模式，由该太阳能电池供电并对蓄电池进行充电。本发明杆塔监测终端在晚上启动工作时，该杆塔监测终端由太阳能供电模式切换至蓄电池供电模式，由该蓄电池供电。本发明高压输电杆塔监测系统可实现对待测杆塔的塔基地段的地质状况的连续在线监测。当本发明控制中心判断待测杆塔的塔基地段处于安全地段时，自动缩短与该杆塔对应的杆塔监测终端的采样间隔时间，从而在不影响杆塔的塔基地段的地质评估结果的前提下节约了杆塔监测终端的能耗，迎合了节能减排的发展趋势。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例提供的高压输电杆塔监测系统的结构示意图；

图2是图1所示的高压输电杆塔监测系统的杆塔监测终端的结构示意图；

图3是图2所示的杆塔监测终端的采集模块的结构示意图；

图4是图1所示的高压输电杆塔监测系统的控制中心的结构示意图；

图5是本发明较佳实施例提供的高压输电杆塔监测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明高压输电杆塔监测系统包括与待测杆塔一一对应的多个杆塔监测终端，以及与该多个杆塔监测终端建立无线通信的控制中心1。每一个杆塔监测终端均用于接收由控制中心1发出的采样指令，采集与之对应的待测杆塔的塔基地段的杆塔监测数据，并将采集的杆塔监测数据通过无线网络传输至控制中心1。控制中心1用于定期向该多个杆塔监测终端发出采样指令并接收由该多个杆塔监测终端采集的多组杆塔监测数据，将该多组杆塔监测数据的每一组杆塔监测数据的监测参数与其存储的用于判断待测杆塔的塔基地段是否处于安全地段的杆塔基准数据的基准参数逐一进行比较，以及根据比较结果执行相应的操作。用户可将该杆塔监测终端安置于待测杆塔的塔身位置或待测杆塔的塔基地段的地层下面。该控制中心1可设置于远离待测杆塔的区域并与杆塔监测终端通过无线通信网络（包括CDMA网络、WCDMA网络、GPRS网络和GSM网络）进行数据传输。

如图2所示，每一个杆塔监测终端均包括用于采集表征待测杆塔的塔基地段的地质状况的杆塔监测数据的采集模块2、用于在杆塔监测终端与控制中心1之间进行数据传输的第一通信模块4、以及与该采集模块2和该第一通信模块4电连接，用于通过该第一通信模块4收到控制中心1的采样指令时，控制该采集模块2采集杆塔监测数据，对采集的杆塔监测数据进行压缩和打包处理，以及通过该第一通信模块4将该处理的杆塔监测数据通过无线通信网络传输至控制中心1的第一CPU3。

如图3所示，该采集模块2包括用于测量待测杆塔的塔基地段的倾斜角度的倾斜角传感器5、用于测量待测杆塔的塔基地段的地下水位的水位传感器6、用于获取待测杆塔及其周围的视频数据的拍摄模组7、以及用于测量待测杆塔的地理方位，以对待测杆塔进行定位的GPS单元。每一组杆塔监测数据均包括与之对应的待测杆塔的塔基地段的倾斜角度、待测杆塔的塔基地段的地下水位值以及待测杆塔的地理位置数据。

如图4所示，控制中心1包括用于与多个杆塔监测终端进行无线通信的第二通信模块9、用于在该多个杆塔监测终端停止杆塔监测数据的采集操作时开始计时的计时模块12、用于存储杆塔基准数据、杆塔预警数据、第一采样间隔时间T1和第二采样间隔时间T2的第二存储模块11、与该计时模块12、第二存储模块11和第二通信模块9电连接，用于在该计时模块12的计时时间达到第一采样间隔时间T1时发出采样指令，以及用于通过该第二通信模块9接收多组杆塔监测数据，将该第二通信模块9接收的每一组杆塔监测数据所包含的监测参数与存储于第二存储模块11的滑坡预警参数逐一进行比较，并根据比较结果执行相应操作的第二CPU10。

其中，该第一通信模块4和第二通信模块9可以是现有的无线信号收发装置。该控制中心1可以是数据库服务器。该倾斜角传感器5可以是现有的测斜仪。该GPS单元8可以是现有的GPS定位芯片。该拍摄模组7可以是集成高清视频录制功能的摄像头。

该杆塔基准数据包括杆塔基准倾斜角ω0和杆塔基准地下水位h0，该杆塔预警数据包括第一杆塔倾斜角阈值ω1、第一地下水位阈值h1、第一杆塔倾斜角阈值ω2、第一地下水位阈值h2。该杆塔基准数据用于判断待测杆塔的塔基地段是否位于安全地段。该杆塔预警数据的第一杆塔倾斜角阈值ω1和第一地下水位阈值h1用于判断待测杆塔的塔基地段是否位于具有低滑坡风险的地段。该杆塔预警数据的第一杆塔倾斜角阈值ω2和第一地下水位阈值h2用于判断待测杆塔的塔基地段是否位于具有高滑坡风险的地段。杆塔监测终端在低功耗模式下的采样间隔时间为第一采样间隔时间T1。杆塔监测终端在高功耗模式下的采样间隔时间为第二采样间隔时间T2。且第一采样间隔时间T1小于第二采样间隔时间T2。

该控制中心1还包括与该第二CPU10电连接的LED警报灯14、显示屏13和报警蜂鸣器15。该第二CPU10还用于将该多组杆塔监测数据的每一组杆塔监测数据的监测参数值与杆塔基准数据的基准参数值以及杆塔预警数据的预警参数值逐一进行比较。当该第二CPU10判断上述任意一组杆塔监测数据的杆塔倾斜角度位于杆塔基准倾斜角ω0与第一杆塔倾斜角阈值ω1所构成的杆塔倾斜角预警区间，和/或判断该组杆塔监测数据的杆塔地下水位值位于杆塔基准地下水位h0与第一地下水位阈值h1所构成的杆塔地下水位预警区间时，通过显示屏13显示与该组杆塔监测数据对应的杆塔的塔基地段的滑坡预警提示信息。当该第二CPU10判断上述任意一组杆塔监测数据的杆塔倾斜角度位于第一杆塔倾斜角阈值ω1与第一杆塔倾斜角阈值ω2所构成的杆塔倾斜角预警区间，和/或判断该组杆塔监测数据的杆塔地下水位值位于第一地下水位阈值h1与第一地下水位阈值h2所构成的杆塔地下水位报警区间时，通过LED警报灯14发出闪烁的灯光，同时通过报警蜂鸣器15发出报警语音，以提醒控制中心1的操作人员采取塔基维护措施或人员疏散措施。

在本发明的较佳实施方式中，为确保杆塔的塔基地段的倾斜角数据的测量精度，可通过专业钻孔设备在每一个待测杆塔的塔基地段的地层往下钻孔5米深，将PVC管道置入钻孔，并在每一个PVC管道上安装两个倾斜角传感器5和一个水位传感器6。拍摄模组7安装于待测杆塔的塔顶位置。

在本发明杆塔的塔基地段的地质监测系统中，如控制中心1将第二通信模块9接收的每一组杆塔监测数据的监测参数值与其预存的杆塔基准数据和杆塔预警数据中对应的参数值逐一进行比较和分析后，得到待测杆塔n的塔基地段位于低滑坡风险地段的结论，则该控制中心1将与该杆塔n对应的杆塔监测终端n的采样间隔时间由第一采样间隔时间T1缩短至第二采样间隔时间T2，以提高该杆塔监测终端n的采集模块2的采样频率，获取更精准的塔基地段的地质分析结果。

如该控制中心1将上述每一组杆塔监测数据的监测参数值与其预存的杆塔基准数据和杆塔预警数据的相关参数值逐一进行比较和分析后，得到待测杆塔n的塔基地段位于高滑坡风险的地段的结论，则该控制中心1通过第二CPU10向与该杆塔n对应的杆塔监测终端n发出视频录制指令，使该杆塔监测终端n通过第一CPU3控制拍摄模组7拍下该杆塔n及其周围的视频。该杆塔监测终端n再将获取的视频数据通过第一通信模块4回传至控制中心1，以便于控制中心1的操作人员根据该回传的杆塔现场视频数据并结合该杆塔n的监测数据对该杆塔n的塔基地段的地质状况进行精准评估，并根据评估结果采取塔基加固措施或人员疏散措施，以避免该杆塔n的倒塌事故的发生或该杆塔n的倒塌所造成的人员伤亡事故。

下面将以本发明的较佳实施方式为例，对本发明高压输电杆塔监测方法和系统作进一步说明：

在步骤S100中，用户打开控制中心1的杆塔安全设置选项，进入杆塔基准监测参数选项来设置杆塔基准倾斜角ω0和杆塔基准地下水位h0。用户完成杆塔基准监测参数的设置后，进入杆塔滑坡预警监测参数选项来设置第一杆塔倾斜角阈值ω1、第一杆塔倾斜角阈值ω2、第一地下水位阈值h1和第一地下水位阈值h2。用户完成杆塔滑坡预警监测参数的设置后，进入杆塔安全设置选项的杆塔监测终端设置选项，在该杆塔监测终端设置选项的采样间隔时间选项来设置第一采样间隔时间T1和第二采样间隔时间T2。用户完成上述采样间隔时间的设置后，打开杆塔监测终端设置选项的预警图标子选项，将预警图标的形状设置为五角星，将预警级别设置为危险，将与该预警级别对应的预警图标颜色设置为黄色。用户保持设置后再进入预警图标子选项，将预警级别设置为极度危险，将与该预警级别对应的预警图标颜色设置为红色。在本发明的较佳实施方式中，用户将杆塔基准倾斜角ω0、第一杆塔倾斜角阈值ω1、第一杆塔倾斜角阈值ω2分别设置为5°、25°和45°，将杆塔基准地下水位h0、第一地下水位阈值h1和第一地下水位阈值h2分别设置为-30M（地下30米）、-20M（地下20米）和-15M（地下15米），将第一采样间隔时间T1和第二采样间隔时间T2分别设置为60min和30min。

在步骤S200中，控制中心1以用户预设的第一采样间隔时间T1为一个周期。当控制中心1判断计时模块12的计时时间达到60min时，即通过第二通信模块9向与之无线通信的多个杆塔监测终端发出杆塔监测数据的采样指令。

在步骤S300中，杆塔监测终端n通过第一通信模块4收到控制中心1的采样指令后，通过第一CPU3向采样模块发出采样控制信号。该采样模块采集的表征待测杆塔n的塔基地段的地质状况的杆塔监测数据包括杆塔n的塔基的倾斜角度数据、杆塔n的塔基地段的地下水位数据、杆塔n的地理方位数据、杆塔n及其周围的视频数据。杆塔监测终端n通过采集模块2完成杆塔监测数据的采集操作后，先通过第一CPU3将该采集的杆塔监测数据进行解压及打包处理，再进一步通过第一通信模块4将该打包处理的杆塔监测数据通过无线网络传输至控制中心1。

在步骤S400中，控制中心1先通过第二通信模块9接收由多个杆塔监测终端采集并传输的多组杆塔监测数据，再通过第二CPU10将该第二通信模块9接收的每一组杆塔监测数据的监测参数与第二存储模块11所存储的杆塔基准数据的基准参数以及杆塔预警数据的预警参数逐一进行比较。

在步骤S500中，该第二CPU10将杆塔监测数据所包含的监测参数与第二存储模块11所存储的杆塔基准数据的基准参数以及杆塔预警数据的预警参数逐一进行比较和分析。该第二CPU10判断该多组杆塔监测数据的其中一组杆塔监测数据所包含的杆塔倾斜角度小于杆塔基准数据中与之对应的杆塔基准倾斜角ω0，和/或判断该组杆塔监测数据所包含的杆塔地下水位值小于该杆塔基准数据中与之对应的基准地下水位h0。

在步骤S600中，则该第二CPU10得到与该组杆塔监测数据对应的杆塔的塔基地段位于安全地段（即无滑坡风险地段）的结论，确定该杆塔的预警级别为安全。则与该组杆塔监测数据对应的杆塔监测终端每隔第一采样间隔时间T1接收由控制中心1发出的采样指令，采集一组杆塔监测数据，并将该采集的杆塔监测数据进行压缩和打包处理后通过第一通信模块4传输至控制中心1。

在步骤S500中，该第二CPU10判断该多组杆塔监测数据的其中一组杆塔监测数据所包含的杆塔倾斜角度位于杆塔基准倾斜角ω0与第一杆塔倾斜角阈值ω1所构成的杆塔倾斜角预警区间，和/或判断该组杆塔监测数据所包含的杆塔地下水位值位于杆塔基准地下水位h0与第一地下水位阈值h1所构成的杆塔地下水位预警区间。

在步骤S700中，该第二CPU10得到与该组杆塔监测数据对应的杆塔的塔基地段位于具有低滑坡风险的地段的结论，确定该杆塔的预警级别为危险。则该第二CPU10将与该组杆塔监测数据对应的杆塔监测终端的采样间隔时间由系统默认的第一采样间隔时间T1切换至第二采样间隔时间T2，即缩短该杆塔监测终端的采样间隔时间，从而采集和获取更多的杆塔监测数据，以获取更加精准的待测杆塔的塔基地段的地质状况的评估结果。

该第二CPU10根据该组杆塔监测数据包含的杆塔地理位置信息，在显示屏13的杆塔监控地图上显示与该杆塔的地理位置信息对应的黄色五角星图标，以及显示包含该杆塔的经纬度的滑坡预警提示信息。该滑坡预警提示信息可以是“杆塔n，东经X度，北纬Y度，预警级别：危险，请及时采取杆塔塔基加固措施”。

在上述步骤S600和S700中，如控制中心1的第二CPU10判断计时模块12的计时时间达到第二采样间隔时间T2（即30min），则该第二CPU10通过第二通信模块9向所有与该控制中心1无线通信的杆塔监测终端发出采样指令。杆塔监测终端收到采样指令后，依照上述步骤S200至步骤S400再次执行杆塔监测数据的采集、处理及发送操作。

在步骤S500中，该第二CPU10判断该多组杆塔监测数据的其中一组杆塔监测数据所包含的杆塔塔基倾斜角度位于第一杆塔倾斜角阈值ω1和第一杆塔倾斜角阈值ω2所构成的杆塔倾斜角报警区间，和/或判断该组杆塔监测数据所包含的杆塔地下水位值位于第一地下水位阈值h1和第一地下水位阈值h2所构成的杆塔地下水位报警区间，得到与该组杆塔监测数据对应的杆塔的塔基地段位于高滑坡风险地段的结论，即确定该杆塔的预警级别为极度危险。

在步骤S800中，该第二CPU10向LED警报灯14和报警蜂鸣器15发出报警控制信号。LED警报灯14收到第二CPU10的控制信号后，发出交替闪烁的灯光。报警蜂鸣器15收到第二CPU10的控制信号后，发出报警语音，以提醒控制中心1的操作人员对该杆塔进行及时处理。与此同时，该第二CPU10通过第二通信模块9向与该杆塔对应的杆塔监测终端发出拍摄指令。该杆塔监测终端收到控制中心1发出的拍摄指令后，通过第一CPU3控制拍摄模组7对其监控的杆塔及其周围的环境进行视频拍摄。该杆塔监测终端通过拍摄模组7获取杆塔及其周围的视频信息后，再通过第一CPU3对该视频信息进行压缩，进而通过第一通信模块4将该视频信息回传至控制中心1。控制中心1先通过第二通信模块9接收该视频信息，再通过第二CPU10结合该杆塔视频信息以及杆塔监测数据对该杆塔的塔基地段的地质状况作进一步的风险评估。

如该第二CPU10对该危险杆塔的塔基地段进行地质风险评估后，确定该杆塔为极度危险杆塔，并通过显示屏13在杆塔监控地图上显示与该杆塔的地理位置信息对应的红色五角星图标，以及显示包含该杆塔的经纬度的滑坡预警提示信息。该滑坡预警提示信息可以是“杆塔n，东经X度，北纬Y度，预警级别：极度危险，请立即执行人员疏散措施”。该第二CPU10同时通过第二通信模块9向与该极度危险的杆塔所对应的杆塔监测终端发出停止采样的指令，以停止该杆塔监测终端的采样工作。

控制中心1的操作人员可根据控制中心1的杆塔滑坡风险评估结果，以及该极度危险的杆塔的红色五角星图标所标示的地理位置，及时地安排人员和物质的疏散工作，以避免该危险杆塔的倒塌所造成的人员伤亡或财产损失。

本发明高压输电杆塔监测方法和系统具有如下优点：

本发明高压输电杆塔监测系统将杆塔监测数据与杆塔基准数据以及杆塔预警数据进行比较和分析，得到与该杆塔监测数据对应的杆塔位于高滑坡风险地段的结论后，控制与该杆塔对应的杆塔监测终端拍摄杆塔视频数据，将该杆塔视频数据回传至控制中心1，以供控制中心1的操作人员对该杆塔的塔基地段的地质状况作进一步的风险评估。通过本发明高压输电杆塔监测系统的使用，操作人员在无需亲临杆塔现场的前提下即可实现对待测杆塔的塔基地段的地质状况的精准评估。

本发明高压输电杆塔监测系统通过控制中心1判断待测杆塔为危险杆塔后，在显示屏13上显示与杆塔的地理位置和杆塔的危险等级对应的警示图标，并通过LED警报灯14和警报蜂鸣器向操作人员发出预警信号，为操作人员采取杆塔的塔基加固措施或杆塔附近人员的疏散措施赢得了宝贵的时间，在一定程度上避免了杆塔倒塌事故的发生以及杆塔附近人员的伤亡事故。

本发明高压输电杆塔监测系统的每一个杆塔监测终端均配备有太阳能电池和蓄电池，杆塔监测终端可以在太阳能电池供电模式和蓄电池供电模式之间进行切换。当本发明杆塔监测终端在白天启动工作时，该杆塔监测终端由蓄电池供电模式切换至太阳能电池供电模式，由该太阳能电池供电并对蓄电池进行充电。本发明杆塔监测终端在晚上启动工作时，该杆塔监测终端由太阳能供电模式切换至蓄电池供电模式，由该蓄电池供电。本发明高压输电杆塔监测系统可实现对待测杆塔的塔基地段的地质状况的连续在线监测。当本发明的控制中心1判断待测杆塔的塔基地段处于安全地段时，自动缩短与该杆塔对应的杆塔监测终端的采样间隔时间，从而在不影响杆塔的塔基地段的地质评估结果的前提下节约了杆塔监测终端的能耗，迎合了节能减排的发展趋势。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压输电杆塔监测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1)接收由控制中心（1）发出的采样指令，采集多组用于表征待测杆塔的塔基地段的地质状况的杆塔监测数据，并将该多组杆塔监测数据通过无线网络发送至控制中心（1）；

S2)将每一组杆塔监测数据的监测参数与存储于所述控制中心（1）的用于判断待测杆塔的塔基地段是否位于安全地段的杆塔基准数据中对应的基准参数进行比较，并执行与该比较结果对应的操作。

2.根据权利要求1所述的高压输电杆塔监测方法，其特征在于，还包括如下步骤：

S0）在所述步骤S1之前，预设待测杆塔的塔基地段允许的基准倾斜角（ω0）和基准地下水位（h0）、用于判断待测杆塔的塔基地段是否位于低滑坡风险地段的第一杆塔倾斜角阈值（ω1）和第一地下水位阈值（h1）、用于判断待测杆塔的塔基地段是否位于高滑坡风险地段的第一杆塔倾斜角阈值（ω2）和第一地下水位阈值（h2）、以及预设杆塔监测终端在低功耗模式下的第一采样间隔时间（T1）和杆塔监测终端在高功耗模式下的第二采样间隔时间（T2），所述第一采样间隔时间（T1）大于所述第二采样间隔时间（T2）。

3.根据权利要求1所述的高压输电杆塔监测方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：在杆塔监测终端的采样操作执行完毕时开始计时，以及在判断计时时间达到默认的第一采样间隔时间阈值（T1）时，发出采样指令以启动下一轮采样操作。

4.根据权利要求1所述的高压输电杆塔监测方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：如收到停止采样的指令，则停止当前的采样操作并进入待机模式。

5.根据权利要求1所述的高压输电杆塔监测方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：接收待测杆塔的地理方位数据，确定待测杆塔的地理位置，并将用于表示待测杆塔的地理方位和危险等级的图标在所述控制中心（1）的杆塔监控地图上进行显示。

6.根据权利要求1所述的高压输电杆塔监测方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：如判断一组杆塔监测数据的杆塔倾斜角位于所述第一杆塔倾斜角阈值（ω1）与所述第一杆塔倾斜角阈值（ω2）构成的杆塔倾斜度预警区间，和/或判断该组杆塔监测数据的地下水位值位于所述基准地下水位（h0）和所述第一地下水位阈值（h1）所构成的杆塔地下水位预警区间，则发出与该组杆塔监测数据对应的杆塔的预警信息，并以指定的第一种颜色在所述控制中心（1）的杆塔监控地图上显示与该杆塔的地理位置对应的图标；如判断该组杆塔监测数据的杆塔倾斜角位于所述第一杆塔倾斜角阈值（ω1）和所述第一杆塔倾斜角阈值（ω2）之间，和/或判断该组杆塔监测数据的地下水位值位于所述第一地下水位阈值（h1）和所述第一地下水位阈值（h2）之间，则发出与该组杆塔监测数据对应的杆塔的报警信号，并以指定的第二种颜色在所述控制中心（1）的杆塔监控地图上显示与该杆塔的地理位置对应的图标。

7.根据权利要求1所述的高压输电杆塔监测方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：如判断一组杆塔监测数据的杆塔倾斜角位于所述第一杆塔倾斜角阈值（ω1）与所述第一杆塔倾斜角阈值（ω2）构成的杆塔倾斜度预警区间，和/或判断该组杆塔监测数据的地下水位位于所述基准地下水位（h0）和所述第一地下水位阈值（h1）所构成的杆塔地下水位预警区间，则控制与该杆塔监测数据对应的杆塔监测终端以默认的第一采样间隔时间（T1）执行采样操作；如判断一组杆塔监测数据的杆塔倾斜角位于所述第一杆塔倾斜角阈值（ω1）和所述第一杆塔倾斜角阈值（ω2）之间，和/或判断该组杆塔监测数据的地下水位值位于所述第一地下水位阈值（h1）和所述第一地下水位阈值（h2）之间，则将与该组杆塔监测数据对应的杆塔监测终端的采样间隔时间由所述第一采样间隔时间（T1）切换为所述第二采样间隔时间（T2），同时启动拍摄模组（7）来获取与该组杆塔监测数据对应的杆塔及其周围环境的视频数据，并将获取的视频数据回传至所述控制中心（1）。

8.一种高压输电杆塔监测系统，其特征在于，所述系统包括多个杆塔监测终端，以及与所述多个杆塔监测终端建立无线通信的控制中心（1）；所述多个杆塔监测终端均用于在接收所述控制中心（1）的采样指令时，采集表征与之对应的杆塔的塔基地段的地质状况的杆塔监测数据，并将该杆塔监测数据进行处理后发送给所述控制中心（1）；所述控制中心（1）用于定时向所述多个杆塔监测终端发出采样指令，以及用于接收由所述多个杆塔监测终端采集的多组杆塔监测数据，将每一组杆塔监测数据的各个监测参数与其存储的基准数据中对应的基准参数逐一进行比较，并根据比较结果执行相应操作。

9.根据权利要求8所述的高压输电杆塔监测系统，其特征在于，所述每一个杆塔监测终端均包括用于采集表征待测杆塔的塔基地段的地质状况的杆塔监测数据的采集模块（2）、用于在所述杆塔监测终端与所述控制中心（1）之间进行数据传输的第一通信模块（4）、与所述采集模块（2）和所述第一通信模块（4）电连接，用于通过所述第一通信模块（4）接收由所述控制中心（1）发出的采样信号时，控制所述采集模块（2）执行杆塔监测数据的采样操作，并将采集的杆塔监测数据进行压缩后通过所述第一通信模块（4）传输至所述控制中心（1）的第一CPU（3）、与所述第一CPU（3）电连接，用于存储所述杆塔监测数据的第一存储模块（16），所述采集模块（2）包括用于检测与之对应的待测杆塔的塔基地段的倾斜角度的倾斜角传感器（5）、用于检测与之对应的待测杆塔的塔基地段的地下水位的水位传感器（6）、用于检测待测杆塔的地理方位的GPS单元（8）、以及用于获取待测杆塔及其周围环境的视频数据的拍摄模组（7）。

10.根据权利要求9所述的高压输电杆塔监测系统，其特征在于，所述控制中心（1）包括用于接收由所述第一通信模块（4）传输的多组杆塔监测数据的第二通信模块（9）、用于存储包含杆塔基准数据和杆塔预警数据的第二存储模块（11）、用于在所述杆塔监测终端停止采样操作时开始计时的计时模块（12）、以及与所述第二通信模块（9）、所述计时模块（12）和所述第二存储模块（11）电连接，用于当所述计时模块（12）的计时时间达到预设的第一采样间隔时间（T1）时向杆塔监测终端发出采样指令，以及用于将上述每一组杆塔监测数据中的监测参数与所述杆塔基准数据中对应的基准参数以及所述杆塔预警数据中对应的预警参数分别进行比较，并根据比较结果来执行相应的预警操作或报警操作的第二CPU（10）。