CN106595773A - 基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置，包括现场监测装置和手机终端，现场监测装置包括：数据采集模块，设于输电线路杆塔上、输电线路杆塔塔基上或输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的相关数据；数据处理模块，用于对数据采集模块采集的数据进行处理；装置通信模块，用于在数据处理模块的控制下，将数据处理模块发送来的数据上传至数据手机终端或中心服务器，以对采集的数据进行处理、分析、存储及显示；手机终端，用于接收并显示上传的数据。该装置可以对输电线路杆塔塔基滑坡情况进行监测，实时性及移动性强，从而使运维人员可以随时随地对输电线路杆塔状态进行监测，提高了安全性。

Description

基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置

技术领域

本发明涉及输电线路监测技术领域，特别涉及一种基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置。

背景技术

随着智能电网及超高压输电网建设力度不断加大，各类高压输电线路不断增加，高压输电线路杆塔的数量也随之不断增加。对于安装在滑坡上的高压输电线路杆塔，其塔基容易受到自然环境变化或地质灾害的影响，发生滑坡现象，从而严重危及杆塔及高压输电的安全。

在现有技术中，对高压输电线路杆塔安全性的监控大多侧重于防止一些人为的破坏和影响，如各类杆塔防盗报警系统，而没有杆塔所处自然环境对杆塔安全的影响的监测装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置，该装置可以对输电线路杆塔塔基滑坡情况进行监测，实时性及移动性强，从而使运维人员可以随时随地对输电线路杆塔状态进行监测，提高了安全性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置，包括现场监测装置和手机终端，所述现场监测装置包括：

数据采集模块，设于输电线路杆塔上、输电线路杆塔塔基上或输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的相关数据，并传送至数据处理模块；

数据处理模块，连接至所述数据采集模块，用于对所述数据采集模块采集的数据进行处理，并传送至装置通信模块；

装置通信模块，连接至所述数据处理模块，用于在所述数据处理模块的控制下，将所述数据处理模块发送来的数据上传至手机终端或数据中心服务器，以对采集的数据进行处理、分析、存储及显示；

所述数据采集模块包括分别与所述数据处理模块连接的图像传感器、振动传感器、倾斜度传感器、位移传感器和水位传感器，所述图像传感器设于所述输电线路杆塔上，用于采集输电线路杆塔周围的图像数据；所述振动传感器设于所述输电线路杆塔塔基上，用于采集输电线路杆塔的振动数据；所述倾斜度传感器设于所述输电线路杆塔塔基周围的地下或所述输电线路杆塔塔基上，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的径向移动数据或输电线路杆塔的倾斜度数据；所述位移传感器设于所述输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基周围地裂缝的大小及变化数据；所述水位传感器设于所述输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基下的地下水位的变化数据；

所述数据处理模块包括中央处理器、AD采样电路、继电器控制电路、电压信号调理电路和电流信号调理电路，所述图像传感器经所述继电器控制电路与所述中央处理器连接，所述倾斜度传感器依次经所述电压信号调理电路和AD采样电路与所述中央处理器连接，所述振动传感器、位移传感器和水位传感器依次经所述电流信号调理电路和AD采样电路与所述中央处理器连接；

所述手机终端用于接收并显示装置通信模块上传的数据，所述手机终端上设有监测点信息查看模块和传感器相关信息查询展示模块，所述监测点信息查看模块用于查看设有现场监测装置的各个监控点信息，所述传感器相关信息查询展示模块用于展示各现场监测装置上的各传感器的信息。

进一步的，所述现场监测装置还包括：计时器，连接至所述数据采集模块和所述数据处理模块，用于计算距离所述现场监测装置启动或所述数据采集模块上一次进行数据采集的间隔时间，在所述间隔时间不小于预设的时间阈值时，向所述数据处理模块发送采集信号；以及所述数据处理模块在接收到来自所述计时器的采集信号后，控制所述数据采集模块进行所述环境数据的采集。

本发明的有益效果是提供了一种基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置，该装置通过由图像传感器、振动传感器、倾斜度传感器、位移传感器和水位传感器等组成的数据采集装置采集输电线路杆塔塔基滑坡的相关数据，以上传至手机终端或数据中心服务器进行相关处理和展示，从而实现了对输电线路杆塔所处自然环境，特别是塔基滑坡的变化情况的实时监测，提高了移动监测性能，使运维人员可以随时随地对输电线路杆塔状态进行监测，便于针对杆塔所处环境进行及时的安全性防护和管理。

附图说明

图1是本发明实施例的装置结构示意图。

图2是本发明实施例中数据采集模块的安装状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明实施例的基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置结构示意图。

如图1所示，本发明基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置包括现场监测装置100和手机终端400，现场监测装置100包括数据采集模块102、数据处理模块104和装置通信模块106。

数据采集模块102设于输电线路杆塔上、输电线路杆塔塔基上或输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的相关数据，并传送至数据处理模块104。数据采集模块102包括分别与数据处理模块104连接的图像传感器1021、振动传感器1022、倾斜度传感器1023、位移传感器1024和水位传感器1025，图像传感器1021设于输电线路杆塔上，用于采集输电线路杆塔周围的图像数据；振动传感器1022设于输电线路杆塔塔基上，用于采集输电线路杆塔的振动数据；倾斜度传感器1023设于输电线路杆塔塔基周围的地下或输电线路杆塔塔基上，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的径向移动数据或输电线路杆塔的倾斜度数据；位移传感器1024设于输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基周围地裂缝的大小及变化数据；水位传感器1025设于输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基下的地下水位的变化数据。其中，图像传感器1021可以采用高分辨率、高像素的摄像头，使得拍摄到的画面更清晰，还可以通过提升摄像头的精度，确保其实现水平、垂直方向上各个角度上的旋转以及旋转过程中的拍照或摄像。倾斜度传感器1023可安装在杆塔塔基上，可以采用多个倾斜度传感器同时安装在塔基上，以保证更高的判断准确率，如采用4个倾斜度传感器分别安装在塔基的4个角上，从而若滑坡发生泥土或岩石滑落、移动等造成杆塔的倾斜时，可以及时发现。倾斜度传感器1023还可以安装在输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的径向移动数据。水位传感器1025被安装在塔基下的地下，监测杆塔下方的地下水位，而水位的高低对于滑坡的地质、倾斜度、是否可能发生地质灾害等具有重要的参考价值。当然，这里显然并不只上述几种数据采集模块，应该理解为，凡是可以用于杆塔周边的自然环境数据采集的装置或传感器，均应认为在此处的保护范围之内。

数据处理模块104连接至数据采集模块102，用于对数据采集模块102采集的数据进行处理，并传送至装置通信模块106。

装置通信模块106连接至数据处理模块104，用于在数据处理模块104的控制下，将数据处理模块104发送来的数据上传至手机终端或数据中心服务器，以对采集的数据进行处理、分析、存储及显示。

数据处理模块104包括中央处理器、AD采样电路、继电器控制电路、电压信号调理电路和电流信号调理电路，图像传感器经继电器控制电路与中央处理器连接，倾斜度传感器依次经电压信号调理电路和AD采样电路与中央处理器连接，振动传感器、位移传感器和水位传感器依次经电流信号调理电路和AD采样电路与中央处理器连接；

手机终端400用于接收并显示装置通信模块106上传的数据，手机终端400上设有监测点信息查看模块和传感器相关信息查询展示模块，监测点信息查看模块用于查看设有现场监测装置的各个监控点信息，传感器相关信息查询展示模块用于展示各现场监测装置上的各传感器的信息。

在该技术方案中，对于被安装在滑坡上的输电线路杆塔，相比于安装在较平坦的地区，更易于受到自然环境的影响，如滑坡的质地、地下水位的高低、周边地势、树木等各种自然因素都可能使杆塔的状态发生变化，进而影响到高压输电的进程。而通过对自然环境的监测，可以随时了解到杆塔的工作环境和状态，并根据采集到的数据进行安全性评估，比如针对上述技术方案中的变化量所处的变化范围，可以针对不同的范围预设一些警示级别，当变化量过大时，可能是遭遇到自然环境的较大变化，可能对杆塔的工作状态造成较大影响，从而向用户输出高警示级别的判断结果，便于用户进行现场勘查和修护。

在本实施例中，现场监测装置100还包括：计时器108，连接至数据采集模块102和数据处理模块104，用于计算距离现场监测装置100启动或数据采集模块102上一次进行数据采集的间隔时间，在间隔时间不小于预设的时间阈值时，向数据处理模块104发送采集信号；以及数据处理模块104在接收到来自计时器108的采集信号后，控制数据采集模块102进行环境数据的采集。计时器108位于数据处理模块104中或数据处理模块104的外部。其中，由于地质变化往往并不是一瞬间发生，而是经过长时间累积导致，不间断的数据采集只会带来资源的浪费，因而可以通过计时器，对杆塔周边的环境信息进行定时采集，合理利用资源的同时，确保采集到的数据的准确性。

在本实施例中，数据中心服务器202包括：

服务器通信单元204，用于接收来自现场监测装置100的环境数据，并传送至数据处理装置206；

数据处理装置206，连接至服务器通信单元204，用于对来自服务器通信单元204的环境数据进行处理；具体的，数据处理装置206包括：

比较单元2060，连接至服务器通信单元204，用于将每次从服务器通信单元204获取的环境数据与存储单元2062中的历史数据进行比较，计算出环境数据相较于历史数据的变化量；存储单元2062，连接至比较单元2060，用于存储历史数据，以及在比较单元2060计算出变化量之后，将环境数据作为历史数据进行存储；判断单元2064，连接至比较单元2060，用于判断每次得到的变化量是否超出预设的变化范围；生成单元2066，连接至判断单元2064，根据判断单元2064的判断结果生成安全性评估结果；输出单元2068，连接至生成单元2066，用于将安全性评估结果输出给用户；其中，通过针对采集到的数据进行的安全性评估分析，可以生成安全性评估结果并向用户展示，这里的评估结果可能是针对不同预设变化量范围的安全性阈值，也可以是针对这些阈值进一步生成的更为直观的结果，如存在10个安全性阈值，而针对1至5级为安全，6至8级为危险，9至10级为极危险，在用户认为需要进行相应维护时，进行现场勘探或维护等；以及报警器2069，连接至判断单元2064和输出单元2068，若判断单元2064判断环境数据的变化量超出预设的变化范围，则通过输出单元2068向用户发出警报；其中，通过如亮灯、播放警告音等方式或其组合，向用户进行经警报，使用户能够尽早对可能发生的灾害进行处理。

在本实施例中，装置通信模块106和服务器通信单元204包括：LTE通信装置、WIMAX通信装置、TD-SCDMA通信装置、WCDMA通信装置、GPRS通信装置、CDMA通信装置、EDGE通信装置、CDMA-2000通信装置、GSM通信装置、WIFI通信装置、红外通信装置或蓝牙通信装置。其中，通过无线通信，便于装置的现场布置，节省资源，且保证了数据处理的及时、准确性。

图2是本发明实施例中数据采集模块的安装状态示意图。

如图2所示，杆塔302通过杆塔塔基304被安装在滑坡300上，由于处于滑坡300上，杆塔302可能受到更多的干扰，因此需要对其进行监测，以便随时进行现场进一步勘探和处理。

具体的监测方式有很多种，只要是可以针对杆塔302周边的环境情况进行检测的方式都可以进行采用。比如这里使用了摄像头306，从而对杆塔302周边的图像数据进行采集，对于图像数据的清晰度，可以通过使用更高分辨率、更高像素的摄像头306，还可以通过提高摄像头306的调节精度，使得摄像头306可以在垂直、水平甚至更多个方向上进行各个角度的图像采集，当然，也可以采用多个摄像头306，从而可以相应地降低摄像头306的要求，以降低系统搭建成本。图中还采用了安装在杆塔塔基304上的振动传感器313和倾斜度传感器308，来对杆塔302的倾斜度进行数据采集，从而通过对倾斜度的变化量的监测，得知杆塔302是否可能遭受到了自然因素的影响。图中还采用了安装在杆塔塔基304下方的位移传感器311和水位传感器310，该地下水位传感器310可以对杆塔塔基304下方的地下水312的水位进行监测，从而防止由于地下水312的水位高低，造成对杆塔302或是杆塔塔基304的影响，并在出现影响时，及时进行现场勘查和处理。当然，还可以结合很多其它的采集和监测方式，从而可以通过更多的方面和角度对杆塔302或杆塔塔基304所处的环境因素进行监测，了解其自然环境对其造成的影响。最后，将由摄像头306、倾斜度传感器308、地下水位传感器310等装置采集到的自然环境的数据信息通过无线通信设备314发送至数据中心服务器进行数据处理，这里通过使用无线通信技术，使得整个系统的搭建及通信过程更便捷。需要指出的是，这里使用的摄像头306、倾斜度传感器308、地下水位传感器310等装置并不是单独作用，而是与无线通信设备314以及图中未标出的处理设备共同构成了现场监测装置，该处理设备用于将来自摄像头306、倾斜度传感器308、地下水位传感器310等装置的数据进行处理后，通过无线通信设备314进行数据传输，以供用户进行进一步分析。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到在相关技术中，对输电线路杆塔安全性的监控大多侧重于防止一些人为的破坏和影响，而没有杆塔所处自然环境对杆塔安全的影响的监测装置。因此，本发明提供了一种基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置，可以对高压输电线路中的杆塔所处自然环境进行监测，便于针对杆塔所处环境进行安全性防护和管理。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置，其特征在于，包括现场监测装置和手机终端，所述现场监测装置包括：

数据采集模块，设于输电线路杆塔上、输电线路杆塔塔基上或输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的相关数据，并传送至数据处理模块；

数据处理模块，连接至所述数据采集模块，用于对所述数据采集模块采集的数据进行处理，并传送至装置通信模块；

装置通信模块，连接至所述数据处理模块，用于在所述数据处理模块的控制下，将所述数据处理模块发送来的数据上传至手机终端或数据中心服务器，以对采集的数据进行处理、分析、存储及显示；

所述数据采集模块包括分别与所述数据处理模块连接的图像传感器、振动传感器、倾斜度传感器、位移传感器和水位传感器，所述图像传感器设于所述输电线路杆塔上，用于采集输电线路杆塔周围的图像数据；所述振动传感器设于所述输电线路杆塔塔基上，用于采集输电线路杆塔的振动数据；所述倾斜度传感器设于所述输电线路杆塔塔基周围的地下或所述输电线路杆塔塔基上，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的径向移动数据或输电线路杆塔的倾斜度数据；所述位移传感器设于所述输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基周围地裂缝的大小及变化数据；所述水位传感器设于所述输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基下的地下水位的变化数据；

所述数据处理模块包括中央处理器、AD采样电路、继电器控制电路、电压信号调理电路和电流信号调理电路，所述图像传感器经所述继电器控制电路与所述中央处理器连接，所述倾斜度传感器依次经所述电压信号调理电路和AD采样电路与所述中央处理器连接，所述振动传感器、位移传感器和水位传感器依次经所述电流信号调理电路和AD采样电路与所述中央处理器连接；

所述手机终端用于接收并显示装置通信模块上传的数据，所述手机终端上设有监测点信息查看模块和传感器相关信息查询展示模块，所述监测点信息查看模块用于查看设有现场监测装置的各个监控点信息，所述传感器相关信息查询展示模块用于展示各现场监测装置上的各传感器的信息。

2.根据权利要求1所述的基于手机终端的输电线路杆塔塔基滑坡监测装置，其特征在于，所述现场监测装置还包括：计时器，连接至所述数据采集模块和所述数据处理模块，用于计算距离所述现场监测装置启动或所述数据采集模块上一次进行数据采集的间隔时间，在所述间隔时间不小于预设的时间阈值时，向所述数据处理模块发送采集信号；以及所述数据处理模块在接收到来自所述计时器的采集信号后，控制所述数据采集模块进行所述环境数据的采集。