CN108873019A - 高压传输线路高精度定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压传输线路高精度定位系统，包括：监测传感模块、地面监测墩、太阳能面板、供电模块、通讯模块和监控中心；供电模块分别与监测传感模块、太阳能面板、通讯模块连接；监测传感模块通过天线支架安装在杆塔上；监测传感模块用于采集杆塔的基础数据；地面监测墩用于采集杆塔所在地理位置的地质环境信息；通讯模块分别与监测传感模块、地面观测墩、监控中心连接；监控中心用于根据杆塔位置信息，解算获取杆塔的实时三维坐标；以及用于根据杆塔倾斜度和形变度信息，监控杆塔的状态；其中，实时三维坐标为毫米级坐标。本实施例提供了一种具有定位精确、定位功能多样、定位数据稳定特点的高压传输线路高精度定位系统。

Description

高压传输线路高精度定位系统

技术领域

本发明涉及一种定位系统，尤其涉及一种高压传输线路高精度定位系统。

背景技术

电力工程一直是国家重点关注的基础建设行业，尤其是近些年伴随着我国经济的飞速发展，全国各地城市化进程的加快，山区建设的增多，超高压、长距离输电工程日益增多，这给输电线路的安全稳定运行提出了更高的要求。特别是在定位上，精确的定位能够及时找到故障发生的地点，方便维修人员查找和维修。

现有技术中的高压传输线路高精度定位系统大多仅仅对杆塔的位置进行厘米级单位的定位来实现对高压传输线路进行定位，这种定位系统存在定位不够精确、定位功能单一、定位数据不稳定的问题，为解决现有技术存在的问题，设计一种具有定位精确、定位功能多样、定位数据稳定特点的高压传输线路高精度定位系统非常有必要。

发明内容

本发明实施例提供一种高压传输线路高精度定位系统，目的在于提供一种具有定位精确、定位功能多样、定位数据稳定特点的高压传输线路高精度定位系统。

本发明实施例提供了一种高压传输线路高精度定位系统，包括：监测传感模块、地面监测墩、太阳能面板、供电模块、通讯模块和监控中心；

其中，所述供电模块分别与所述监测传感模块、所述太阳能面板、所述通讯模块连接；

所述监测传感模块通过天线支架安装在杆塔上；所述监测传感模块包括：GNSS天线、倾角传感器和GNSS接收机；

所述监测传感模块用于采集所述杆塔的基础数据；所述杆塔的基础数据包括：杆塔位置信息、杆塔倾斜度和形变度信息；

所述地面监测墩用于采集所述杆塔所在地理位置的地质环境信息；其中，所述地质环境信息包括：地形地貌信息、地震烈度、坡度和岩土类型；

所述通讯模块分别与所述监测传感模块、地面观测墩、监控中心连接；所述通讯模块用于将所述杆塔的基础信息和所述地质环境信息发送给所述监控中心；

所述监控中心用于根据所述杆塔位置信息，结合北斗数据处理引擎，进行基站与所述杆塔之间的基线解算，获取所述杆塔的实时三维坐标；以及用于根据所述杆塔倾斜度和所述形变度信息，监控所述杆塔的状态；其中，所述实时三维坐标为毫米级坐标。

进一步地，所述定位系统还包括：N个监测传感模块和N个地面观测墩；N≥1；

其中，所述N个监测传感模块用于采集的N个杆塔的基础数据；

所述N个地面观测墩用于采集的所述N个杆塔的地质环境信息；

所述监控中心还用于根据所述N个杆塔的基础数据和地质环境信息，结合数据库中隐患点数据和历史灾害数据，统计得出输电线路的地质灾害预测结果；

所述隐患点数据线路名称、杆塔号、灾害类型、电压等级、主要诱因和处理方式；所述输电线路由所述N个杆塔之间的输电线搭建而成。

进一步地，所述地质灾害预测结果为全国及各省的未来24和72小时气象风险预警图和预警报告，根据预警结果及线路分布情况，列出位于地质灾害Ⅳ级、Ⅴ级风险区的输电线路区段。

进一步地，所述定位系统还包括与所述GNSS接收机连接的中继站；

所述中继站用于接收并转发北斗卫星无线电信号，将所述GNSS接收机接收到的北斗卫星信号进行再生、放大处理。

进一步地，所述定位系统还包括与所述GNSS天线连接北斗地基增强系统。

进一步地，所述GNSS接收机的水平精度为±2.5mm+0.5ppm，垂直精度为±5mm+0.5ppm。

进一步地，所述通讯模块为采用无线网桥、GPRS、3G/4G或光纤通讯方式的通讯模块。

进一步地，所述太阳能面板用于采集太阳能为所述供电模块充电。

进一步地，所述监测传感模块还包括：用电信息采集终端；

所述用电信息采集终端与所述杆塔的电能表连接，用于采集所述电能表的用电数据。

进一步地，所述监控中心还用于接收所述用电信息采集终端采集的用电数据，并根据所述用电数据，监控所述杆塔的用电情况。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在本发明中，监控中心模块结合北斗数据处理引擎进行基站与杆塔进行基站解算，得到杆塔的毫米级坐标，使得对杆塔以及传输线路的定位结果更加精确；中继站保证了卫星信号传输的质量，使得定位数据更加稳定，受外界的因素影响减少；本发明不仅可以实现对高压传输线路的高精度定位，还可以通过对杆塔的监测从而实现对高压输电线路的监测。

附图说明

图1为本发明提供的高压传输线路高精度定位系统的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1为本发明提供的高压传输线路高精度定位系统的一种实施例的结构示意图。如图1所示，该定位系统包括：监测传感模块1、地面监测墩2、太阳能面板5、供电模块6、通讯模块3和监控中心4。

其中，供电模块6分别与监测传感模块1、太阳能面板5、通讯模块连接3。

监测传感模块1通过天线支架安装在杆塔上，监测传感模块1包括：GNSS天线11、倾角传感器12和GNSS接收机13。GNSS天线11为大地测量型天线，通过所述天线支架水平安装在杆塔上。

监测传感模块1用于采集所述杆塔的基础数据，杆塔的基础数据包括：杆塔位置信息、杆塔倾斜度和形变度信息。其中，杆塔的基础数据还包括杆塔的完整度信息。通过获取杆塔的位置信息可实现对杆塔的定位，从而对高压传输线路进行定位。杆塔的倾斜度、形变度和完整度信息可以判断杆塔是否倾斜、形变以及杆体塔体是完整，从而得知此位置的高压传输线路是否存在输电隐患或安全隐患。

地面监测墩2用于采集所述杆塔所在地理位置的地质环境信息，其中，地质环境信息包括：地形地貌信息、地震烈度、坡度和岩土类型。地质环境信息还包括地质的松弛程度、地质构造、地层岩性。监测地理位置的地质环境信息，综合分析地质的地形地貌信息、地震烈度、坡度和岩土类型地质的松弛程度、地质构造、地层岩性信息，判断杆塔地基是否存在隐患，从而判断杆塔以及该位置高压传输线路是否存在隐患。

通讯模块3分别与监测传感模块1、地面监测墩2、监控中心4连接；通讯模块3用于将杆塔的基础信息和地质环境信息发送给监控中心4。

监控中心4用于根据杆塔位置信息，结合北斗数据处理引擎，进行基站与杆塔之间的基线解算，获取杆塔的实时三维坐标。以及用于根据杆塔倾斜度和所述形变度信息，监控杆塔的状态。其中，实时三维坐标为毫米级坐标。

作为本实施例的一种举例，该定位系统还包括：N个监测传感模块1和N个地面观测墩2；N≥1。

其中，N个监测传感模块1用于采集的N个杆塔的基础数据，N个地面观测墩2用于采集的所述N个杆塔的地质环境信息。

监控中心4还用于根据所述N个杆塔的基础数据和地质环境信息，结合数据库中隐患点数据和历史灾害数据，统计得出输电线路的地质灾害预测结果。

隐患点数据包括线路名称、杆塔号、灾害类型、电压等级、主要诱因和处理方式。历史灾害数据包括杆塔形变灾害、杆塔倾斜灾害、山体滑坡灾害、泥石流灾害。隐患点数据和历史灾害数据可作为监测目前杆塔以及高压传输线路的参考数据，为目前监测杆塔及高压传输线路提供参考、借鉴作用。输电线路由所述N个杆塔之间的输电线搭建而成。

作为本实施例的一种举例，该定位系统还包括：地质灾害预测结果为全国及各省的未来24和72小时气象风险预警图和预警报告，根据预警结果及线路分布情况，列出位于地质灾害Ⅳ级、Ⅴ级风险区的输电线路区段，提前为该区域做好应对地质灾害的措施，达到防患于未然的效果。

在本实施例中，如图1所示，定位系统还包括与GNSS接收机13连接的中继站8。中继站8用于接收并转发北斗卫星无线电信号，将GNSS接收机接13收到的北斗卫星信号进行再生、放大处理，以确保北斗卫星信号的传输质量，提高定位系统的稳定性，使定位数据更精确。

在本实施例中，如图1所示，所述定位系统还包括与所述GNSS天线12连接北斗地基增强系统7。地基增强系统7用于不间断监测杆塔的基础数据，可实现全天候全天时对杆塔的基础数据进行监测采集，为该定位系统提供更全面的分析及监测环境。

在本实施例中，如图1所示，GNSS接收机13的水平精度为±2.5mm+0.5ppm，垂直精度为±5mm+0.5ppm，杆塔风载震动中实时监测精度为水平小于±10mm，垂直小于±20mm。GNSS接收机13的毫米级精度为定位系统提供了更精准的定位、监测基础。

在本实施例中，如图1所示，通讯模块3为采用无线网桥、GPRS、3G/4G或光纤通讯方式的通讯模块。高压传输线路多分布在野外、山区、或偏远地区，具有距离远、地点偏远的特点，出于对经济及传输效果的考虑，使用3G/4G的无线传输方式。

在本实施例中，如图1所示，太阳能面板5用于采集太阳能为所述供电模块7充电，太阳能电板5与GNSS天线12、天线支架对角安装在杆塔上，两边辅以适当配重，防止杆塔一边受重发生倾斜。使用太阳能面板5为供电模块提供7充电，可节省拉线供电的麻烦，同时能够避雷和避免现场施工工人发生触电事故，使本系统的安全度更高。

在本实施例中，如图1所示，监测传感模块1还包括：用电信息采集终端14。用电信息采集终端14与杆塔的电能表连接，用于采集所述电能表的用电数据。

在本实施例中，如图1所示，监控中心4还用于接收用电信息采集终端采集14的用电数据，并根据用电数据，监控杆塔的用电情况。用电数据还包括用电异常判断数据、电能计量数据、电力负荷数据。对用电数据的采集、监测，能节约抄表时间和减少抄表工作量，提高了工作效率，同时能及时发现用电异常，减少用户和企业的风险。

在本发明中，监控中心模块结合北斗数据处理引擎进行基站与杆塔进行基站解算，得到杆塔的毫米级坐标，使得对杆塔以及传输线路的定位结果更加精确；中继站保证了卫星信号传输的质量，使得定位数据更加稳定，受外界的因素影响减少；本发明不仅可以实现对高压传输线路的高精度定位，还可以通过对杆塔的监测从而实现对高压输电线路的监测。

以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高压传输线路高精度定位系统，其特征在于，包括：监测传感模块、地面监测墩、太阳能面板、供电模块、通讯模块和监控中心；

其中，所述供电模块分别与所述监测传感模块、所述太阳能面板、所述通讯模块连接；

所述监测传感模块通过天线支架安装在杆塔上；所述监测传感模块包括：GNSS天线、倾角传感器和GNSS接收机；

所述监测传感模块用于采集所述杆塔的基础数据；所述杆塔的基础数据包括：杆塔位置信息、杆塔倾斜度和形变度信息；

所述地面监测墩用于采集所述杆塔所在地理位置的地质环境信息；其中，所述地质环境信息包括：地形地貌信息、地震烈度、坡度和岩土类型；

所述通讯模块分别与所述监测传感模块、地面观测墩、监控中心连接；所述通讯模块用于将所述杆塔的基础信息和所述地质环境信息发送给所述监控中心；

所述监控中心用于根据所述杆塔位置信息，结合北斗数据处理引擎，进行基站与所述杆塔之间的基线解算，获取所述杆塔的实时三维坐标；以及用于根据所述杆塔倾斜度和所述形变度信息，监控所述杆塔的状态；其中，所述实时三维坐标为毫米级坐标。

2.根据权利要求1所述的高压传输线路高精度定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括：N个监测传感模块和N个地面观测墩；N≥1；

其中，所述N个监测传感模块用于采集的N个杆塔的基础数据；

所述N个地面观测墩用于采集的所述N个杆塔的地质环境信息；

所述监控中心还用于根据所述N个杆塔的基础数据和地质环境信息，结合数据库中隐患点数据和历史灾害数据，统计得出输电线路的地质灾害预测结果；

所述隐患点数据包括线路名称、杆塔号、灾害类型、电压等级、主要诱因和处理方式；所述输电线路由所述N个杆塔之间的输电线搭建而成。

3.根据权利要求2所述的高压传输线路高精度定位系统，其特征在于，所述地质灾害预测结果为全国及各省的未来24和72小时气象风险预警图和预警报告，根据预警结果及线路分布情况，列出位于地质灾害Ⅳ级、Ⅴ级风险区的输电线路区段。

4.根据权利要求1所述的高压传输线路高精度定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括与所述GNSS接收机连接的中继站；

所述中继站用于接收并转发北斗卫星无线电信号，将所述GNSS接收机接收到的北斗卫星信号进行再生、放大处理。

5.根据权利要求1所述的高压传输线路高精度定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括与所述GNSS天线连接北斗地基增强系统。

6.根据权利要求1所述的高压传输线路高精度定位系统，其特征在于，所述GNSS接收机的水平精度为±2.5mm+0.5ppm，垂直精度为±5mm+0.5ppm。

7.根据权利要求1所述的高压传输线路高精度定位系统，其特征在于，所述通讯模块为采用无线网桥、GPRS、3G/4G或光纤通讯方式的通讯模块。

8.根据权利要求1所述的高压传输线路高精度定位系统，其特征在于，所述太阳能面板用于采集太阳能为所述供电模块充电。

9.根据权利要求1所述的高压传输线路高精度定位系统，其特征在于，所述监测传感模块还包括：用电信息采集终端；

所述用电信息采集终端与所述杆塔的电能表连接，用于采集所述电能表的用电数据。

10.根据权利要求8所述的高压传输线路高精度定位系统，其特征在于，所述监控中心还用于接收所述用电信息采集终端采集的用电数据，并根据所述用电数据，监控所述杆塔的用电情况。