CN116859427A - 变电站地质灾害监测预警系统、方法、设备及存储介质 - Google Patents

变电站地质灾害监测预警系统、方法、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变电站地质灾害监测预警系统，包括边坡综合在线监测系统和地质灾害监测预警系统；地质灾害监测预警系统包括解算单元、数据中心、北斗监测站和北斗基准站；北斗基准站用于与卫星通讯获取第一卫星定位，北斗监测站用于获取第二卫星定位；解算单元用于采集北斗基准站的真实位置以及第一卫星定位，计算北斗基准站的定位误差，并根据定位误差纠正第二卫星定位，得到北斗监测站的准确定位。北斗基准站和北斗监测站分别获取第一卫星定位和第二卫星定位，解算单元通过数据中心获取北斗基准站的真实位置，解算得到定位偏差得到准确的定位，不仅能够有效削弱卫星星历误差的影响，还能消除对流层和电离层折射误差的影响，极大地提高监测精度。

Description

变电站地质灾害监测预警系统、方法、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及变电站监测技术领域，特别涉及一种变电站地质灾害监测预警系统、方法、设备及存储介质。
背景技术
我国地理环境复杂，地质灾害分布广，是世界上地质灾害较为严重国家之一。据电网部门统计，影响输电线路的地灾主要有：泥石流、滑坡、地面塌陷、崩塌、地面沉降、地裂缝。多年来，我国一直饱受地质灾害影响，不论是人民的生命安全，还是国家财产安全都存在极大的风险隐患。变电站作为电网的重要节点，可能位于山体旁边，极易受到地质灾害的影响，直接导致线路停电，给生活及生产带来巨大的经济损失。
仅仅依靠人工巡检的方式无法完全掌握不同隐患类型的运行风险，依据经验判断难以保证准确性。诸如山岭、河道等巡检工作难度较大的地区，缺乏科学系统的应对方法，巡检成本高且效率低，无法对突发事故进行实时监管和提前预警，这对变电站的安全稳定运行存在带来很大的隐患。而目前在运行的监测系统，因为监测精度都比较低，所以无法对一些精细的监测指标进行有效监控。可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种变电站地质灾害监测预警系统及方法，用于解决现有技术中变电站监测难度大、监测精度较低的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：一种变电站地质灾害监测预警系统，包括通讯连接的边坡综合在线监测系统和地质灾害监测预警系统；所述地质灾害监测预警系统包括站点单元、解算单元和数据中心；所述站点单元包括北斗监测站和北斗基准站，所述北斗监测站的周侧建设有所述北斗基准站；所述北斗基准站用于与卫星通讯获取第一卫星定位，所述北斗监测站用于与卫星通讯获取第二卫星定位；所述数据中心用于存储北斗基准站的真实位置、第一卫星定位和北斗监测站的第二卫星定位；所述解算单元用于采集北斗基准站的真实位置以及第一卫星定位，计算北斗基准站的定位误差，并根据定位误差纠正第二卫星定位，得到北斗监测站的准确定位。
于本发明的一实施例中，还包括第一通讯单元和第二通讯单元；所述第一通讯单元位于北斗基准站上，用于与卫星实时通讯，采集北斗基准站的站点位置数据，形成第一卫星定位；所述第二通讯单元位于北斗监测站上，用于与卫星实时通讯，采集北斗监测站的站点位置数据，形成第二卫星定位。
于本发明的一实施例中，还包括后台主站系统，所述后台主站系统用于接收数据中心的数据推送，同步更新数据信息并进行数据信息的发布。
于本发明的一实施例中，还包括预警单元，所述预警单元用于获取后台主站发布的数据信息，调取预设的监测预警阈值，根据数据信息和监测预警阈值判断安全性等级。
于本发明的一实施例中，所述边坡综合在线监测系统包括数据采集单元、通讯单元和监测平台；所述采集单元用于边坡物理数据的采集；所述通讯单元用于采集单元与监测平台进行数据通讯；所述监测平台用于根据边坡物理数据进行边坡状态的监控。
于本发明的一实施例中，所述采集单元包括雨量计、裂缝计和倾角计。
为了达到上述目的，本发明还采取了以下技术方案：一种变电站地质灾害监测预警方法，包括如下步骤：北斗监测站与卫星通讯获得第二卫星定位，北斗监测站周侧的北斗基准站与卫星通讯获取第一卫星定位；获取北斗基准站的真实位置，并对北斗基准站的真实位置、第一卫星定位和第二卫星定位进行数据存储；根据北斗基准站的真实位置以及第一卫星定位，计算北斗基准站的定位误差；根据定位误差，纠正第二卫星定位得到北斗监测站的准确定位。
于本发明的一实施例中，还包括如下步骤：接收数据中心的数据推送，同步更新数据信息并进行数据信息的发布；获取数据信息，调取预设的监测预警阈值，根据数据信息和监测预警阈值判断安全性等级。
为了达到上述目的，本发明还采取了以下技术方案：一种变电站地质灾害监测预警设备，包括存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述计算机可读指令，以执行如上述变电站地质灾害监测预警方法的各个步骤。
为了达到上述目的，本发明还采取了以下技术方案：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如上述变电站地质灾害监测预警方法的各个步骤。
如上所述，本发明的变电站地质灾害监测预警系统、方法、设备及存储介质，具有以下有益效果：北斗基准站和北斗监测站分别与卫星进行通讯以获取第一卫星定位和第二卫星定位，解算单元通过数据中心获取北斗基准站的真实位置，同时结合实现通讯获取的第一卫星定位，解算得到定位偏差，根据定位偏差对北斗基准站周侧的北斗监测站得到的第二卫星定位进行修正，得到准确的定位，不仅能够有效削弱卫星星历误差的影响，还能消除对流层和电离层折射误差的影响，极大地提高监测精度，对变电站的精确定位实现了有效监测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的变电站地质灾害监测预警系统的架构图；
图2为本发明提供的变电站地质灾害监测预警系统的另一架构图；
图3为本发明提供的变电站地质灾害监测预警方法的流程图；
图4为本发明提供的变电站地质灾害监测预警方法的另一流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种变电站地质灾害监测预警系统及方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上下左右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，不能理解为对本发明的限制；此外，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图4，本发明提供了一种变电站地质灾害监测预警系统，包括通讯连接的边坡综合在线监测系统和地质灾害监测预警系统；所述地质灾害监测预警系统包括站点单元、解算单元和数据中心；所述站点单元包括北斗监测站和北斗基准站，所述北斗监测站的周侧建设有所述北斗基准站；所述北斗基准站用于与卫星通讯获取第一卫星定位，所述北斗监测站用于与卫星通讯获取第二卫星定位；所述数据中心用于存储北斗基准站的真实位置、第一卫星定位和北斗监测站的第二卫星定位；所述解算单元用于采集北斗基准站的真实位置以及第一卫星定位，计算北斗基准站的定位误差，并根据定位误差纠正第二卫星定位，得到北斗监测站的准确定位。北斗基准站和北斗监测站分别与卫星进行通讯以获取第一卫星定位和第二卫星定位，解算单元通过数据中心获取北斗基准站的真实位置，同时结合实现通讯获取的第一卫星定位，解算得到定位偏差，根据定位偏差对北斗基准站周侧的北斗监测站得到的第二卫星定位进行修正，得到准确的定位，不仅能够有效削弱卫星星历误差的影响，还能消除对流层和电离层折射误差的影响，极大地提高监测精度，对变电站的精确定位实现了有效监测。地质灾害监测预警系统的框架图可以参照图1，可以理解的是，所述北斗基准站位于北斗监测站的周侧，在解算时可以将北斗基准站的定位偏差等同为北斗监测站的定位偏差，据此对北斗监测站的第二卫星定位进行解算，可以得到北斗监测站的准确定位。
上述实施例采用的是RTK即实时载波相位差分技术，其优点包括：(1)消除卫星钟钟差；(2)消除卫星星历误差；(3)消除电离层延迟；(4)消除对流层延迟；(5)将接收机钟钟差做为未知数求出以上措施将有效地提高定位精度。一般而言，以坐标方式差分可达±5m的精度，以伪距方式可达±(1～3)m级精度，以载波相位方式可达±(1～3)cm的精度，高程精度为平面精度的2～3倍。
RTK即实时载波相位差分技术，定位精度可以达到厘米级。静态相对定位是在WGS-84坐标系中，利用载波相位确定观测站与某一地面参考点之间的相对位置，或两测站之间的相对位置。也就是我们通常说说的静态测量，测量时必须使用两台或两台以上的接收机分别摆放在不同的测站上，两两测站之间至少要有4颗共同的卫星，同步做一定时间的静止观测。其精度经过静态后处理后，水平优于±3mm，垂直优于±5mm。
可选的，还包括第一通讯单元和第二通讯单元；所述第一通讯单元位于北斗基准站上，用于与卫星实时通讯，采集北斗基准站的站点位置数据，形成第一卫星定位；所述第二通讯单元位于北斗监测站上，用于与卫星实时通讯，采集北斗监测站的站点位置数据，形成第二卫星定位。在本实施例中，所述第一通讯单元和第二通讯单元均包括GNSS卫星数据接收机，所述GNSS卫星数据接收机用于接收卫星数据，实现第一通讯单元和第二通讯单元与卫星的通讯连接。
本实施例中的地质灾害监测预警系统还包括后台主站系统，所述后台主站系统用于接收数据中心的数据推送，同步更新数据信息并进行数据信息的发布。优选的，还包括预警单元，所述预警单元用于获取后台主站发布的数据信息，调取预设的监测预警阈值，根据数据信息和监测预警阈值判断安全性等级。
详细的，本实施例中的边坡综合在线监测系统包括数据采集单元、通讯单元和监测平台；所述采集单元用于边坡物理数据的采集；所述通讯单元用于采集单元与监测平台进行数据通讯；所述监测平台用于根据边坡物理数据进行边坡状态的监控。具体的，所述采集单元包括雨量计、裂缝计和倾角计。可选的，所述采集单元可采用雨量筒、气象传感器、水位计、土压力计、倾斜仪和其它小型化多参数智能监测设备，通过高度集成多类型传感器，实现边坡的位移、加速度、倾角、方位角、温湿度等多种监测。同样的，所述边坡综合在线监测系统能够确定监测预警阈值，并设计、规范提出的控制值，如变形量，变化速率，监测数据结合宏观变形破坏迹象进行综合判断，以确定边坡结构的安全性，监测支护结构的承载能力、运营状态和耐久性能等，以满足安全运营的要求。同时根据监测对象、监测目的，以需求和经济性为原则，避免浪费。
请参阅图2，边坡综合在线监测系统的监测平台包括数据服务器和数据接收服务器，所述数据接收服务器用于数据的接收，接收到的数据储存于所述数据服务器中。所述边坡综合在线监测系统还包括分析预管理系统和数据管理子系统，通过所述数据管理子系统能够对数据服务器内的数据进行日常管理，所述分析预管理系统根据数据服务器内的数据对边坡状态进行分析，实现边坡状态的日常管理。
本发明的实施例还包括以下技术方案：一种变电站地质灾害监测预警方法，包括如下步骤：S1、北斗监测站与卫星通讯获得第二卫星定位，北斗监测站周侧的北斗基准站与卫星通讯获取第一卫星定位；S2、获取北斗基准站的真实位置，并对北斗基准站的真实位置、第一卫星定位和第二卫星定位进行数据存储；S3、根据北斗基准站的真实位置以及第一卫星定位，计算北斗基准站的定位误差；S4、根据定位误差，纠正第二卫星定位得到北斗监测站的准确定位。
详细的，还包括如下步骤：S5、接收数据中心的数据推送，同步更新数据信息并进行数据信息的发布；S6、获取数据信息，调取预设的监测预警阈值，根据数据信息和监测预警阈值判断安全性等级。
在本实施例中，所述边坡综合在线监测系统能够从所述地质灾害监测预警系统的数据中心获取数据，实现边坡综合在线监测系统和地质灾害监测预警系统的数据联系，便于同时在边坡综合在线监测系统和地质灾害监测预警系统上进行数据同步。
本发明的实施例还包括以下技术方案：一种变电站地质灾害监测预警设备，包括存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述计算机可读指令，以执行如上述变电站地质灾害监测预警方法的各个步骤。
本发明的实施例还包括以下技术方案：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如上述变电站地质灾害监测预警方法的各个步骤。
综上所述，本发明的变电站地质灾害监测预警系统及方法，北斗基准站和北斗监测站分别与卫星进行通讯以获取第一卫星定位和第二卫星定位，解算单元通过数据中心获取北斗基准站的真实位置，同时结合实现通讯获取的第一卫星定位，解算得到定位偏差，根据定位偏差对北斗基准站周侧的北斗监测站得到的第二卫星定位进行修正，得到准确的定位，不仅能够有效削弱卫星星历误差的影响，还能消除对流层和电离层折射误差的影响，极大地提高监测精度，对变电站的精确定位实现了有效监测。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种变电站地质灾害监测预警系统，其特征在于，包括通讯连接的边坡综合在线监测系统和地质灾害监测预警系统；所述地质灾害监测预警系统包括站点单元、解算单元和数据中心；所述站点单元包括北斗监测站和北斗基准站，所述北斗监测站的周侧建设有所述北斗基准站；
所述北斗基准站用于与卫星通讯获取第一卫星定位，所述北斗监测站用于与卫星通讯获取第二卫星定位；
所述数据中心用于存储北斗基准站的真实位置、第一卫星定位和北斗监测站的第二卫星定位；
所述解算单元用于采集北斗基准站的真实位置以及第一卫星定位，计算北斗基准站的定位误差，并根据定位误差纠正第二卫星定位，得到北斗监测站的准确定位。
2.根据权利要求1所述的变电站地质灾害监测预警系统，其特征在于，还包括第一通讯单元和第二通讯单元；
所述第一通讯单元位于北斗基准站上，用于与卫星实时通讯，采集北斗基准站的站点位置数据，形成第一卫星定位；
所述第二通讯单元位于北斗监测站上，用于与卫星实时通讯，采集北斗监测站的站点位置数据，形成第二卫星定位。
3.根据权利要求1所述的变电站地质灾害监测预警系统，其特征在于，还包括后台主站系统，所述后台主站系统用于接收数据中心的数据推送，同步更新数据信息并进行数据信息的发布。
4.根据权利要求3所述的变电站地质灾害监测预警系统，其特征在于，还包括预警单元，所述预警单元用于获取后台主站发布的数据信息，调取预设的监测预警阈值，根据数据信息和监测预警阈值判断安全性等级。
5.根据权利要求3所述的变电站地质灾害监测预警系统，其特征在于，所述边坡综合在线监测系统包括数据采集单元、通讯单元和监测平台；
所述采集单元用于边坡物理数据的采集；
所述通讯单元用于采集单元与监测平台进行数据通讯；
所述监测平台用于根据边坡物理数据进行边坡状态的监控。
6.根据权利要求5所述的变电站地质灾害监测预警系统，其特征在于，所述采集单元包括雨量计、裂缝计和倾角计。
7.一种变电站地质灾害监测预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
北斗监测站与卫星通讯获得第二卫星定位，北斗监测站周侧的北斗基准站与卫星通讯获取第一卫星定位；
获取北斗基准站的真实位置，并对北斗基准站的真实位置、第一卫星定位和第二卫星定位进行数据存储；
根据北斗基准站的真实位置以及第一卫星定位，计算北斗基准站的定位误差；
根据定位误差，纠正第二卫星定位得到北斗监测站的准确定位。
8.根据权利要求7所述的变电站地质灾害监测预警方法，其特征在于，还包括如下步骤：
接收数据中心的数据推送，同步更新数据信息并进行数据信息的发布；
获取数据信息，调取预设的监测预警阈值，根据数据信息和监测预警阈值判断安全性等级。
9.一种变电站地质灾害监测预警设备，其特征在于，包括存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述计算机可读指令，以执行如权利要求7-8任一项所述变电站地质灾害监测预警方法的各个步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求7-8中任一项所述变电站地质灾害监测预警方法的各个步骤。
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