CN117723025A - 一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，属于输电线杆塔监测技术领域。一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，包括监测设备分布单元、监测数据采集单元、云端处理器和远程监测平台。本发明解决了现有技术无法对输电线杆塔倾斜进行预测的问题，本发明通过监测设备分布单元设置各类监测装置，对所在监测区域内输电线杆塔的数据进行监测，通过监测数据采集单元对各项监测数据进行采集，获取到所监测输电线杆塔的位置信息、倾斜信息、视频信息、风力信息和振动信息，通过云端处理器对各项监测数据的分析和对比，不仅可监测到当前输电线杆塔是否发生了倾斜，而且还能对输电线杆塔未来倾斜风险进行预测，使工作人员可及时采取防范措施。

Description

一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统

技术领域

本发明涉及输电线杆塔监测技术领域，具体为一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统。

背景技术

大型输电线（高压、特高压）需要保证线路安全、稳定，但是一些意外的因素可能会造成输电线杆塔受损，乃至倾斜，给整个输电线路造成极大的损害，输电线杆塔的倾斜有瞬间性的倒塌，也有由于磨损、老化造成的渐变式的倾斜，因此，需要一种特定设备或系统来监测输电线杆塔的任意一种倾斜行为。

但输电线杆塔在实际监测过程中存在以下问题，传统监测仅确定当前输电线杆塔是否发生了倾斜，而无法对输电线杆塔未来倾斜风险进行预测，使得工作人员无法提前采取防范措施来避免输电线杆塔的倾斜；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，通过设置各类监测装置对所在监测区域内的输电线杆塔的数据进行监测，并对各项监测数据进行采集，以此获取到所监测输电线杆塔的位置信息、倾斜信息、视频信息、风力信息和振动信息，通过各项监测数据的分析和对比，不仅可以监测到当前输电线杆塔是否发生了倾斜，而且还能对输电线杆塔未来倾斜风险进行预测，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，包括：

监测设备分布单元，用于设置各类监测装置，并将各类监测装置分布在监测区域内的输电线杆塔位置上，各类监测装置包括定位设备、双轴倾角传感器、视频监控设备、风力传感器和振动传感器；

监测数据采集单元，用于基于各类监测装置对所在监测区域内的输电线杆塔的数据进行监测，并对各项监测数据进行采集，以此获取到所监测输电线杆塔的位置信息、倾斜信息、视频信息、风力信息和振动信息；

云端处理器，用于对采集的各项监测数据进行分析，通过分析确定输电线杆塔是否存在倾斜情况以及预测倾斜风险，并将采集的风力信息和振动信息与预先设置的阈值做对比，最后，将监测数据与分析结果和对比结果发送至远程监测平台；

远程监测平台，用于对输电线杆塔的监测数据进行显示，根据分析结果和对比结果了解输电线杆塔的状态和存在的倾斜风险，并对异常做出报警。

进一步地，所述监测设备分布单元与监测数据采集单元之间信号连接，监测数据采集单元、云端处理器与远程监测平台三者之间采用4G、5G、GMS或者Zigbee技术进行通讯传输。

进一步地，所述监测设备分布单元设置的各类监测装置，包括：

定位设备，用于获取所监测的输电线杆塔的位置信息；

双轴倾角传感器，用于测量输电线杆塔在顺线和横向方向的多角度；

视频监控设备，用于对所在的检测区域内进行视频拍摄；

风力传感器，用于测量输电线杆塔所在区域的风力信息；

振动传感器，用于测量输电线杆塔的振动情况。

进一步地，所述监测设备分布单元的监测区域内包含多个输电线杆塔，每个输电线杆塔的位置上均分布有相应的各类监测装置。

进一步地，所述监测数据采集单元，包括：

数据采集模块，基于定位设备、双轴倾角传感器、视频监控设备、风力传感器和振动传感器，对输电线杆塔的各项数据进行监测，数据采集模块对各项监测数据进行采集；

数据整合模块，用于将所监测的输电线杆塔各项监测数据进行整合统一，以便云端处理器对各项监测数据进行分析。

进一步地，所述数据采集模块，具体为：

基于定位设备，以此采集到输电线杆塔的位置信息；

基于双轴倾角传感器，以此采集到输电线杆塔的倾斜信息；

基于视频监控设备，以此采集到所在检测区域内的视频信息；

基于风力传感器，以此采集到输电线杆塔所在区域的风力信息；

基于振动传感器，以此采集到输电线杆塔的振动信息。

进一步地，所述云端处理器，包括：

数据分析模块，用于对采集的各项监测数据进行分析，通过分析确定输电线杆塔是否已经存在倾斜情况，以及通过分析预测未来输电线杆塔是否有倾斜的风险，将监测数据中的风力信息和振动信息与预先设置的阈值做对比，对比风力信息和振动信息是否超出阈值，最后，将监测数据与分析结果和对比结果发送至远程监测平台。

进一步地，所述数据分析模块预先设置的阈值，具体为：

风力阈值：风力不超过7级；

振动阈值，振动不超过0.5m/s。

进一步地，所述远程监测平台，包括：

显示模块，用于对监测数据与分析结果和对比结果进行显示，以便工作人员进行查看；

报警模块，用于根据分析结果和对比结果，对其中存在的倾斜情况或者存在的倾斜风险做出报警提醒，以便工作人员采取防范措施。

进一步地，所述报警模块，包括：

现场通知，用于通过扬声器播放报警信息内容，扬声器播放声音为110分贝且报警信息内容重复播放三次；

短信通知，用于向管理人员发出报警信息的提醒短信，管理人员根据提醒短信安排工作人员采取防范措施。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过监测设备分布单元设置各类监测装置，以此对所在监测区域内的输电线杆塔的数据进行监测，通过监测数据采集单元对各项监测数据进行采集，可以获取到所监测输电线杆塔的位置信息、倾斜信息、视频信息、风力信息和振动信息，通过云端处理器对各项监测数据进行分析和对比，根据对倾斜信息和视频信息的分析，可以监测到当前输电线杆塔是否发生了倾斜，根据对风力信息和振动信息的对比，可以对输电线杆塔未来倾斜风险进行预测，使得工作人员可以及时采取防范措施，以此避免发生输电线杆塔倾斜的情况，同时，所采集的监测数据与分析结果和对比结果均会在远程监测平台，并分析结果和对比结果中的异常做出报警提醒，通过报警使工作人员可快速针对输电线杆塔的倾斜问题以及倾斜风险做出处理。

附图说明

图1为本发明的高精度输电线杆塔倾斜预测系统框图；

图2为本发明的高精度输电线杆塔倾斜预测系统实现示意图。

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做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。

为了解决现有的监测系统无法对输电线杆塔未来倾斜风险进行预测，使得工作人员无法提前采取防范措施来避免输电线杆塔倾斜的技术问题，请参阅图1-图2，本实施例提供以下技术方案：

一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，包括：

监测设备分布单元，用于设置各类监测装置，并将各类监测装置分布在监测区域内的输电线杆塔位置上，各类监测装置包括定位设备、双轴倾角传感器、视频监控设备、风力传感器和振动传感器；

监测数据采集单元，用于基于各类监测装置对所在监测区域内的输电线杆塔的数据进行监测，并对各项监测数据进行采集，以此获取到所监测输电线杆塔的位置信息、倾斜信息、视频信息、风力信息和振动信息；

云端处理器，用于对采集的各项监测数据进行分析，通过分析确定输电线杆塔是否存在倾斜情况以及预测倾斜风险，并将采集的风力信息和振动信息与预先设置的阈值做对比，最后，将监测数据与分析结果和对比结果发送至远程监测平台；

远程监测平台，用于对输电线杆塔的监测数据进行显示，根据分析结果和对比结果了解输电线杆塔的状态和存在的倾斜风险，并对异常做出报警。

上述内容的技术效果：通过监测设备分布单元设置的各类监测装置，可对监测区域内输电线杆塔的位置、倾斜、视频、风力和振动这些数据进行监测，通过监测数据采集单元可以对上述的各项监测数据进行采集，通过云端处理器对各项监测数据进行分析和对比，可以确定当前输电线杆塔是否发生了倾斜，同时可对输电线杆塔未来倾斜风险进行预测，而所采集的监测数据与分析结果和对比结果均会在远程监测平台，并分析结果和对比结果中的异常做出报警，以便工作人员查看。

监测设备分布单元与监测数据采集单元之间信号连接，监测数据采集单元、云端处理器与远程监测平台三者之间采用4G、5G、GMS或者Zigbee技术进行通讯传输。

上述内容的技术效果：依托于输电线杆塔倾斜预测项目，监测数据采集单元、云端处理器与远程监测平台三者之间，可以按照通信速率、通信距离、通信协议、安装灵活性、工作效率、经济性和环境要求来选择输网络，从而使数据传输更加灵活变通。

监测设备分布单元设置的各类监测装置，包括：

定位设备，用于获取所监测的输电线杆塔的位置信息；

双轴倾角传感器，用于测量输电线杆塔在顺线和横向方向的多角度；

视频监控设备，用于对所在的检测区域内进行视频拍摄；

风力传感器，用于测量输电线杆塔所在区域的风力信息；

振动传感器，用于测量输电线杆塔的振动情况。

监测设备分布单元的监测区域内包含多个输电线杆塔，每个输电线杆塔的位置上均分布有相应的各类监测装置。

上述内容的技术效果：由于监测区域内包含多个输电线杆塔，所以每个位置上的输电线杆塔均会分布有相应的各类监测装置，从而精确采集到每个位置上输电线杆塔的信息，通过定位设备可以获取所监测的输电线杆塔的位置信息，定位设备采用GPS定位或者北斗卫星定位对输电线杆塔进行定位，定位设备可以按照经济性和环境来选择GPS定位或者北斗卫星定位，从而使定位更加灵活变通，通过双轴倾角传感器可以测量输电线杆塔在顺线和横向方向的多角度，通过视频监控设备可以对所在的检测区域内进行视频拍摄，通过风力传感器可以测量输电线杆塔所在区域的风力信息，通过振动传感器可以测量输电线杆塔的振动情况，通过上述各类监测装置对输电线杆塔的各项数据进行监测，可为后续数据的分析和对比提供依据。

监测数据采集单元，包括：

数据采集模块，基于定位设备、双轴倾角传感器、视频监控设备、风力传感器和振动传感器，对输电线杆塔的各项数据进行监测，数据采集模块对各项监测数据进行采集；

数据整合模块，用于将所监测的输电线杆塔各项监测数据进行整合统一，以便云端处理器对各项监测数据进行分析。

数据采集模块，具体为：

基于定位设备，以此采集到输电线杆塔的位置信息；

基于双轴倾角传感器，以此采集到输电线杆塔的倾斜信息；

基于视频监控设备，以此采集到所在检测区域内的视频信息；

基于风力传感器，以此采集到输电线杆塔所在区域的风力信息；

基于振动传感器，以此采集到输电线杆塔的振动信息。

上述内容的技术效果：通过数据采集模块可以将各类监测装置监测到的各项数据进行采集，从而可以获取到关于输电线杆塔的位置信息、倾斜信息、视频信息、风力信息和振动信息，而采集到各项监测数据可以通过数据整合模块进行整合统一，从而可将当前输电线杆塔的数据整合统一在一起，有利于云端处理器进行统一分析。

云端处理器，包括：

数据分析模块，用于对采集的各项监测数据进行分析，通过分析确定输电线杆塔是否已经存在倾斜情况，以及通过分析预测未来输电线杆塔是否有倾斜的风险，将监测数据中的风力信息和振动信息与预先设置的阈值做对比，对比风力信息和振动信息是否超出阈值，最后，将监测数据与分析结果和对比结果发送至远程监测平台。

数据分析模块预先设置的阈值，具体为：

风力阈值：风力不超过7级；

振动阈值，振动不超过0.5m/s。

上述内容的技术效果：通过数据分析模块可以对采集的各项监测数据进行分析，具体对位置信息、倾斜信息和视频信息，通过分析位置信息可以获取输电线杆塔所在位置，从而有利于工作人员锁定存在倾斜问题的输电线杆塔，通过分析倾斜信息和视频信息可以判断输电线杆塔当前是否发生了倾斜，输电线杆塔的倾斜度允许范围在0.2°-0.5°之间，若分析超出此范围，则判断输电线杆塔当前处于倾斜状态，再将风力信息和振动信息与预先设置的阈值做对比，通过对比风力信息，判断风力是否超过了7级，若未超过7级，输电线杆塔未来可能不会出现倾斜情况，若超过7级，风力过大可能会影响输电线杆塔，输电线杆塔未来可能会出现倾斜情况，通过对比振动信息，判断振动是否超过了超过0.5m/s，若未超过，输电线杆塔未来可能不会出现倾斜情况，若超过，振动过大可能会影响输电线杆塔，输电线杆塔未来可能会出现倾斜情况，上述分析结果和对比结果会与监测数据一起发送至远程监测平台，以便处于远程监测平台的工作人员及时掌握当前输电线杆塔的状况。

远程监测平台，包括：

显示模块，用于对监测数据与分析结果和对比结果进行显示，以便工作人员进行查看；

报警模块，用于根据分析结果和对比结果，对其中存在的倾斜情况或者存在的倾斜风险做出报警提醒，以便工作人员采取防范措施。

报警模块，包括：

现场通知，用于通过扬声器播放报警信息内容，扬声器播放声音为110分贝且报警信息内容重复播放三次；

短信通知，用于向管理人员发出报警信息的提醒短信，管理人员根据提醒短信安排工作人员采取防范措施。

上述内容的技术效果：通过显示模块可以对监测数据与分析结果和对比结果进行显示，工作人员根据监测数据可以了解输电线杆塔的各项信息，工作人员根据分析结果可以确定当前输电线杆塔是否发生了倾斜，若分析结果为未发生倾斜，则当前输电线杆塔处于正常状态，若分析结果为发生倾斜，则当前输电线杆塔处于异常的倾斜状态，该异常可以通过报警模块做出报警提醒，工作人员根据对比结果可以对输电线杆塔未来倾斜风险进行预测，若对比结果为无倾斜风险，则无需采取防范措施，若对比结果为有倾斜风险，则通过报警模块做出报警提醒，通过报警模块可以使工作人员及时对异常情况采取防范措施，以此避免发生输电线杆塔倾斜的情况，并且，报警模块将现场通知和短信通知结合，两种通知的结合有利于引起工作人员的注意，进而快速对输电线杆塔的倾斜问题做出处理。

工作原理：通过监测设备分布单元在监测区域内的输电线杆塔的位置上设置各类监测装置，利用各类监测装置对输电线杆塔的数据进行监测，而各项监测数据则通过监测数据采集单元进行采集，各项监测数据为所监测输电线杆塔的位置信息、倾斜信息、视频信息、风力信息和振动信息，再通过云端处理器对各项监测数据进行分析和对比，根据对定位信息的分析，可使工作人员掌握输电线杆塔的所在位置，根据对倾斜信息和视频信息的分析，可以监测到当前输电线杆塔是否发生了倾斜，使得工作人员可以及时采取补救措施来改善输电线杆塔的倾斜问题，根据对风力信息和振动信息的对比，可以对输电线杆塔未来倾斜风险进行预测，使得工作人员可以及时采取防范措施来避免输电线杆塔未来发生倾斜的风险，以此避免发生输电线杆塔倾斜的情况，同时，所采集的监测数据与分析结果和对比结果均会在远程监测平台，并分析结果和对比结果中的异常做出报警提醒，通过报警使工作人员可快速对输电线杆塔的倾斜问题做出处理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，其特征在于，包括：

监测设备分布单元，用于设置各类监测装置，并将各类监测装置分布在监测区域内的输电线杆塔位置上，各类监测装置包括定位设备、双轴倾角传感器、视频监控设备、风力传感器和振动传感器；

监测数据采集单元，用于基于各类监测装置对所在监测区域内的输电线杆塔的数据进行监测，并对各项监测数据进行采集，以此获取到所监测输电线杆塔的位置信息、倾斜信息、视频信息、风力信息和振动信息；

云端处理器，用于对采集的各项监测数据进行分析，通过分析确定输电线杆塔是否存在倾斜情况以及预测倾斜风险，并将采集的风力信息和振动信息与预先设置的阈值做对比，最后，将监测数据与分析结果和对比结果发送至远程监测平台；

远程监测平台，用于对输电线杆塔的监测数据进行显示，根据分析结果和对比结果了解输电线杆塔的状态和存在的倾斜风险，并对异常做出报警。

2.根据权利要求1所述的一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，其特征在于：所述监测设备分布单元与监测数据采集单元之间信号连接，监测数据采集单元、云端处理器与远程监测平台三者之间采用、4G、5G、GMS或者Zigbee技术进行通讯传输。

3.根据权利要求1所述的一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，其特征在于：所述监测设备分布单元设置的各类监测装置，包括：

定位设备，用于获取所监测的输电线杆塔的位置信息；

双轴倾角传感器，用于测量输电线杆塔在顺线和横向方向的多角度；

视频监控设备，用于对所在的检测区域内进行视频拍摄；

风力传感器，用于测量输电线杆塔所在区域的风力信息；

振动传感器，用于测量输电线杆塔的振动情况。

4.根据权利要求1所述的一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，其特征在于：所述监测设备分布单元的监测区域内包含多个输电线杆塔，每个输电线杆塔的位置上均分布有相应的各类监测装置。

5.根据权利要求1所述的一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，其特征在于：所述监测数据采集单元，包括：

数据采集模块，基于定位设备、双轴倾角传感器、视频监控设备、风力传感器和振动传感器，对输电线杆塔的各项数据进行监测，数据采集模块对各项监测数据进行采集；

数据整合模块，用于将所监测的输电线杆塔各项监测数据进行整合统一，以便云端处理器对各项监测数据进行分析。

6.根据权利要求5所述的一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，其特征在于：所述数据采集模块，具体为：

基于定位设备，以此采集到输电线杆塔的位置信息；

基于双轴倾角传感器，以此采集到输电线杆塔的倾斜信息；

基于视频监控设备，以此采集到所在检测区域内的视频信息；

基于风力传感器，以此采集到输电线杆塔所在区域的风力信息；

基于振动传感器，以此采集到输电线杆塔的振动信息。

7.根据权利要求1所述的一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，其特征在于：所述云端处理器，包括：

数据分析模块，用于对采集的各项监测数据进行分析，通过分析确定输电线杆塔是否已经存在倾斜情况，以及通过分析预测未来输电线杆塔是否有倾斜的风险，将监测数据中的风力信息和振动信息与预先设置的阈值做对比，对比风力信息和振动信息是否超出阈值，最后，将监测数据与分析结果和对比结果发送至远程监测平台。

8.根据权利要求7所述的一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，其特征在于：所述数据分析模块预先设置的阈值，具体为：

风力阈值：风力不超过7级；

振动阈值，振动不超过0.5m/s。

9.根据权利要求1所述的一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，其特征在于：所述远程监测平台，包括：

显示模块，用于对监测数据与分析结果和对比结果进行显示，以便工作人员进行查看；

报警模块，用于根据分析结果和对比结果，对其中存在的倾斜情况或者存在的倾斜风险做出报警提醒，以便工作人员采取防范措施。

10.根据权利要求9所述的一种高精度输电线杆塔倾斜预测系统，其特征在于：所述报警模块，包括：

现场通知，用于通过扬声器播放报警信息内容，扬声器播放声音为110分贝且报警信息内容重复播放三次；

短信通知，用于向管理人员发出报警信息的提醒短信，管理人员根据提醒短信安排工作人员采取防范措施。