CN204330010U - 一种高压输电杆塔监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压输电杆塔监测系统，包括控制中心(1)以及分别与该控制中心(1)无线通信的，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，并发送给所述控制中心(1)的多个杆塔监测终端；本实用新型高压输电杆塔监测系统的数据采集相关部分的电路和电池供电部分的电路中的任何一个出现问题，可以直接更换，从而节省了材料。

Description

一种高压输电杆塔监测系统

技术领域

本实用新型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系统已成为亟待解决的问题。

现有技术中，对杆塔所处自然环境的监测通过杆塔处的监测终端来完成，而现有的监测终端会受到雷电风雨等外界环境的影响，所以整个监测终端的主体部件需要封装在一起，以避免被自然力破坏，而为了对抗恶劣的环境，监测终端的封装要求比较高。现有的监测终端的主体部件是通过内置电源，通过接口和导线进行有线方式供电，因为监测终端是需要不停歇的工作的，所以耗电也较快，所以如果将整个监测终端封装在一起，更换电池时，需要触及监测终端，比较麻烦，而且监测终端安装好最好不要频繁的拆封。且如果采用电源进线的方式进行供电，则电源进线口也容易出现同样的问题，造成监测终端的安全性和可靠性降低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的有线供电带来的降低监测终端的安全性和可靠性的缺陷，提供了一种利用无线电方式进行充电的高压输电杆塔监测系统。

本实用新型提供了一种高压输电杆塔监测系统，包括控制中心以及分别与该控制中心无线通信的，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，并发送给所述控制中心的多个杆塔监测终端；

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、用于在杆塔监测终端与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、用于通过无线方式发送电源能量的供电发送电路、以及与所述供电发送电路无线连接，并分别与所述采集模块、所述第一通信模块和所述第一CPU电连接、用于接收并转换所述电源能量后给所述采集模块、所述第一通信模块和所述第一CPU供电的供电接收电路；

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。

本实用新型上述的高压输电杆塔监测系统中，所述供电发送电路包括：电源、主控电路、用于在所述主控电路的控制下将所述电源的能量转换为振荡波的能量转换电路、用于将所述振荡波放大的放大电路和用于将放大的所述振荡波以无线电磁波的方式发送的发射电路；

所述主控电路、能量转换电路、放大电路、发射电路依次相连，所述电源分别连接至所述主控电路、能量转换电路、放大电路。

本实用新型上述的高压输电杆塔监测系统中，所述发射电路包括相互并联的第一电感和第一电容，所述供电接收电路包括相互并联的第二电感和第二电容。

本实用新型上述的高压输电杆塔监测系统中，所述能量转换电路包括集成与非门、第一电阻、第二电阻和第三电容，所述集成与非门内部集成有第一与非门、第二与非门、第三与非门，

所述第一与非门的一个输入端分别连接至所述第一电阻的一端和第三电容的一端，所述第一电阻的另一端分别连接至所述第一与非门的输出端和第二与非门的一个输入端，所述第二与非门的另一个输入端以及所述第一与非门的另一个输入端均连接至所述电源的正极，所述第三电容的另一端连接至所述第二与非门的输出端，所述第二与非门的输出端连接至第三与非门的一个输入端，所述第三与非门的另一个输入端通过所述第二电阻连接至所述主控电路，所述第三与非门的输出端连接至所述放大电路。

实施本实用新型高压输电杆塔监测系统具有以下有益效果：由于杆塔监测终端包括：供电发送电路，其通过无线的方式发送电源能量，供电接收电路可以接收并转换所述电源能量后给采集模块、第一通信模块和第一CPU供电。因此，可以将采集模块、第一通信模块、第一CPU、供电接收电路可以完全密封在一起，这部分电路的密封性能很好，增加了监测终端的安全性和可靠性，且数据采集相关部分的电路和电池供电部分的电路中的任何一个出现问题，可以直接更换，从而节省了材料。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型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为图2所示的供电发送电路和供电接收电路的电路图；

图4是图2所示的杆塔监测终端的采集模块的结构示意图；

图5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6是图1所示的高压输电杆塔监测系统的工作原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型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、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、与第一CPU3电连接，用于存储所述杆塔监测数据的第一存储模块16、用于通过无线方式发送电源能量的供电发送电路17、以及与供电发送电路17无线连接、并分别与采集模块2、第一通信模块4和第一CPU3电连接、用于接收并转换所述电源能量后给采集模块2、第一通信模块4和第一CPU3供电的供电接收电路18；

因为供电发送电路17和供电接收电路18之间是通过无线方式供电，所以可以将供电发送电路17单独封装，而将供电接收电路18、第一通信模块4和第一CPU3共同封装在一起，而采集模块2通过电路与封装在一起的供电接收电路18、第一通信模块4和第一CPU3电性连接。这样在后续频繁的更换电池时，不需要拆封该部分电路，与数据采集相关的电路可以完全密封，增加了监测终端的安全性和可靠性，且数据采集相关部分的电路和电池供电部分的电路中的任何一个出现问题，可以直接更换，以节省材料。

本实施例中，供电发送电路17包括：电源171、主控电路172、能量转换电路173、放大电路174和发射电路175；其中，主控电路172、能量转换电路173、放大电路174、发射电路175依次相连，所述电源171分别连接至所述主控电路172、能量转换电路173、放大电路174。

其中，能量转换电路173用于在主控电路172的控制下将电源171的能量转换为振荡波；放大电路174用于将振荡波进一步进行放大处理；发射电路175用于将经过放大电路174放大的振荡波以无线电磁波的方式发送出去。

其中，能量转换电路173可以直接采用市面上可以买到的电磁转化装置，而供电接收电路18可以直接利用磁电转化装置实现。

参考图3，图3示出了图2所示的供电发送电路17和供电接收电路18的电路图中，主控电路172可以采用单片机或者微处理器，发射电路175包括相互并联的第一电感L1和第一电容C1，供电接收电路18包括相互并联的第二电感L2和第二电容C2。

能量转换电路173包括集成与非门U1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电容C3。放大电路174包括NPN型的第一三极管Q1、NPN型的第二三极管Q2、PNP型的第三三极管Q3、NPN型的第四三极管Q4、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8。

所述集成与非门U1内部集成有第一与非门、第二与非门、第三与非门，本实施例中，集成与非门U1的型号为74HC00，其内集成有4个与非门。74HC00是一款高速CMOS器件,该芯片反应快，输出波形稳定。74HC00与R1、C1构成振荡器，输出的振荡波信号为方波，方波的脉冲频率为：f＝1/(1.4RC)。其中R为电阻R1的有效阻值，更换不同阻值的电阻R1，可以使脉冲频率在KHz级到MHz级可调。单片机或者微处理器输出PWM波作为一个与非门的输入，以控制方波的发送频率。

所述第一与非门的一个输入端(引脚12)分别连接至所述第一电阻R1的一端和第三电容C3的一端，所述第一电阻R1的另一端分别连接至所述第一与非门的输出端(引脚11)和第二与非门的一个输入端(引脚2)，所述第二与非门的另一个输入端(引脚1)以及所述第一与非门的另一个输入端(引脚13)、集成与非门U1的电源端(引脚14)均连接至所述电源171的正极，集成与非门U1的接地端(引脚7)连接至所述电源171的负极，所述第三电容C3的另一端连接至所述第二与非门的输出端(引脚3)，所述第二与非门的输出端连接至第三与非门的一个输入端(引脚4)，所述第三与非门的另一个输入端(引脚5)通过所述第二电阻R2连接至所述主控电路172以接收PWM信号，所述第三与非门的输出端(引脚6)连接至第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的基极还通过所述第三电阻R3连接至所述电源171的正极，所述第一三极管Q1的集电极通过所述第四电阻R4连接至所述电源171的正极，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第二三极管Q2的基极通过第五电阻R5连接至所述第一三极管Q1的集电极，所述第三三极管Q3的基极通过第六电阻R6连接至所述第一三极管Q1的集电极，所述第二三极管Q2的集电极连接至电源171的正极，第三三极管Q3的集电极接地，所述第二三极管Q2的发射极与第三三极管Q3的发射极连接，并通过第七电阻R7连接至第四三极管Q4的基极，第四三极管Q4的基极还通过第八电阻R8接地，所述第四三极管Q4的发射极接地，所述第四三极管Q4的集电极通过所述第一电感L1连接至电源171的正极。

由于U1的6号引脚输出的方波驱动能力小，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4可以进行放大，提高信号的驱动能力。方波为高频信号，第四三极管Q4作为开关被驱动以使第一电感L1和第一电容C1实现LC谐振，产生电磁波，第二电感L2和第二电容C2可以接收该电磁波并转换为电能。

如图4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。这里，倾斜角传感器5、水位传感器6、拍摄模组7以及GPS单元均设置在待测杆塔处。

如图5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。

在本实用新型的较佳实施方式中，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。

在本实用新型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。

下面将以本实用新型的较佳实施方式为例，对本实用新型高压输电杆塔监测系统的工作原理作进一步说明：

如图6所示，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。在本实用新型的较佳实施方式中，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。

本实用新型高压输电杆塔监测系统具有如下优点：

本实用新型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。通过本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型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。当本实用新型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。本实用新型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。本实用新型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。当本实用新型的控制中心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。

实施本实用新型高压输电杆塔监测系统具有以下有益效果：由于杆塔监测终端包括：供电发送电路，其通过无线的方式发送电源能量，供电接收电路可以接收并转换所述电源能量后给采集模块、第一通信模块和第一CPU供电。因此，可以将采集模块、第一通信模块、一CPU、供电接收电路可以完全密封在一起，这部分电路的密封性能很好，增加了监测终端的安全性和可靠性，且数据采集相关部分的电路和电池供电部分的电路中的任何一个出现问题，可以直接更换，从而节省了材料。

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

Claims (4)

1.一种高压输电杆塔监测系统，其特征在于，包括控制中心(1)以及分别与该控制中心(1)无线通信的，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，并发送给所述控制中心(1)的多个杆塔监测终端；

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)、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)、用于通过无线方式发送电源能量的供电发送电路(17)、以及与所述供电发送电路(17)无线连接，并分别与所述采集模块(2)、所述第一通信模块(4)和所述第一CPU(3)电连接、用于接收并转换所述电源能量后给所述采集模块(2)、所述第一通信模块(4)和所述第一CPU(3)供电的供电接收电路(18)；

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)。

2.根据权利要求1所述的高压输电杆塔监测系统，其特征在于，所述供电发送电路(17)包括：电源(171)、主控电路(172)、用于在所述主控电路(172)的控制下将所述电源(171)的能量转换为振荡波的能量转换电路(173)、用于将所述振荡波放大的放大电路(174)和用于将放大的所述振荡波以无线电磁波的方式发送的发射电路(175)；

所述主控电路(172)、能量转换电路(173)、放大电路(174)、发射电路(175)依次相连，所述电源(171)分别连接至所述主控电路(172)、能量转换电路(173)、放大电路(174)。

3.根据权利要求2所述的输电线路监测终端，其特征在于，所述发射电路(175)包括相互并联的第一电感(L1)和第一电容(C1)，所述供电接收电路(18)包括相互并联的第二电感(L2)和第二电容(C2)。

4.根据权利要求3所述的输电线路监测终端，其特征在于，所述能量转换电路(173)包括集成与非门(U1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第三电容(C3)，所述集成与非门(U1)内部集成有第一与非门、第二与非门、第三与非门，

所述第一与非门的一个输入端分别连接至所述第一电阻(R1)的一端和第三电容(C3)的一端，所述第一电阻(R1)的另一端分别连接至所述第一与非门的输出端和第二与非门的一个输入端，所述第二与非门的另一个输入端以及所述第一与非门的另一个输入端均连接至所述电源(171)的正极，所述第三电容(C3)的另一端连接至所述第二与非门的输出端，所述第二与非门的输出端连接至第三与非门的一个输入端，所述第三与非门的另一个输入端通过所述第二电阻(R2)连接至所述主控电路(172)，所述第三与非门的输出端连接至所述放大电路(174)。