CN206440262U - 一种利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，包括壳体及设于壳体上的网络RTK处理模块、ARM处理模块、短报文通信模块、北斗卫星接收天线、北斗短报文数传天线、电源模块，所述网络RTK处理模块的输入端通过馈线与北斗卫星接收天线相连，其输出端与ARM处理模块的输入端相连，所述ARM处理模块与短报文通信模块交互连接，所述短报文通信模块与北斗短报文数传天线相连，所述电源模块用于向网络RTK处理模块、ARM处理模块及短报文通信模块供电。本实用新型能够及时对电力铁塔有效预警并发现安全隐患，使发生故障的危害降至最低，降低了人工巡检成本，提高了工作效率，保障电网运行安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备监测技术领域，具体涉及一种利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置。
背景技术
在电力系统中输电线路长、地域跨越广、地质环境复杂，因自然灾害、工程施工及人为破坏等原因造成电力铁塔倒塌、损坏的事件常有发生，造成了国家重大经济损失，是电网安全的重要隐患之一。电力铁塔是一种非常重要的电网设备，由于倾斜、沉降、滑移等状态变化易引起铁塔变形，从而铁塔受力发生不均匀变化，造成线路隐患进而发生安全生产事故。当前，传统铁塔变形监测主要以人工携带测量仪的巡检方式进行，这种方式需要较大的人力、物力投入且效率低下，此外，受实际环境中通信环境与人工复检周期长等限制，经常会出现铁塔变形信息不精确、不及时等现象，无法及时有效监测电力线路故障问题，因此需要对铁塔变形进行高效率、高精度监测。
现有的与利用北斗技术进行电力铁塔变形监测相关的实用新型专利文件，有中国实用新型专利公开号为CN205751206U的专利“一种基于北斗技术的电力铁塔变形监测装置”，第一，其主要针对局部区域下基于北斗技术的电力铁塔变形监测，高精度监测范围（实时动态厘米级）及铁塔数量均有限；第二，该装置虽然能进行塔形监测，但是需要自建基准站进行北斗数据观测，在不具备基准站部署条件的场景下应用受限，不能满足广域、多样化电力铁塔变形监测场景；第三，静态后处理需在后端服务器完成，对通信带宽要求较大，且仅采用无线公网一种远程通信方式无法适应复杂地理环境。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，通过该装置能够对电力铁塔的变形状况进行集中监测、统一管理，进一步提高巡检效率，降低巡检成本，保障电网输电线路安全。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，包括壳体及设于壳体上的网络RTK处理模块、ARM处理模块、短报文通信模块、北斗卫星接收天线、北斗短报文数传天线、电源模块，所述网络RTK处理模块的输入端通过馈线与北斗卫星接收天线相连，其输出端与ARM处理模块的输入端相连，所述ARM处理模块与短报文通信模块交互连接，所述短报文通信模块与北斗短报文数传天线相连，所述电源模块用于向网络RTK处理模块、ARM处理模块及短报文通信模块供电。
所述电源模块包括太阳能电池板及与太阳能电池板输出端相连的蓄电池，所述蓄电池通过壳体上的底板分别向网络RTK处理模块、ARM处理模块及短报文通信模块供电。
上述方案中，还包括设于壳体上的GPRS公网通信模块及GPRS天线，所述ARM处理模块具备双通道远程通信功能，所述GPRS公网通信模块与ARM处理模块交互连接，所述GPRS天线与GPRS公网通信模块相连。
上述方案中，还包括存储介质，所述存储介质与ARM处理模块的USB接口相连。
所述ARM处理模块通过RS232接口与短报文通信模块交互连接。
所述ARM处理模块通过RS232接口与GPRS公网通信模块交互连接。
所述壳体通过不锈钢螺丝固定于铁塔塔尖或塔基位置。
所述网络RTK处理模块与北斗地基增强系统通过公网通信信息互联，并利用北斗地基增强系统的RTK虚拟参考站方法采集实时动态高精度位置数据。
所述ARM处理模块在定位现场前端完成静态后处理高精度位置解算功能。
由上述技术方案可知，本实用新型采用网络RTK模块、短报文通信模块、GPRS通信模块以及北斗短报文数传天线、GPRS天线，实时采集铁塔各关键位置的变形数据信息，在前端完成实时动态厘米级及静态后处理毫米级定位监测，处理结果通过短报文和GPRS公网双通道通信模块发送至远程铁塔监测平台统一分析和管理，能够及时有效预警并发现安全隐患，使发生故障的危害降至最低，降低了人工巡检成本，提高了工作效率，保障电网运行安全。壳体采用不锈钢材质的螺丝固定在铁塔关键点上，接触较为紧密，固定牢靠，方便安装、调节，能够适应不同塔形结构的铁塔，提高了铁塔变形自动监测的兼容性、便捷性和可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的应用部署示例图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
如图1所示，本实施例的利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，包括壳体1及设于壳体1上的网络RTK处理模块10、ARM处理模块11、短报文通信模块12、北斗卫星接收天线13、北斗短报文数传天线14、GPRS公网通信模块15、GPRS天线16、存储介质17、电源模块，网络RTK处理模块10的输入端通过馈线与北斗卫星接收天线13相连，其输出端与ARM处理模块11的输入端相连。该ARM处理模块11具备双通道远程通信功能，ARM处理模块11通过RS232接口与短报文通信模块12交互连接，短报文通信模块12经北斗短报文数传天线14与远程监测平台连接，ARM处理模块11通过RS232接口与GPRS公网通信模块15交互连接，GPRS天线16与GPRS公网通信模块15相连。该电源模块用于向网络RTK处理模块10、ARM处理模块11、GPRS公网通信模块15及短报文通信模块12供电。
本实施例的电源模块包括太阳能电池板2及与太阳能电池板2输出端相连的蓄电池3，蓄电池3通过壳体1内的底板分别向网络RTK处理模块10、ARM处理模块11及短报文通信模块12供电。太阳能电池板2、北斗卫星接收天线13、短报文数传天线14和GPRS天线16安装在壳体1的表面，蓄电池3、网络RTK处理模块10、ARM处理模块11、短报文通信模块12、GPRS公网通信模块15和存储介质17安装在壳体1的内部。
如图2所示，壳体1通过不锈钢螺丝固定于铁塔塔尖5、塔基位置6等铁塔关键位置上，作为北斗高精度监测点利用北斗地基增强系统获取铁塔变形数据。网络RTK处理模块10与北斗地基增强系统通过公网通信信息互联，并利用北斗地基增强系统的RTK虚拟参考站方法采集实时动态高精度位置数据。本实用新型利用ARM处理模块11在定位现场前端完成静态后处理高精度位置解算功能。
本实用新型的工作原理：
北斗卫星接收天线13接收北斗卫星信号，并通过网络RTK处理模块10实现RTK虚拟参考站技术完成实时动态处理，同时将北斗观测数据传输给ARM处理模块11，以完成静态后处理解算，然后将实时动态处理、静态后处理的解算结果通过短报文通信模块12和短报文数传天线14，或者GPRS公网通信模块15和GPRS天线16完整无误地传输到远程铁塔监测平台。本实用新型采用大容量的存储介质17用于缓存静态后处理数据以保证数据的完整性。在系统供电掉电的时候，可以将静态后处理算法参数及监测数据缓存到存储介质17中，待供电恢复后继续传输，并完成备份数据恢复。蓄电池3及太阳能电池板2构成本实用新型装置的电源模块，为装置提供有效的供电方式，保障使用的可靠性。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，其特征在于：包括壳体（1）及设于壳体（1）上的网络RTK处理模块（10）、ARM处理模块（11）、短报文通信模块（12）、北斗卫星接收天线（13）、北斗短报文数传天线（14）、电源模块，所述网络RTK处理模块（10）的输入端通过馈线与北斗卫星接收天线（13）相连，其输出端与ARM处理模块（11）的输入端相连，所述ARM处理模块（11）与短报文通信模块（12）交互连接，所述短报文通信模块（12）与北斗短报文数传天线（14）相连，所述电源模块用于向网络RTK处理模块（10）、ARM处理模块（11）及短报文通信模块（12）供电。
2.根据权利要求1所述的利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，其特征在于：所述电源模块包括太阳能电池板（2）及与太阳能电池板（2）输出端相连的蓄电池（3），所述蓄电池（3）通过壳体（1）上的底板分别向网络RTK处理模块（10）、ARM处理模块（11）及短报文通信模块（12）供电。
3.根据权利要求1所述的利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，其特征在于：还包括设于壳体（1）上的GPRS公网通信模块（15）及GPRS天线（16），所述ARM处理模块（11）具备双通道远程通信功能，所述GPRS公网通信模块（15）与ARM处理模块（11）交互连接，所述GPRS天线（16）与GPRS公网通信模块（15）相连。
4.根据权利要求1所述的利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，其特征在于：还包括存储介质（17），所述存储介质（17）与ARM处理模块（11）的USB接口相连。
5.根据权利要求1所述的利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，其特征在于：所述ARM处理模块（11）通过RS232接口与短报文通信模块（12）交互连接。
6.根据权利要求3所述的利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，其特征在于：所述ARM处理模块（11）通过RS232接口与GPRS公网通信模块（15）交互连接。
7.根据权利要求1所述的利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，其特征在于：所述壳体（1）通过不锈钢螺丝固定于铁塔塔尖或塔基位置。
8.根据权利要求1所述的利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，其特征在于：所述网络RTK处理模块（10）与北斗地基增强系统通过公网通信信息互联，并利用北斗地基增强系统的RTK虚拟参考站方法采集实时动态高精度位置数据。
9.根据权利要求1所述的利用北斗地基增强系统的电力铁塔变形自动监测装置，其特征在于：所述ARM处理模块（11）在定位现场前端完成静态后处理高精度位置解算功能。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107869980A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-04-03 | 安徽继远软件有限公司 | 一种基于NB‑IoT的电力设施形变监测系统及其监测方法 |
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