CN213455616U - 基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，实现对杆塔基础和杆塔边坡的同时可靠监测，保障输电线路安全可靠运行。本实用新型包含用于监测边坡的边坡监测单元，所述边坡监测单元包含设置在边坡上的位移传感器和加速度传感器；所述边坡监测单元还包含温度传感器和湿度传感器；所述监测站包含第一定位模块和第一通讯模块，第一定位模块和第一通讯模块连接；第一通讯模块与北斗卫星通过北斗短报文传输；所述基准站包含第二定位模块和第二通讯模块，第二定位模块和第二通讯模块连接；第二通讯模块与北斗卫星通过北斗短报文传输；所述边坡监测单元与本地服务器通讯连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种输电线路杆塔监测系统，具体用于输电线路杆塔的形变监测。
背景技术
线路任意两级相邻杆塔基础及边坡与线路平行方向上的距离为档距跨度，档距跨度是输电线路一个重要的参数，输电线路杆塔基础边坡发生形变会导致输电线路杆塔基础发生形变，输电线路杆塔基础及边坡发生形变又会导致输电线路杆塔损坏，严重时会导致输电线路杆塔倒塌，造成输电线路断线，导致输电线路停电，发生大面积用户停电，目前，国内外实际应用较多的是针对输电线路杆塔或者基础的监测，还未见有针对输电线路杆塔基础边坡的监测，相关监测数据的传输也主要是利用公共网络通信，不能满足输电线路杆塔基础及边坡位于公共网络信号盲区的实时监测。
商业化应用方面主要是首次通过北斗短报文通信技术实时监测和掌握输电线路杆塔基础及边坡位置的信息，同时依靠北斗短报文通信对相关监测数据的传输能够满足输电线路杆塔基础及边坡位于公共网络信号盲区情景的实时监测的需求，保障输电线路安全可靠运行。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，实现对杆塔基础和杆塔边坡的同时可靠监测，保障输电线路安全可靠运行。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，包含用于监测杆塔基础形变的监测站和基准站，所述杆塔基础的外围设置边坡；还包含用于监测边坡的边坡监测单元，所述边坡监测单元包含设置在边坡上的位移传感器和加速度传感器；所述边坡监测单元还包含温度传感器和湿度传感器；
所述监测站包含第一定位模块和第一通讯模块，第一定位模块和第一通讯模块连接；第一通讯模块与北斗卫星通过北斗短报文传输；
所述基准站包含第二定位模块和第二通讯模块，第二定位模块和第二通讯模块连接；第二通讯模块与北斗卫星通过北斗短报文传输；
所述边坡监测单元与本地服务器通讯连接，所述本地服务器与北斗卫星通过北斗短报文传输，所述北斗卫星还通过北斗短报文与远端服务器通讯。
作为本实用新型的一种优选上述方式：所述监测站和基准站组成基础监测单元，基础站和监测站进行实时差分运算计算杆塔基础形变。
作为本实用新型的一种优选上述方式：所述本地服务器还包含用于和远端服务器无线通讯的4G模块，所述本地服务器还包含蓝牙模块。
作为本实用新型的一种优选上述方式：所述监测站包含监测站本体，监测站本体固定在监测站栓座上，监测站栓座固定在杆塔基础上；监测站本体顶部设置有挡雨檐。
作为本实用新型的一种优选上述方式：所述监测站栓座为三脚架。
作为本实用新型的一种优选上述方式：所述本地服务器包含本地服务器箱体，本地服务器箱体包含箱门，箱门的一端通过合页铰接安装，箱门的另一端通过锁具锁合在所述本地服务器箱体上；所述本地服务器箱体顶部设置安装座，安装座上通过支柱固定平台。
作为本实用新型的一种优选上述方式：所述箱门上开设有钥匙孔和门孔。
作为本实用新型的一种优选上述方式：所述平台上设置天线；所述平台上铺设光伏板。
作为本实用新型的一种优选上述方式：所述第一通讯模块、第二通讯模块为基于北斗短报文通讯协议的短报文通讯模块。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
本实用新型公开的基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，包含用于监测杆塔基础形变的监测站和基准站，所述杆塔基础的外围设置边坡；还包含用于监测边坡的边坡监测单元，所述边坡监测单元包含设置在边坡上的位移传感器和加速度传感器；所述边坡监测单元还包含温度传感器和湿度传感器；位移传感器用于监测位移变化，加速度传感器用于监测振动，温湿度传感器用于监测现场温湿度环境，因此，本实用新型能够同时监测杆塔基础形变和杆塔边坡形变，监测全面。
本实用新型的监测站包含第一定位模块和第一通讯模块，第一定位模块和第一通讯模块连接；第一通讯模块与北斗卫星通过北斗短报文传输；基准站包含第二定位模块和第二通讯模块，第二定位模块和第二通讯模块连接；第二通讯模块与北斗卫星通过北斗短报文传输；所述边坡监测单元与本地服务器通讯连接，所述本地服务器与北斗卫星通过北斗短报文传输，所述北斗卫星还通过北斗短报文与远端服务器通讯。监测站、基准站以及本地服务器都是通过北斗短报文传输，只要是在露天环境都能保证可靠传输，避免了4G等传统技术信号盲区的产生；实际工况中，杆塔都是在户外露天环境。
附图说明
图1为本实用新型的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本实用新型的一种具体实施方式的结构原理框图；
图3为本实用新型的监测站的一种具体实施方式的安装结构示意图；
图4为本实用新型的本地服务器的一种具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明：
1-北斗卫星，2-本地服务器，3-基准站，4-监测站，5-边坡，6-边坡监测单元，7-远端服务器，8-杆塔；
21-本体服务器箱体，22-合页，23-安装座，24-支柱，25-平台，26-钥匙孔，27-门孔；
41-监测站箱体，42-监测站栓座，43-挡雨檐。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。
如图1～4所示，其示出了本实用新型的具体实施例；如图所示，本实用新型公开的基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，包含用于监测杆塔基础形变的监测站和基准站，所述杆塔基础的外围设置边坡；本实用新型还包含用于监测边坡的边坡监测单元，所述边坡监测单元包含设置在边坡上的位移传感器和加速度传感器；所述边坡监测单元还包含温度传感器和湿度传感器；
所述监测站包含第一定位模块和第一通讯模块，第一定位模块和第一通讯模块连接；第一通讯模块与北斗卫星通过北斗短报文传输；
所述基准站包含第二定位模块和第二通讯模块，第二定位模块和第二通讯模块连接；第二通讯模块与北斗卫星通过北斗短报文传输；
所述边坡监测单元与本地服务器通讯连接，所述本地服务器与北斗卫星通过北斗短报文传输，所述北斗卫星还通过北斗短报文与远端服务器通讯。
优选的，如图1和2所示：所述监测站和基准站组成基础监测单元，基础站和监测站进行实时差分运算计算杆塔基础形变。基准站和监测站组成的杆塔基础监测属于现有技术，本实用新型区别于现有技术的是将通讯方式改为北斗卫星通讯，使得可靠性大大增加；关于实时差分运算计算杆塔基础形变的技术可以参考中国专利(专利号为2016211446720，专利公告号为CN206570848)公开的一种基于差分GPS的铁塔沉降监测系统。
优选的，如图2所示：所述本地服务器还包含用于和远端服务器无线通讯的4G模块，所述本地服务器还包含蓝牙模块。蓝牙模块可以和现场手机等手持终端连接，在远传或远程控制出现问题时，可以让人员去现场下载本地服务器的信息，如此保证了监测信息的即时掌控。
优选的，如图3所示：所述监测站包含监测站本体，监测站本体固定在监测站栓座上，监测站栓座固定在杆塔基础上；监测站本体顶部设置有挡雨檐。
优选的，如图3所示：所述监测站栓座为三脚架。设置三脚架结构支持的监测站有利于监测过程的快速搭建和位置调节。
优选的，如图4所示：所述本地服务器包含本地服务器箱体，本地服务器箱体包含箱门，箱门的一端通过合页铰接安装，箱门的另一端通过锁具锁合在所述本地服务器箱体上；所述本地服务器箱体顶部设置安装座，安装座上通过支柱固定平台。本实施例将本地服务器置于箱体内部，箱体上通过安装座连接支持固定平台，可以用于置物、安装天线或者用于安装风速传感器等功能扩展组件。
优选的，如图4所示：所述箱门上开设有钥匙孔和门孔。
优选的，如图3所示：所述平台上设置天线；所述平台上铺设光伏板。铺设光伏板可以节约现场供电电能或者延长蓄电池供电周期；平台上设置天线能够提升信号传输效果。
优选的，如图2所示：所述第一通讯模块、第二通讯模块为基于北斗短报文通讯协议的短报文通讯模块。
综上所述：
本实用新型为了解决现有的输电线路杆塔基础及边坡实时监测不完善的技术问题，通过北斗短报文通信技术实时监测和掌握输电线路杆塔基础及边坡位置的信息，同时依靠北斗短报文通信对相关监测数据的传输能够满足输电线路杆塔基础及边坡位于公共网络信号盲区情景的实时监测的需求，保障输电线路安全可靠运行。公共网络信号盲区是由于传统的4G等通讯方式的组网原理不可避免的缺陷，采用北斗卫星通信，只要是在露天环境，卫星通信无盲区。
在一些具体实施例中，本实用新型包括北斗卫星、监测站、本地服务器，监测站设置在输电线路杆塔基础及边坡上，监测站与输电线路杆塔基础及边坡形成固定配合，杆塔基础和边坡类似于牙齿和牙龈的匹配结构，传统技术仅仅检测杆塔基础，在实际工作中我们发现，边坡的位移形变也会导致基础的形变，检测边坡有利于提前发现故障隐患。监测站设置有第一定位模块及第一通讯模块，第一定位模块输出端与第一通讯模块输入端连接,第一通讯模块与北斗卫星通过卫星通信连接，北斗卫星与本地服务器通过卫星通信连接。还设置有基准站，基准站设置有第二定位模块及第二通讯模块，第二定位模块输出端与第二通讯模块的输入端连接，第二通讯模块与北斗卫星通过卫星通信连接。所述的第一定位模块、第二定位模块都为基于北斗定位系统的北斗定位模块，所述的第一通讯模块、第二通讯模块为基于北斗短报文通讯协议的短报文通讯模块。所述的监测站设置有栓座，栓座与输电线路杆塔基础及边坡形成固定配合。还设置有边坡表面监测模块，包括位移传感器、加速度传感器、温度传感器、湿度传感器，边坡表面监测模块设置在输电线路杆塔基础边坡的表面，边坡表面监测模块的输出端与本地服务器的输入端连接。位移传感器和加速度传感器为核心检测部件，可以选用常用位移传感器和加速度传感器，位移传感器也叫裂缝计；安装位置以位移传感器和加速度传感器的传统安装结构为准，便于可靠精准监测。所述的北斗卫星还通过卫星通信连接至远端服务器。所述的监测站、基准站还都设置有基于4G移动通讯技术与蓝牙通讯技术相结合的备用通讯模块。
因此，通过上述技术方案，本实用新型采用基于北斗的定位与短报文通讯技术,监测站实时获取输电线路杆塔基础及边坡的位置信息，通讯模块将收集到的位置信息通过北斗卫星以短报文的格式转发到本地服务器,方便人员进行数据的查看分析和统计，可提高输电线路杆塔基础及边坡的安全保障效率。通过北斗短报文通信技术实时监测和掌握输电线路杆塔基础及边坡位置的信息，同时依靠北斗短报文通信对相关监测数据的传输能够满足输电线路杆塔基础及边坡位于公共网络信号盲区情景的实时监测的需求，保障输电线路安全可靠运行。
为了降低定位测量的误差，基准站和监测站采用精度高的差分技术，北斗卫星1与本地服务器2通过卫星通信连接。本实用新型采用基于北斗的定位与短报文通讯技术,监测站4实时获取输电线路杆塔基础及边坡的位置信息，通讯模块将收集到的位置信息通过北斗卫星1以短报文的格式转发到本地服务器2,系统兼顾4G移动通信技术、蓝牙通信技术和北斗短报文通信技术进行数据传输，突破公共网络盲区，保证通信质量，有效的避免了地域和环境对输电线路杆塔基础及边坡监测数据传输的影响，方便人员进行数据的查看分析和统计，可提高输电线路杆塔基础及边坡的安全保障效率。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，包含用于监测杆塔基础形变的监测站和基准站，所述杆塔基础的外围设置边坡；其特征在于：还包含用于监测边坡的边坡监测单元，所述边坡监测单元包含设置在边坡上的位移传感器和加速度传感器；所述边坡监测单元还包含温度传感器和湿度传感器；
所述监测站包含第一定位模块和第一通讯模块，第一定位模块和第一通讯模块连接；第一通讯模块与北斗卫星通过北斗短报文传输；
所述基准站包含第二定位模块和第二通讯模块，第二定位模块和第二通讯模块连接；第二通讯模块与北斗卫星通过北斗短报文传输；
所述边坡监测单元与本地服务器通讯连接，所述本地服务器与北斗卫星通过北斗短报文传输，所述北斗卫星还通过北斗短报文与远端服务器通讯。
2.如权利要求1所述的基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，其特征在于：所述监测站和基准站组成基础监测单元，基础站和监测站进行实时差分运算计算杆塔基础形变。
3.如权利要求1所述的基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，其特征在于：所述本地服务器还包含用于和远端服务器无线通讯的4G模块，所述本地服务器还包含蓝牙模块。
4.如权利要求1所述的基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，其特征在于：所述监测站包含监测站本体，监测站本体固定在监测站栓座上，监测站栓座固定在杆塔基础上；监测站本体顶部设置有挡雨檐。
5.如权利要求4所述的基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，其特征在于：所述监测站栓座为三脚架。
6.如权利要求1所述的基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，其特征在于：所述本地服务器包含本地服务器箱体，本地服务器箱体包含箱门，箱门的一端通过合页铰接安装，箱门的另一端通过锁具锁合在所述本地服务器箱体上；所述本地服务器箱体顶部设置安装座，安装座上通过支柱固定平台。
7.如权利要求6所述的基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，其特征在于：所述箱门上开设有钥匙孔和门孔。
8.如权利要求6所述的基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，其特征在于：所述平台上设置天线；所述平台上铺设光伏板。
9.如权利要求1所述的基于北斗短报文技术的输电线路杆塔基础及边坡监测系统，其特征在于：所述第一通讯模块、第二通讯模块为基于北斗短报文通讯协议的短报文通讯模块。
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|---|---|---|---|---|
| CN113740880A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-12-03 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局 | 塔架倾斜监测系统及方法 |
| CN113781745A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-12-10 | 合肥星北航测信息科技有限公司 | 基于k均值聚类算法的北斗和微动的山体滑坡预警方法 |
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