輸電線路桿塔塔基滑坡監測云平臺系統的制作方法

本發明涉及輸電線路監測技術領域，特別涉及一種輸電線路桿塔塔基滑坡監測云平臺系統。

背景技術：

隨著智能電網及超高壓輸電網建設力度不斷加大，各類高壓輸電線路不斷增加，高壓輸電線路桿塔的數量也隨之不斷增加。對于安裝在滑坡上的高壓輸電線路桿塔，其塔基容易受到自然環境變化或地質災害的影響，發生滑坡現象，從而嚴重危及桿塔及高壓輸電的安全。

在現有技術中，對高壓輸電線路桿塔安全性的監控大多側重于防止一些人為的破壞和影響，如各類桿塔防盜報警系統，而沒有桿塔所處自然環境對桿塔安全的影響的監測系統。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種輸電線路桿塔塔基滑坡監測云平臺系統，該系統可以對高壓輸電線路桿塔所處自然環境的變化情況進行監測。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種輸電線路桿塔塔基滑坡監測云平臺系統，所述云平臺系統包括：

通信系統，用于接收桿塔監測終端采集的高壓輸電桿塔的環境數據，并傳送至數據處理系統；

數據處理系統，連接至所述通信系統，用于對來自所述通信系統的環境數據進行處理；所述數據處理系統包括：比較單元，連接至所述通信系統，用于將每次從所述通信系統獲取的環境數據與存儲單元中的歷史數據進行比較，計算出所述環境數據相較于所述歷史數據的變化量；存儲單元，連接至所述比較單元，用于存儲所述歷史數據，以及在所述比較單元計算出所述變化量之后，將所述環境數據作為歷史數據進行存儲；以及判斷單元，連接至所述比較單元，用于判斷每次得到的所述變化量是否超出預設的變化范圍。

進一步的，所述云平臺系統還配設有桿塔監測終端，所述桿塔監測終端包括：

數據采集模塊，設于輸電線路桿塔上、輸電線路桿塔塔基上或輸電線路桿塔塔基周圍的地下，用于采集輸電線路桿塔塔基滑坡的相關數據，并傳送至數據處理模塊；

數據處理模塊，連接至所述數據采集模塊，用于對所述數據采集模塊采集的數據進行處理，并傳送至裝置通信模塊；

裝置通信模塊，連接至所述數據處理模塊，用于在所述數據處理模塊的控制下，將所述數據處理模塊發送來的數據上傳至通信系統，以對采集的數據進行處理、分析、存儲及顯示；

所述數據采集模塊包括分別與所述數據處理模塊連接的圖像傳感器、振動傳感器、傾斜度傳感器、位移傳感器和水位傳感器，所述圖像傳感器設于所述輸電線路桿塔上，用于采集輸電線路桿塔周圍的圖像數據；所述振動傳感器設于所述輸電線路桿塔塔基上，用于采集輸電線路桿塔的振動數據；所述傾斜度傳感器設于所述輸電線路桿塔塔基周圍的地下或所述輸電線路桿塔塔基上，用于采集輸電線路桿塔塔基滑坡的徑向移動數據或輸電線路桿塔的傾斜度數據；所述位移傳感器設于所述輸電線路桿塔塔基周圍的地下，用于采集輸電線路桿塔塔基周圍地裂縫的大小及變化數據；所述水位傳感器設于所述輸電線路桿塔塔基周圍的地下，用于采集輸電線路桿塔塔基下的地下水位的變化數據；

所述數據處理模塊包括中央處理器、AD采樣電路、繼電器控制電路、電壓信號調理電路和電流信號調理電路，所述圖像傳感器經所述繼電器控制電路與所述中央處理器連接，所述傾斜度傳感器依次經所述電壓信號調理電路和AD采樣電路與所述中央處理器連接，所述振動傳感器、位移傳感器和水位傳感器依次經所述電流信號調理電路和AD采樣電路與所述中央處理器連接。

進一步的，所述數據處理系統還包括：生成單元，連接至所述判斷單元，用于根據所述判斷單元的判斷結果生成安全性評估結果。

進一步的，所述數據處理系統還包括：輸出單元，連接至所述生成單元，用于將所述安全性評估結果輸出給用戶。

進一步的，所述數據處理系統還包括：報警器，連接至所述判斷單元和所述輸出單元，若所述判斷單元判斷所述環境數據的變化量超出預設的變化范圍，則通過所述輸出單元向用戶發出警報。

進一步的，所述通信系統包括：LTE通信系統、WIMAX通信系統、TD-SCDMA通信系統、WCDMA通信系統、GPRS通信系統、CDMA通信系統、EDGE通信系統、CDMA-2000通信系統、GSM通信系統、WIFI通信系統、紅外通信系統或藍牙通信系統。

本發明的有益效果是提供了一種輸電線路桿塔塔基滑坡監測云平臺系統，該系統通過由比較單元、存儲單元、判斷單元等組成的數據處理系統對桿塔監測終端采集的高壓輸電桿塔的環境數據進行比較、判斷等相關處理，判斷環境參數變化是否超出預設的變化范圍，并輸出相應的安全性評估結果給用戶，從而實現了對高壓輸電線路桿塔所處自然環境的變化情況的有效監測，便于針對桿塔所處環境進行安全性防護和管理，具有很強的實用性。

附圖說明

圖1是本發明實施例的系統結構示意圖。

圖2是本發明實施例中云平臺系統與多個桿塔監測終端連接的連接狀態示意圖。

圖3是本發明實施例中數據采集模塊的安裝狀態示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

圖1是本發明實施例的輸電線路桿塔塔基滑坡監測云平臺系統結構示意圖。

如圖1所示，本發明輸電線路桿塔塔基滑坡監測云平臺系統202，包括：

通信系統204，用于接收桿塔監測終端采集的高壓輸電桿塔的環境數據，并傳送至數據處理系統206；

數據處理系統206，連接至通信系統204，用于對來自通信系統204的環境數據進行處理；具體的，數據處理系統206包括：

比較單元2060，連接至通信系統204，用于將每次從通信系統204獲取的環境數據與存儲單元2062中的歷史數據進行比較，計算出環境數據相較于歷史數據的變化量；

存儲單元2062，連接至比較單元2060，用于存儲歷史數據，以及在比較單元2060計算出變化量之后，將環境數據作為歷史數據進行存儲；

判斷單元2064，連接至比較單元2060，用于判斷每次得到的變化量是否超出預設的變化范圍；

生成單元2066，連接至判斷單元2064，根據判斷單元2064的判斷結果生成安全性評估結果；

輸出單元2068，連接至生成單元2066，用于將安全性評估結果輸出給用戶；其中，通過針對采集到的數據進行的安全性評估分析，可以生成安全性評估結果并向用戶展示，這里的評估結果可能是針對不同預設變化量范圍的安全性閾值，也可以是針對這些閾值進一步生成的更為直觀的結果，如存在10個安全性閾值，而針對1至5級為安全，6至8級為危險，9至10級為極危險，在用戶認為需要進行相應維護時，進行現場勘探或維護等；

報警器2069，連接至判斷單元2064和輸出單元2068，若判斷單元2064判斷環境數據的變化量超出預設的變化范圍，則通過輸出單元2068向用戶發出警報；其中，通過如亮燈、播放警告音等方式或其組合，向用戶進行經警報，使用戶能夠盡早對可能發生的災害進行處理。

在該技術方案中，對于被安裝在滑坡上的高壓輸電桿塔，相比于安裝在較平坦的地區，更易于受到自然環境的影響，如滑坡的質地、地下水位的高低、周邊地勢、樹木等各種自然因素都可能使桿塔的狀態發生變化，進而影響到高壓輸電的進程。而通過對自然環境的監測，可以隨時了解到桿塔的工作環境和狀態，并根據采集到的數據進行安全性評估，比如針對上述技術方案中的變化量所處的變化范圍，可以針對不同的范圍預設一些警示級別，當變化量過大時，可能是遭遇到自然環境的較大變化，可能對桿塔的工作狀態造成較大影響，從而向用戶輸出高警示級別的判斷結果，便于用戶進行現場勘查和修護。

在本實施例中，本發明輸電線路桿塔塔基滑坡監測云平臺系統202還配設有桿塔監測終端100，桿塔監測終端100設于高壓輸電桿塔上、高壓輸電桿塔的基座上或高壓輸電桿塔的基座下的地下，包括：數據采集模塊102，設于輸電線路桿塔上、輸電線路桿塔塔基上或輸電線路桿塔塔基周圍的地下，用于采集輸電線路桿塔塔基滑坡的相關數據，并傳送至數據處理模塊104；數據處理模塊104，連接至數據采集模塊102，用于對數據采集模塊102采集的數據進行處理，并傳送至裝置通信模塊106；裝置通信模塊106，連接至數據處理模塊104，用于在數據處理模塊104的控制下，將數據處理模塊104發送來的數據上傳至通信系統204，以對采集的數據進行處理、分析、存儲及顯示；計時器108，連接至數據采集模塊102和數據處理模塊104，用于計算距離桿塔監測終端100啟動或數據采集模塊102上一次進行數據采集的間隔時間，在間隔時間不小于預設的時間閾值時，向數據處理模塊104發送采集信號，以及數據處理模塊104在接收到來自計時器108的采集信號后，控制數據采集模塊102進行環境數據的采集。計時器108位于數據處理模塊104中或數據處理模塊104的外部。其中，由于地質變化往往并不是一瞬間發生，而是經過長時間累積導致，不間斷的數據采集只會帶來資源的浪費，因而可以通過計時器，對桿塔周邊的環境信息進行定時采集，合理利用資源的同時，確保采集到的數據的準確性。

數據采集模塊102包括分別與數據處理模塊102連接的圖像傳感器1020、振動傳感器1021、傾斜度傳感器1022、位移傳感器1023和水位傳感器1024，圖像傳感器1020設于輸電線路桿塔上，用于采集輸電線路桿塔周圍的圖像數據；振動傳感器1021設于輸電線路桿塔塔基上，用于采集輸電線路桿塔的振動數據；傾斜度傳感器1022設于輸電線路桿塔塔基周圍的地下或輸電線路桿塔塔基上，用于采集輸電線路桿塔塔基滑坡的徑向移動數據或輸電線路桿塔的傾斜度數據；位移傳感器1023設于所述輸電線路桿塔塔基周圍的地下，用于采集輸電線路桿塔塔基周圍地裂縫的大小及變化數據；水位傳感器1024設于輸電線路桿塔塔基周圍的地下，用于采集輸電線路桿塔塔基下的地下水位的變化數據；數據處理模塊102包括中央處理器、AD采樣電路、繼電器控制電路、電壓信號調理電路和電流信號調理電路，圖像傳感器1020經繼電器控制電路與中央處理器連接，傾斜度傳感器1022依次經電壓信號調理電路和AD采樣電路與中央處理器連接，振動傳感器1021、位移傳感器1023和水位傳感器1024依次經電流信號調理電路和AD采樣電路與中央處理器連接。

圖2是本發明實施例中云平臺系統與多個桿塔監測終端連接的連接狀態示意圖。

如圖2所示，輸電線路桿塔塔基滑坡監測云平臺系統402與N個（N≥1）桿塔監測終端404相連接。云平臺系統402由一臺PC（或一臺工控機）加配一些通信板卡組成。N個桿塔監測終端404的結構完全相同，每個桿塔監測終端404安裝在一個高壓輸電桿塔上，采集該輸電桿塔周邊的自然環境信息（周邊環境圖像、地下水位情況、桿塔的傾斜度情況等），并將該信息通過無線傳輸的方式（通過GPRS、GSM短消息或其他可行的方式）發送到云平臺系統402。云平臺系統402對收到的各個桿塔各個時期的數據進行對比分析，得出桿塔安全性評估結果供操作人員參考，當評估結果超出某一設定的門限值時自動報警，提請人工處理。

圖3是本發明實施例中數據采集模塊的安裝狀態示意圖。

如圖3所示，桿塔302通過桿塔基座304被安裝在滑坡300上，由于處于滑坡300上，桿塔302可能受到更多的干擾，因此需要對其進行監測，以便隨時進行現場進一步勘探和處理。

具體的監測方式有很多種，只要是可以針對桿塔302周邊的環境情況進行檢測的方式都可以進行采用。比如這里使用了攝像頭306，從而對桿塔302周邊的圖像數據進行采集，對于圖像數據的清晰度，可以通過使用更高分辨率、更高像素的攝像頭306，還可以通過提高攝像頭306的調節精度，使得攝像頭306可以在垂直、水平甚至更多個方向上進行各個角度的圖像采集，當然，也可以采用多個攝像頭306，從而可以相應地降低攝像頭306的要求，以降低系統搭建成本。圖中還采用了安裝在桿塔底座304上的傾斜度傳感器308，來對桿塔302的傾斜度進行數據采集，從而通過對傾斜度的變化量的監測，得知桿塔302是否可能遭受到了自然因素的影響。圖中還采用了安裝在桿塔基座304下方的地下水位傳感器310，該地下水位傳感器310可以對桿塔基座304下方的地下水312的水位進行監測，從而防止由于地下水312的水位高低，造成對桿塔302或是桿塔基座304的影響，并在出現影響時，及時進行現場勘查和處理。當然，還可以結合很多其它的采集和監測方式，從而可以通過更多的方面和角度對桿塔302或桿塔基座304所處的環境因素進行監測，了解其自然環境對其造成的影響。最后，將由攝像頭306、傾斜度傳感器308、地下水位傳感器310等裝置采集到的自然環境的數據信息通過無線通信設備314發送至云平臺系統進行數據處理，這里通過使用無線通信技術，使得整個系統的搭建及通信過程更便捷。需要指出的是，這里使用的攝像頭306、傾斜度傳感器308、地下水位傳感器310等裝置并不是單獨作用，而是與無線通信設備314以及圖中未標出的處理設備共同構成了桿塔監測終端，該處理設備用于將來自攝像頭306、傾斜度傳感器308、地下水位傳感器310等裝置的數據進行處理后，通過無線通信設備314進行數據傳輸，以供用戶進行進一步分析。

以上結合附圖詳細說明了本發明的技術方案，考慮到在相關技術中，對高壓輸電線路桿塔安全性的監控大多側重于防止一些人為的破壞和影響，而沒有桿塔所處自然環境對桿塔安全的影響的監測裝置。因此，本發明提供了一種輸電線路桿塔塔基滑坡監測云平臺系統，可以對高壓輸電線路中的桿塔所處自然環境進行監測，便于針對桿塔所處環境進行安全性防護和管理。

以上是本發明的較佳實施例，凡依本發明技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超出本發明技術方案的范圍時，均屬于本發明的保護范圍。