[实用新型]一种基于GPS和四维数据挖掘的杆塔倾斜监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉电力输电线路的杆塔倾斜监测装置，具体涉及一种基于GPS和四维数据挖掘的杆塔倾斜监测装置。

背景技术

输电线路是电网设施的重要组成部分，其可靠性及运行状况直接决定整个系统的稳定和安全，也决定了电力企业的经济效益。随着我国电网建设的快速发展，电网的覆盖面越来越广、经过的地理、气象条件地区越来越复杂，输电线路分散在野外，线路长，涉及面广。由于输电线路区域滑坡、泥石流、地面沉降、崩塌、塌陷、地裂缝等地质灾害和采矿、采石、取土、植被、水土流失、等外力造成的杆塔倾斜等安全隐患越来越多。因此如何提高状态监测效率，快速准确的定位并及时解决异常状况，保障输电线路的安全可靠运行成为输电线路维管工作的一项非常重要的工作内容。

在目前的状态监测过程中，集控中心为保证杆塔信息的安全性，事先并不存储杆塔的位置分布信息，而是在监测到异常时，人为的在地图上查找相应杆塔的大概位置，效率低、准确性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于输电线路维管的基于GPS和四维数据挖掘的杆塔倾斜监测装置，能够快速准确确定杆塔的具体位置，提高杆塔维护的工作效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于GPS和四维数据挖掘的杆塔倾斜监测装置，包括前端状态监测装置，信号处理模块，通信模块，太阳能电池单元和集控中心上位机；前端状态监测装置安装有GPS定位模块，信号处理模块分别与前端状态监测装置和通信模块相连，通信模块用于将信号处理模块通过前端状态监测装置获得的信息传回给集控中心上位机；太阳能电池单元分别与前端状态监测装置，信号处理模块和通信模块相连。

所述前端状态监测装置包括振动传感器、气象传感器、温度传感器和倾角传感器。

所述前端状态监测装置包括视屏监控模块。

所述通信模块包括3G模块、WiFi模块、WiMax模块和光通信模块。

所述信号处理模块为单片机或FPGA模块。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的前端状态检测装置中装有GPS定位模块，可收集线路区域关键杆塔固定参考点的GPS信息包括经度、纬度、海拔，能够在发生杆塔倾斜异常时快速准确的在地图上定位该杆塔的位置，辅助工作人员及时做出有效的维护响应，大大提高了对杆塔倾斜异常状况的响应速度，提高了状态监测效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是监测装置的结构框图，该装置包括前端状态监测装置1，信号处理模块2，通信模块3，太阳能电池单元4和集控中心上位机5。

太阳能电池单元4分别与前端状态监测装置1，信号处理模块2和通信模块3相连，负责为各模块单元提供电源供应；前端状态监测装置1内包含有传感模块、视频监控模块以及GPS定位模块；GPS定位模块，可实时获取监测点所在杆塔的经度、纬度和海拔信息；传感模块包括振动传感器、气象传感器、温度传感器和倾角传感器，可收集线路区域关键杆塔固定参考点及杆塔基础的各项三维数据信息，包括杆塔自身的初始角度、倾斜角度、沉降值及倾斜角度变化、变化速度和沉降速度、相关变化的加速度；杆塔之间导线的悬垂、舞动、风偏等引起的杆塔自身的震动以及振动引起的杆塔基础的水平、垂直角度变化、变化速度；视频监控模块可根据需要拍摄输电线路区域滑坡、泥石流、地面沉降、崩塌、塌陷、地裂缝等地质灾害和采矿、采石、取土、植被、水土流失、等外力造成的杆塔基础周围地形、地貌直观变化，用于辅助检验系统分析结果。

信号处理模块2由单片机或FPGA模块构成，接收前端状态监测装置1输入的信息并进行统计、分析、特征提取采样等处理，并将需要发送的数据进行压缩打包，通过通信模块3从3G移动通信、WiFi无线通信、WiMax无线通信和光通信等通信方式中选择其中一种将数据传回集控中心上位机5。通信模块包括3G模块、WiFi模块、WiMax模块和光通信模块。

集控中心上位机5利用DEM、DLG、DOM、基础空间数据整合应用技术、基于双目立体成像原理的三维场景合成仿真技术对前端传回的数据进行分析判断和仿真计算，并可以以视频、图像、图表、曲线的方式集中显示杆塔自身及杆塔基础的倾斜变化情况和变化趋势，输出相应的判断结果及处理建议，并对存在严重安全隐患的重点区域给出预警信息。

当集控中心上位机判断某杆塔存在安全隐患并发出预警时，可自动触发启动GPS定位模块实时采集该杆塔的GPS信息包括经度、纬度、海拔，传回集控中心平台，集控中心上位机根据该GPS定位信息快速在地图上搜索出存在安全隐患杆塔的准确位置，辅助工作人员及时做出有效的维护响应，该装置克服了原有状态监测过程中查找异常位置效率低，准确性差的问题，大大提高了对杆塔倾斜异常状况的响应速度，提高了状态监测效率。