[发明专利]基于高精度北斗系统的高压电力铁塔位移检测装置

说明书

本发明基于高精度北斗系统的高压电力铁塔位移检测装置涉及的是一种位移检测装置，特别适用于偏远地区高压电力铁塔的监测。包括电池管理模块和北斗模块；电池管理模块包括锂电池和充电控制子模块；所述北斗模块包括天线、射频子模块、控制子模块、RDSS功能子模块和RNSS/GPS子模块，本装置采用太阳能充电，不要更换电池，北斗模块实现了RDSS算法和控制单元及GPS和北斗算法解算的集成；采用RTK载波相位差分技术，可以实现厘米级的定位精度；检测间隔时间及其阈值均可由用户设定。

技术领域

本发明基于高精度北斗系统的高压电力铁塔位移检测装置涉及的是一种位移检测装置，特别适用于偏远地区高压电力铁塔的监测。

背景技术

输电线路是电网运行的主动脉,高压电力铁塔是输电线路的骨架结构,我国高压输电线路大多分布在山地和丘陵地区,近年来因自然灾害和人为(如采矿生产、工程施工)等因素,造成电力铁塔倾倒和损坏的事故时有发生,造成重大的经济损失,是电网安全的重要隐患之一。

在自然环境恶劣、地形复杂、通信条件差的偏远地区的高压电力铁塔，一旦发生覆冰、山林火灾、地表沉降、山体滑坡、地震等自然灾害，会造成高压电力铁塔的位移、变形损坏甚至倒塌，造成严重电网事故和不可弥补的经济损失。

因此偏远地区和发生自然灾害时，通过对铁塔的位移数据的监测并及时传输到相关部门，对及时掌握输电线路安全至关重要。目前市面上虽然有电力铁塔位移检测装置，但是没有提到检测装置的精度，而且算法较为复杂，基于高精度北斗系统的高压电力铁塔位移监测装置能实现厘米级的监测，来实现隐患及时预警，灾患及时播报。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种基于高精度北斗系统的高压电力铁塔位移检测装置，采用北斗卫星定位技术和北斗短报文通信技术,对电力杆塔姿态进行全天候的监测及数据分析,实现对电力铁塔的全天候实时的塔形姿态数据自动化采集和监控,有效提升电网安全运行预警和应急处置能力。

本发明是采取以下技术方案实现的：

基于高精度北斗系统的高压电力铁塔位移检测装置，包括电池管理模块和北斗模块；

电池管理模块包括锂电池和充电控制子模块，所述充电控制子模块采用充电管理芯片，是具有太阳能电池供电的PWM降压模式充电管理集成电路的芯片，具备太阳能电池最大功率点跟踪功能，非常适合对单节或多节锂电池的充电管理；充电控制子模块具有恒流和恒压充电模式；

所述北斗模块包括天线、射频子模块、控制子模块、RDSS功能子模块和RNSS/GPS子模块，天线与射频子模块通过射频同轴线缆链接；控制子模块与射频子模块、RDSS功能子模块和RNSS/GPS子模块之间通过SPI总线链接；其中天线用于接受和发送无线信号，射频子模块用于处理天线接收到的无线信号，从天线接收的来自北斗卫星系统的无线信号通过射频子模块进行下变频处理、A/D转换、经过时间基准对入站信号进行捕获、抽样判决、入站信号解析等一系列处理后，送RDSS功能子模块或者RNSS/GPS功能子模块；从RDSS功能子模块或者RNSS/GPS功能模块出来的信号经过出站信息生成、扩频、通道合路、通过时间基准对出站信号调整、QPSK调制、D/A转换、上变频处理经过发送天线发送给北斗卫星系统；控制子模块用于控制射频模块、RDSS功能模块和RNSS/GPS模块的时序、工作模式等。

本发明所采用的北斗模块具有休眠模式，模块功耗效率达到50%以上，并且外接太阳能板，同时采用太阳能板充电，更持久耐用。

基于高精度北斗系统的高压电力铁塔位移检测装置中的北斗模块（除天线以外的其他部分）采用双层密封金属盒，可通过采用两层洋白铜的金属外壳密封，具有良好的抗电磁干扰能力、封闭、防雷、防尘等功能。