[发明专利]基于北斗的闸门监测方法、系统、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种基于北斗的闸门监测方法、系统、计算机设备和存储介质，该方法基于北斗卫星信号反射技术结合倾角传感器、5G网络切片等形成一套水电站闸门监测方案。其中闸门监测主要通过北斗信号反射演算实现，监测方法包括监测条件分析、原始数据汇聚、无线数据传输、实时监测预警、闸门画像评估几个步骤，进而通过天线电磁波信号经天线接收与反射计算出位置信息，结合倾角传感器的相关数据通过5G网络切片进行数据传输与处理，对闸门的状态进行实时监测，完成评价闸门运行状态。本申请提高闸门状态管理能力，通过融入5G网络切片技术在无需现场布线的情况下实现数据高可靠低延迟传输。

技术领域

本申请涉及电力设备领域，特别是涉及一种基于北斗的闸门监测方法、系统、计算机设备和存储介质。

背景技术

闸门自动监控系统是自动化系统的一个重要组成部分,其中,对闸门位移的精确测量往往是整个系统建设的关键所在。目前针对闸门位移的监测多通过直接或间接测量闸门底水封到底槛的垂直距离，常见的方法有以下几种：

1)收绳传感器监测

测量闸门开度的收绳传感器设备安装在工作桥上，由收绳传感器壳体穿出的钢丝绳经过闸墩与工作桥转角位置处的转轴导向后，固定在闸门门顶，测量开度时，长度要经过2次换算得到实际开度距离。

2)旋转编码器监测

旋转编码器的输出信号与闸门位移呈线性关系，旋转编码器将实际的机械参数值转换成电气信号,这些电气信号经处理,形成控制系统所要求的参数。在运行过程中可能出现误码、拒动、丢失脉冲等故障,为了提高旋转编码器测闸门位移可靠性,现场要做好防溅、防水、防油、耐震动、抗冲击等防护措施。

3)对摄像机采集图像帧进行处理，识别数字条码尺的码元信息及检定基线，提取条码尺特征值，解码操作继而得到闸门开度的位移信息。利用计算机视觉进行闸门开度检测并制作基于图像识别的闸门开度仪，尽管其监控位移难度小，但仍存在测量精度低、鲁棒性不强等缺陷。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于北斗的闸门监测方法、系统、计算机设备和存储介质。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于北斗的闸门监测方法，包括以下步骤：

根据对闸门监测的需求对监测卫星进行信号质量分析，并对闸门监测区的5G通信网络连通性与传输率进行测试；

获取所述监测卫星的北斗原始信号数据，通过5G通信网络将所述北斗原始信号数据传输到监测平台并备份；

根据所述监测平台的数据分析和判断，对闸门进行实时监测预警；

为闸门建立设备画像，根据所述设备画像的维度信息闸门的运行状态进行评估。

进一步的，所述根据对闸门监测的需求对监测卫星进行信号质量分析，并对闸门监测区的5G通信网络连通性与传输率进行测试，包括：

在闸门监测点进行为期24小时的搜星测试，当任意时段满足可用卫星数不少于4颗，且接收机信号完整率超过95％，则判定为条件合格；

当闸门监测区的5G通信信号满足24小时不断网且传输速率不低于20M/S，则判定为条件合格；

将网络覆盖区的5G网络进行切片，测试超高可靠与低延迟通信切片对待传输数据进行不压缩的传输效果。

进一步的，所述根据所述监测平台的数据分析和判断，对闸门进行实时监测预警，包括：

判定电源状态、通信状态，若数字信号均为1，则正常进入监测过程，否则提示电源或通信故障；

根据接收到的北斗原始信号数据，获取闸门的反射信号与直射信号中存在的码片延迟数，并通过码片周期与周期码片数、信号传播速率，计算当前监测时刻闸门所在高程，获取闸门开度；