输电线路杆塔塔基滑坡监测云平台系统的制作方法

本发明涉及输电线路监测技术领域，特别涉及一种输电线路杆塔塔基滑坡监测云平台系统。

背景技术：

随着智能电网及超高压输电网建设力度不断加大，各类高压输电线路不断增加，高压输电线路杆塔的数量也随之不断增加。对于安装在滑坡上的高压输电线路杆塔，其塔基容易受到自然环境变化或地质灾害的影响，发生滑坡现象，从而严重危及杆塔及高压输电的安全。

在现有技术中，对高压输电线路杆塔安全性的监控大多侧重于防止一些人为的破坏和影响，如各类杆塔防盗报警系统，而没有杆塔所处自然环境对杆塔安全的影响的监测系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种输电线路杆塔塔基滑坡监测云平台系统，该系统可以对高压输电线路杆塔所处自然环境的变化情况进行监测。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种输电线路杆塔塔基滑坡监测云平台系统，所述云平台系统包括：

通信系统，用于接收杆塔监测终端采集的高压输电杆塔的环境数据，并传送至数据处理系统；

数据处理系统，连接至所述通信系统，用于对来自所述通信系统的环境数据进行处理；所述数据处理系统包括：比较单元，连接至所述通信系统，用于将每次从所述通信系统获取的环境数据与存储单元中的历史数据进行比较，计算出所述环境数据相较于所述历史数据的变化量；存储单元，连接至所述比较单元，用于存储所述历史数据，以及在所述比较单元计算出所述变化量之后，将所述环境数据作为历史数据进行存储；以及判断单元，连接至所述比较单元，用于判断每次得到的所述变化量是否超出预设的变化范围。

进一步的，所述云平台系统还配设有杆塔监测终端，所述杆塔监测终端包括：

数据采集模块，设于输电线路杆塔上、输电线路杆塔塔基上或输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的相关数据，并传送至数据处理模块；

数据处理模块，连接至所述数据采集模块，用于对所述数据采集模块采集的数据进行处理，并传送至装置通信模块；

装置通信模块，连接至所述数据处理模块，用于在所述数据处理模块的控制下，将所述数据处理模块发送来的数据上传至通信系统，以对采集的数据进行处理、分析、存储及显示；

所述数据采集模块包括分别与所述数据处理模块连接的图像传感器、振动传感器、倾斜度传感器、位移传感器和水位传感器，所述图像传感器设于所述输电线路杆塔上，用于采集输电线路杆塔周围的图像数据；所述振动传感器设于所述输电线路杆塔塔基上，用于采集输电线路杆塔的振动数据；所述倾斜度传感器设于所述输电线路杆塔塔基周围的地下或所述输电线路杆塔塔基上，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的径向移动数据或输电线路杆塔的倾斜度数据；所述位移传感器设于所述输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基周围地裂缝的大小及变化数据；所述水位传感器设于所述输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基下的地下水位的变化数据；

所述数据处理模块包括中央处理器、AD采样电路、继电器控制电路、电压信号调理电路和电流信号调理电路，所述图像传感器经所述继电器控制电路与所述中央处理器连接，所述倾斜度传感器依次经所述电压信号调理电路和AD采样电路与所述中央处理器连接，所述振动传感器、位移传感器和水位传感器依次经所述电流信号调理电路和AD采样电路与所述中央处理器连接。

进一步的，所述数据处理系统还包括：生成单元，连接至所述判断单元，用于根据所述判断单元的判断结果生成安全性评估结果。

进一步的，所述数据处理系统还包括：输出单元，连接至所述生成单元，用于将所述安全性评估结果输出给用户。

进一步的，所述数据处理系统还包括：报警器，连接至所述判断单元和所述输出单元，若所述判断单元判断所述环境数据的变化量超出预设的变化范围，则通过所述输出单元向用户发出警报。

进一步的，所述通信系统包括：LTE通信系统、WIMAX通信系统、TD-SCDMA通信系统、WCDMA通信系统、GPRS通信系统、CDMA通信系统、EDGE通信系统、CDMA-2000通信系统、GSM通信系统、WIFI通信系统、红外通信系统或蓝牙通信系统。

本发明的有益效果是提供了一种输电线路杆塔塔基滑坡监测云平台系统，该系统通过由比较单元、存储单元、判断单元等组成的数据处理系统对杆塔监测终端采集的高压输电杆塔的环境数据进行比较、判断等相关处理，判断环境参数变化是否超出预设的变化范围，并输出相应的安全性评估结果给用户，从而实现了对高压输电线路杆塔所处自然环境的变化情况的有效监测，便于针对杆塔所处环境进行安全性防护和管理，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本发明实施例的系统结构示意图。

图2是本发明实施例中云平台系统与多个杆塔监测终端连接的连接状态示意图。

图3是本发明实施例中数据采集模块的安装状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明实施例的输电线路杆塔塔基滑坡监测云平台系统结构示意图。

如图1所示，本发明输电线路杆塔塔基滑坡监测云平台系统202，包括：

通信系统204，用于接收杆塔监测终端采集的高压输电杆塔的环境数据，并传送至数据处理系统206；

数据处理系统206，连接至通信系统204，用于对来自通信系统204的环境数据进行处理；具体的，数据处理系统206包括：

比较单元2060，连接至通信系统204，用于将每次从通信系统204获取的环境数据与存储单元2062中的历史数据进行比较，计算出环境数据相较于历史数据的变化量；

存储单元2062，连接至比较单元2060，用于存储历史数据，以及在比较单元2060计算出变化量之后，将环境数据作为历史数据进行存储；

判断单元2064，连接至比较单元2060，用于判断每次得到的变化量是否超出预设的变化范围；

生成单元2066，连接至判断单元2064，根据判断单元2064的判断结果生成安全性评估结果；

输出单元2068，连接至生成单元2066，用于将安全性评估结果输出给用户；其中，通过针对采集到的数据进行的安全性评估分析，可以生成安全性评估结果并向用户展示，这里的评估结果可能是针对不同预设变化量范围的安全性阈值，也可以是针对这些阈值进一步生成的更为直观的结果，如存在10个安全性阈值，而针对1至5级为安全，6至8级为危险，9至10级为极危险，在用户认为需要进行相应维护时，进行现场勘探或维护等；

报警器2069，连接至判断单元2064和输出单元2068，若判断单元2064判断环境数据的变化量超出预设的变化范围，则通过输出单元2068向用户发出警报；其中，通过如亮灯、播放警告音等方式或其组合，向用户进行经警报，使用户能够尽早对可能发生的灾害进行处理。

在该技术方案中，对于被安装在滑坡上的高压输电杆塔，相比于安装在较平坦的地区，更易于受到自然环境的影响，如滑坡的质地、地下水位的高低、周边地势、树木等各种自然因素都可能使杆塔的状态发生变化，进而影响到高压输电的进程。而通过对自然环境的监测，可以随时了解到杆塔的工作环境和状态，并根据采集到的数据进行安全性评估，比如针对上述技术方案中的变化量所处的变化范围，可以针对不同的范围预设一些警示级别，当变化量过大时，可能是遭遇到自然环境的较大变化，可能对杆塔的工作状态造成较大影响，从而向用户输出高警示级别的判断结果，便于用户进行现场勘查和修护。

在本实施例中，本发明输电线路杆塔塔基滑坡监测云平台系统202还配设有杆塔监测终端100，杆塔监测终端100设于高压输电杆塔上、高压输电杆塔的基座上或高压输电杆塔的基座下的地下，包括：数据采集模块102，设于输电线路杆塔上、输电线路杆塔塔基上或输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的相关数据，并传送至数据处理模块104；数据处理模块104，连接至数据采集模块102，用于对数据采集模块102采集的数据进行处理，并传送至装置通信模块106；装置通信模块106，连接至数据处理模块104，用于在数据处理模块104的控制下，将数据处理模块104发送来的数据上传至通信系统204，以对采集的数据进行处理、分析、存储及显示；计时器108，连接至数据采集模块102和数据处理模块104，用于计算距离杆塔监测终端100启动或数据采集模块102上一次进行数据采集的间隔时间，在间隔时间不小于预设的时间阈值时，向数据处理模块104发送采集信号，以及数据处理模块104在接收到来自计时器108的采集信号后，控制数据采集模块102进行环境数据的采集。计时器108位于数据处理模块104中或数据处理模块104的外部。其中，由于地质变化往往并不是一瞬间发生，而是经过长时间累积导致，不间断的数据采集只会带来资源的浪费，因而可以通过计时器，对杆塔周边的环境信息进行定时采集，合理利用资源的同时，确保采集到的数据的准确性。

数据采集模块102包括分别与数据处理模块102连接的图像传感器1020、振动传感器1021、倾斜度传感器1022、位移传感器1023和水位传感器1024，图像传感器1020设于输电线路杆塔上，用于采集输电线路杆塔周围的图像数据；振动传感器1021设于输电线路杆塔塔基上，用于采集输电线路杆塔的振动数据；倾斜度传感器1022设于输电线路杆塔塔基周围的地下或输电线路杆塔塔基上，用于采集输电线路杆塔塔基滑坡的径向移动数据或输电线路杆塔的倾斜度数据；位移传感器1023设于所述输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基周围地裂缝的大小及变化数据；水位传感器1024设于输电线路杆塔塔基周围的地下，用于采集输电线路杆塔塔基下的地下水位的变化数据；数据处理模块102包括中央处理器、AD采样电路、继电器控制电路、电压信号调理电路和电流信号调理电路，图像传感器1020经继电器控制电路与中央处理器连接，倾斜度传感器1022依次经电压信号调理电路和AD采样电路与中央处理器连接，振动传感器1021、位移传感器1023和水位传感器1024依次经电流信号调理电路和AD采样电路与中央处理器连接。

图2是本发明实施例中云平台系统与多个杆塔监测终端连接的连接状态示意图。

如图2所示，输电线路杆塔塔基滑坡监测云平台系统402与N个（N≥1）杆塔监测终端404相连接。云平台系统402由一台PC（或一台工控机）加配一些通信板卡组成。N个杆塔监测终端404的结构完全相同，每个杆塔监测终端404安装在一个高压输电杆塔上，采集该输电杆塔周边的自然环境信息（周边环境图像、地下水位情况、杆塔的倾斜度情况等），并将该信息通过无线传输的方式（通过GPRS、GSM短消息或其他可行的方式）发送到云平台系统402。云平台系统402对收到的各个杆塔各个时期的数据进行对比分析，得出杆塔安全性评估结果供操作人员参考，当评估结果超出某一设定的门限值时自动报警，提请人工处理。

图3是本发明实施例中数据采集模块的安装状态示意图。

如图3所示，杆塔302通过杆塔基座304被安装在滑坡300上，由于处于滑坡300上，杆塔302可能受到更多的干扰，因此需要对其进行监测，以便随时进行现场进一步勘探和处理。

具体的监测方式有很多种，只要是可以针对杆塔302周边的环境情况进行检测的方式都可以进行采用。比如这里使用了摄像头306，从而对杆塔302周边的图像数据进行采集，对于图像数据的清晰度，可以通过使用更高分辨率、更高像素的摄像头306，还可以通过提高摄像头306的调节精度，使得摄像头306可以在垂直、水平甚至更多个方向上进行各个角度的图像采集，当然，也可以采用多个摄像头306，从而可以相应地降低摄像头306的要求，以降低系统搭建成本。图中还采用了安装在杆塔底座304上的倾斜度传感器308，来对杆塔302的倾斜度进行数据采集，从而通过对倾斜度的变化量的监测，得知杆塔302是否可能遭受到了自然因素的影响。图中还采用了安装在杆塔基座304下方的地下水位传感器310，该地下水位传感器310可以对杆塔基座304下方的地下水312的水位进行监测，从而防止由于地下水312的水位高低，造成对杆塔302或是杆塔基座304的影响，并在出现影响时，及时进行现场勘查和处理。当然，还可以结合很多其它的采集和监测方式，从而可以通过更多的方面和角度对杆塔302或杆塔基座304所处的环境因素进行监测，了解其自然环境对其造成的影响。最后，将由摄像头306、倾斜度传感器308、地下水位传感器310等装置采集到的自然环境的数据信息通过无线通信设备314发送至云平台系统进行数据处理，这里通过使用无线通信技术，使得整个系统的搭建及通信过程更便捷。需要指出的是，这里使用的摄像头306、倾斜度传感器308、地下水位传感器310等装置并不是单独作用，而是与无线通信设备314以及图中未标出的处理设备共同构成了杆塔监测终端，该处理设备用于将来自摄像头306、倾斜度传感器308、地下水位传感器310等装置的数据进行处理后，通过无线通信设备314进行数据传输，以供用户进行进一步分析。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到在相关技术中，对高压输电线路杆塔安全性的监控大多侧重于防止一些人为的破坏和影响，而没有杆塔所处自然环境对杆塔安全的影响的监测装置。因此，本发明提供了一种输电线路杆塔塔基滑坡监测云平台系统，可以对高压输电线路中的杆塔所处自然环境进行监测，便于针对杆塔所处环境进行安全性防护和管理。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。