专利名称：监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及监测技术，具体而言，涉及一种监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统。
背景技术：
智能电网及超高压输电网建设力度不断加强，各类高压输电线路不断增加，伴随而来的，高压输电线路中的杆塔的数量不断增加，而有些杆塔的建设地点可能会存在各种各样的安全隐患，地质灾害对杆塔的安全的影响日益严重。在相关技术中，对杆塔安全性的监控(例如当前的各类杆塔防盗报警系统)大多侧重于防止一些人为的破坏和影响，而没有对杆塔所处自然环境对杆塔安全的影响的监测
>J-U装直。因此，需要一种新的杆塔监测技术，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。
实用新型内容本实用新型正是基于上述问题，提出了一种新的杆塔监测技术，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。有鉴于此，本实用新型提出了一种监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统，包括杆塔监测终端和数据处理服务器，其中，所述杆塔监测终端位于所述高压输电杆塔上、所述高压输电杆塔的基座上或所述高压输电杆塔的地下，包括数据采集装置，采集所述高压输电杆塔的环境数据；处理装置，连接至所述数据采集装置，并通过第一通信装置将来自所述数据采集装置的所述环境数据发送至所述数据处理服务器；所述第一通信装置，连接至所述处理装置和所述数据处理服务器，在所述处理装置的控制下，将所述环境数据发送至所述数据处理服务器。所述数据处理服务器包括第二通信装置，接收来自所述杆塔监测终端的环境数据；数据处理装置，包括比较单元，连接至所述第二通信装置，将每次从所述第二通信装置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与所述历史数据的变化量；所述存储单元，连接至所述比较单元，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，判断每次得到的所述变化量所处的预设的变化范围。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。[0007]在上述技术方案中，优选地，在所述杆塔监测终端中，所述数据采集装置具体包括至少一个图像采集装置，位于所述高压输电杆塔上，采集所述高压输电杆塔周围的图像数据，并将所述图像数据发送至所述处理装置；至少一个倾斜度传感器，位于所述高压输电杆塔的基座上，采集所述基座的倾斜度数据，并将所述倾斜度数据发送至所述处理装置；至少一个地下水位传感器，位于所述高压输电杆塔的地下，采集所述位于滑坡的高压输电杆塔的基座下地层的地下水位数据，并将所述地下水位数据发送至所述处理装置。在该技术方案中，图像采集装置如摄像头，可以采用高分辨率、高像素的摄像头，使得拍摄到的画面更清晰，还可以通过提升摄像头的精度，确保其实现水平、垂直方向上各个角度上的旋转以及旋转过程中的拍照或摄像。倾斜度传感器被安装在杆塔的基座上，可以采用多个倾斜度传感器同时安装在基座上，以保证更高的判断准确率，如采用4个倾斜度传感器分别安装在基座的4个角上，从而若滑坡发生泥土或岩石滑落、移动等造成杆塔的倾斜时，可以及时发现。地下水位传感器被安装在基座下方的地下，监测杆塔下方的地下水位，而水位的高低对于滑坡的地质、倾斜度、是否可能发生地质灾害等具有重要的参考价值。当然，这里显然并不只上述几种数据采集装置，应该理解为，凡是可以用于杆塔周边的自然环境数据采集 的装置或传感器，均应认为在此处的保护范围之内。在上述技术方案中，优选地，所述杆塔监测终端还包括计时器，连接至所述数据采集装置和所述处理装置，计算距离所述杆塔监测终端启动或所述数据采集装置上一次进行数据采集时的间隔时间，在所述间隔时间不小于预设的时间阈值时，向所述处理装置发送采集信号；以及所述处理装置在接收到来自所述计时器的所述采集信号后，控制所述数据采集装置进行所述环境数据的采集。在该技术方案中，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。在上述技术方案中，优选地，还包括所述计时器位于所述处理装置中或所述处理装置的外部。在上述技术方案中，优选地，在所述数据处理服务器中，所述数据处理装置还包括生成单元，连接至所述判断单元，根据判断结果生成安全性评估结果；以及输出单元，连接至所述生成单元，将所述安全性评估结果输出给所述用户。在该技术方案中，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I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。在上述技术方案中，优选地，所述数据处理装置还包括报警器，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过预设的变化阈值，则通过所述输出单元向所述用户发出警报。在该技术方案中，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。在上述技术方案中，优选地，所述第一通信装置和所述第二通信装置包括LTE通信装置、WIMAX通信装置、TD-SCDMA通信装置、WCDMA通信装置、GPRS通信装置、CDMA通信装置、EDGE通信装置、CDMA-2000通信装置、GSM通信装置、WIFI通信装置、红外通信装置和/或蓝牙通信装置。在该技术方案中，通过无线通信，便于装置的现场布置，节省资源，且保证了数据处理的及时、准确性。通过以上技术方案，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。
图I示出了根据本实用新型的实施例的监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统的框图；图2示出了根据本实用新型的实施例的监测位于滑坡的高压输电杆塔的示意图；图3示出了根据本实用新型的实施例的杆塔监测系统的结构图；以及图4示出了根据本实用新型的实施例的杆塔监测终端的结构图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。图I示出了根据本实用新型的实施例的监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统的框图。如图I所示，根据本实用新型的实施例的监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统200，包括一个或多个杆塔监测终端100和数据处理服务器202，其中，杆塔监测终端100位于高压输电杆塔上、高压输电杆塔的基座上或高压输电杆塔的地下，包括数据采集装置102，采集高压输电杆塔的环境数据；处理装置104，连接至数据采集装置102，并通过第一通信装置106将来自数据采集装置102的环境数据发送至数据处理服务器202 ;第一通信装置106，连接至处理装置104和数据处理服务器202，在处理装置104的控制下，将环境数据发送至数据处理服务器202。数据处理服务器202包括第二通信装置204，接收来自杆塔监测终端100的环境数据；数据处理装置206，包括比较单元2060，连接至第二通信装置204，将每次从第二通信装置204获取的环境数据与存储单元2062中的历史数据进行比较，计算出环境数据与历史数据的变化量；存储单元2062，连接至比较单元2060，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；以及判断单元2064，连接至比较单元2060，判断每次得到的变化量所处的预设的变化范围。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。[0022]在上述技术方案中，在杆塔监测终端中，数据采集装置102具体包括至少一个图像采集装置1020，位于高压输电杆塔上，采集高压输电杆塔周围的图像数据，并将图像数据发送至处理装置104 ;至少一个倾斜度传感器1022，位于高压输电杆塔的基座上，采集基座的倾斜度数据，并将倾斜度数据发送至处理装置104 ;至少一个地下水位传感器1024，位于高压输电杆塔的地下，采集位于滑坡的高压输电杆塔的基座下地层的地下水位数据，并将地下水位数据发送至处理装置104。在该技术方案中，图像采集装置1020如摄像头，可以采用高分辨率、高像素的摄像头，使得拍摄到的画面更清晰，还可以通过提升摄像头的精度，确保其实现水平、垂直方向上各个角度上的旋转以及旋转过程中的拍照或摄像。倾斜度传感器1022被安装在杆塔的基座上，可以采用多个倾斜度传感器1022同时安装在基座上，以保证更高的判断准确率，如采用4个倾斜度传感器1022分别安装在基座的4个角上，从而若滑坡发生泥土或岩石滑落、移动等造成杆塔的倾斜时，可以及 时发现。地下水位传感器1024被安装在基座下方的地下，监测杆塔下方的地下水位，而水位的高低对于滑坡的地质、倾斜度、是否可能发生地质灾害等具有重要的参考价值。当然，这里 显然并不只上述几种数据采集装置，应该理解为，凡是可以用于杆塔周边的自然环境数据采集的装置或传感器，均应认为在此处的保护范围之内。在上述技术方案中，杆塔监测终端100还包括计时器108，连接至数据采集装置102和处理装置104，计算距离杆塔监测终端100启动或数据采集装置102上一次进行数据采集时的间隔时间，在间隔时间不小于预设的时间阈值时，向处理装置104发送采集信号；以及处理装置104在接收到来自计时器108的采集信号后，控制数据采集装置102进行环境数据的采集。在该技术方案中，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。在上述技术方案中，还包括计时器108位于处理装置104中或处理装置104的外部。在上述技术方案中，在数据处理服务器202中，数据处理装置206还包括生成单元2066，连接至判断单元2064，根据判断结果生成安全性评估结果；以及输出单元2068，连接至生成单元2066，将安全性评估结果输出给用户。在该技术方案中，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I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。在上述技术方案中，数据处理装置206还包括报警器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过预设的变化阈值，则通过输出单元2068向用户发出警报。在该技术方案中，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。在上述技术方案中，第一通信装置106和第二通信装置204包括LTE通信装置、WIMAX通信装置、TD-SCDMA通信装置、WCDMA通信装置、GPRS通信装置、CDMA通信装置、EDGE通信装置、CDMA-2000通信装置、GSM通信装置、WIFI通信装置、红外通信装置和/或蓝牙通信装置。在该技术方案中，通过无线通信，便于装置的现场布置，节省资源，且保证了数据处理的及时、准确性。图2示出了根据本实用新型的实施例的监测位于滑坡的高压输电杆塔的示意图。如图2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发送至数据处理服务器进行数据处理，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。图3示出了根据本实用新型的实施例的杆塔监测系统的结构图。如图3所示，根据本实用新型的实施例的杆塔监测系统400，包括数据处理服务器402和N个(N > I)杆塔监测终端404，数据处理服务器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)发送到数据处理服务器402。数据处理服务器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。对于图中的杆塔监测终端404的具体构成，下面结合图4进行具体说明，其中，图4示出了根据本实用新型的实施例的杆塔监测终端的结构图。如图4所示，根据本实用新型的实施例的杆塔监测终端404，包括I个图像采集单元502、4个倾斜度检测单元504、2个地下水位检测单元506、I个通信单元508以及I个数据处理单元510。数据处理单元510采用一个CPU及相应外围电路构成，主要完成杆塔检测终端500的其它组成单元的管理与控制以及相应的数据的处理。图像采集单元502采用一个高精度摄像头，该摄像头可以实现水平和垂直方向360度旋转和摄像。通信单元508采用一个无线通讯模块，在数据处理单元510的控制下，将数据处理单元510从其他各个组成单元(图像采集单元502、倾斜度检测单元504、地下水位检测单元506等)得到的数据信息通过无线网(GPRS、GSM短消息或其他可行的方式)发送到数据监控中心(服务器)。每个倾斜度检测单元504连接一个埋入地下的倾斜度传感器，检测杆塔基座某个方位的倾斜度情况，并将检测数据发送给数据处理单元510。每个地下水位检测单元506连接一个埋入地下的地下水位传感器,检测杆塔基座下地层的地下水位情况,并将检测数据发送给数据处理单元510。以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，考虑到在相关技术中，对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，而没有对杆塔所处自然环境对杆塔安全的影响的监测装置。因此，本实用新型提供了一种监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统，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。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则·之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统，其特征在于，包括 杆塔监测终端和数据处理服务器，其中， 所述杆塔监测终端位于所述高压输电杆塔上、所述高压输电杆塔的基座上或所述高压输电杆塔的地下，包括 数据采集装置，采集所述高压输电杆塔的环境数据； 处理装置，连接至所述数据采集装置，并通过第一通信装置将来自所述数据采集装置的所述环境数据发送至所述数据处理服务器； 所述第一通信装置，连接至所述处理装置和所述数据处理服务器，在所述处理装置的控制下，将所述环境数据发送至所述数据处理服务器。
所述数据处理服务器包括 第二通信装置，接收来自所述杆塔监测终端的环境数据； 数据处理装置，将每次从所述第二通信装置获取的环境数据与存储的历史数据进行比较，计算出所述环境数据与所述历史数据的变化量，并判断每次得到的所述变化量所处的预设的变化范围，以及将所述环境数据作为历史数据进行存储。
2.根据权利要求I所述的监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统，其特征在于，在所述杆塔监测终端中，所述数据采集装置具体包括 至少一个图像采集装置，位于所述高压输电杆塔上，采集所述高压输电杆塔周围的图像数据，并将所述图像数据发送至所述处理装置； 至少一个倾斜度传感器，位于所述高压输电杆塔的基座上，采集所述基座的倾斜度数据，并将所述倾斜度数据发送至所述处理装置； 至少一个地下水位传感器，位于所述高压输电杆塔的地下，采集所述位于滑坡的高压输电杆塔的基座下地层的地下水位数据，并将所述地下水位数据发送至所述处理装置。
3.根据权利要求I所述的监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统，其特征在于，所述杆塔监测终端还包括 计时器，连接至所述数据采集装置和所述处理装置，计算距离所述杆塔监测终端启动或所述数据采集装置上一次进行数据采集时的间隔时间，在所述间隔时间不小于预设的时间阈值时，向所述处理装置发送采集信号；以及 所述处理装置在接收到来自所述计时器的所述采集信号后，控制所述数据采集装置进行所述环境数据的采集。
4.根据权利要求3所述的监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统，其特征在于，还包括 所述计时器位于所述处理装置中或所述处理装置的外部。
5.根据权利要求I所述的监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统，其特征在于，所述数据处理装置还包括报警器。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统，其特征在于，所述第一通信装置和所述第二通信装置包括 LTE通信装置、WIMAX通信装置、TD-SCDMA通信装置、WCDMA通信装置、GPRS通信装置、CDMA通信装置、EDGE通信装置、CDMA-2000通信装置、GSM通信装置、WIFI通信装置、红外通信装置和/或蓝牙通信装置。
专利摘要本实用新型提供了一种监测位于滑坡的高压输电杆塔的系统，包括杆塔监测终端和数据处理服务器，其中，杆塔监测终端位于高压输电杆塔上、高压输电杆塔的基座上或高压输电杆塔的地下，包括数据采集装置，采集高压输电杆塔的环境数据；处理装置，通过第一通信装置将来自数据采集装置的环境数据发送至数据处理服务器；第一通信装置，在处理装置的控制下，将环境数据发送至数据处理服务器；数据处理服务器包括第二通信装置，接收来自杆塔监测终端的环境数据；数据处理装置，进行数据处理。通过本实用新型的技术方案，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。
文档编号G01D21/02GK202485713SQ20112043822
公开日2012年10月10日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者刘东生, 姜兴杰 申请人:北京艾森坤博科技发展有限公司