一种基于超限判断的输电杆塔形变监测系统及方法与流程

本发明涉及电力杆塔监测技术领域，具体涉及一种基于超限判断的输电杆塔形变监测系统及方法。

背景技术：

输电杆塔的安全在电网系统的正常运行中占据重要的地位。实践中发现，输电杆塔面临诸多安全问题，尤其是输电杆塔的形变问题(比如倾斜、沉降等)屡见不鲜。很多输电杆塔搭建在地表不稳定区(比如地质灾害多发区)，一旦出现强降雨、风雪等紧急自然灾害，使得输电杆塔的倾斜量或者下陷量超过限值，将会导致输电杆塔倒塌等事故，严重影响了输电杆塔的安全稳定运行。为了保证输电杆塔运行的安全性，需要对输电杆塔进行实时监测，以在输电杆塔发生形变时及时采取应对措施。

全球导航卫星系统(globalnavigationsatellitesystem，gnss)以其精度高、全天候、高效益以及自动化等优势，在输电杆塔形变监测领域得到了广泛应用。当前基于gnss的输电杆塔形变监测方式主要是通过在输电杆塔所在位置部署监测点，由监测点对gnss进行跟踪，以采集监测点的原始观测文件(包括卫星星历、历书和钟差参数等)；之后，监测点通过网络传输方式(例如4g网络)将原始观测文件发送至后台服务器；后台服务器解算原始观测文件，获得监测点的实时坐标信息，并根据监测点的实时坐标信息和监测点的历史坐标信息分析出输电杆塔的形变状况。实践中发现，当输电杆塔处于网络盲区时，无法将高频次的监测点的原始观测文件通过低频次的北斗短报文通信技术传送至后台服务器，进而无法及时发现输电杆塔的形变问题，造成安全隐患。

技术实现要素：

本发明实施例公开了一种基于超限判断的输电杆塔形变监测系统及方法，能够解决在处于无公网环境时无法将高频次的输电杆塔的形变监测数据通过低频次的北斗短报文通信技术传送给后台服务器的问题，有利于及时发现输电杆塔的形变问题，保证输电杆塔运行的安全性。

本发明实施例第一方面公开一种基于超限判断的输电杆塔形变检测系统，所述输电杆塔形变监测系统包括监测数据采集子系统、前端数传子系统、解算子系统、通讯子系统以及监测预警子系统；其中，

所述监测数据采集子系统，用于根据预设采样间隔，获取监测点的卫星观测数据，所述监测点按照预设部署方式部署于输电杆塔所在地点，以及，获取与所述输电杆塔对应的基准点的卫星观测数据；以及，将所述监测点的卫星观测数据和所述基准点的卫星观测数据传送至所述前端数传子系统；

所述前端数传子系统，用于将所述监测数据采集子系统传来的所述监测点的卫星观测数据和所述基准点的卫星观测数据传输至所述解算子系统；

所述解算子系统，用于接收所述前端数传子系统传来的所述监测点的卫星观测数据和所述基准点的卫星观测数据；以及，对所述监测点的卫星观测数据和所述基准点的卫星观测数据进行处理与解算，获得所述监测点的实时坐标信息；以及，对所述监测点的实时坐标信息与所述监测点的历史坐标信息进行对比，获得所述监测点的坐标偏离量；以及，判断所述坐标偏移量是否超过预设的超限阈值；若超过所述超限阈值，将所述监测点的实时坐标信息传输给所述通讯子系统；

所述通讯子系统，用于将所述监测点的实时坐标信息通过远距离通讯技术传送给所述监测报警子系统；

所述监测报警子系统，用于接收所述通讯子系统传来的所述监测点的实时坐标信息；以及，根据所述监测点的实时坐标信息，输出对所述输电杆塔的警报信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述监测数据采集子系统，包括基准端以及监测端，所述基准端对应于所述基准点，所述监测端对应于所述监测点，其中：

所述监测端，用于根据预设采样间隔，通过所述监测端的gnss接收机接收gnss定位卫星发射的监测点的卫星定位数据，并根据所述监测点的卫星定位数据生成所述监测点的卫星观测数据，所述监测点的卫星定位数据至少包括所述gnss定位卫星的卫星星历、历书和钟差参数；以及，将所述监测点的卫星观测数据传送至所述前端数传子系统；

所述基准端，用于根据所述预设采样间隔，通过所述基准端的gnss接收机接收所述gnss定位卫星发射的基准点的卫星定位数据，并根据所述基准点的卫星定位数据生成所述基准点的卫星观测数据，所述基准点的卫星定位数据至少包括所述gnss定位卫星的卫星星历、历书和钟差参数；以及，将所述基准点的卫星观测数据传送至所述前端数传子系统。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述监测数据采集子系统，包括基准端以及监测端，所述基准端对应于所述基准点，所述监测端对应于所述监测点，其中：

所述监测端，用于根据预设采样间隔，通过所述监测端的gnss接收机接收gnss定位卫星发射的监测点的卫星定位数据，并根据所述监测点的卫星定位数据生成所述监测点的卫星观测数据，所述监测点的卫星定位数据至少包括所述gnss定位卫星的卫星星历、历书和钟差参数；以及，将所述监测点的卫星观测数据传送至所述前端数传子系统；

所述基准端，用于根据所述预设采样间隔，通过所述基准端的gnss接收机接收所述gnss定位卫星发射的基准点的卫星定位数据，并根据所述基准点的卫星定位数据生成所述基准点的卫星观测数据，所述基准点的卫星定位数据至少包括所述gnss定位卫星的卫星星历、历书和钟差参数；以及，将所述基准点的卫星观测数据传送至所述前端数传子系统。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述解算子系统，还用于对所述监测点的实时坐标信息进行本地存储，用以生成所述监测点的新的历史坐标信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述解算子系统，还用于在判断出所述坐标偏移量未超过所述超限阈值时，判断所述预设采样间隔对应的数据采样频率是否高于所述通讯子系统对应的数据传输频率；若低于或等于所述数据传输频率，将所述监测点的实时坐标信息传输给所述通讯子系统，以通过所述通讯子系统将所述监测点的实时坐标信息远距离传输给所述监测报警子系统，并且由所述监测报警子系统接收并显示所述监测点的实时坐标信息。

本发明实施例第二方面公开一种基于超限判断的输电杆塔形变监测方法，所述方法应用于本发明实施例第一方面公开的基于超限判断的输电杆塔形变检测系统，所述输电杆塔形变检测系统包括监测数据采集子系统、前端数传子系统、解算子系统、通讯子系统以及监测预警子系统，所述方法包括：

所述监测数据采集子系统根据预设采样间隔，获取监测点的卫星观测数据，所述监测点按照预设部署方式部署于输电杆塔所在地点，以及，获取与所述输电杆塔对应的基准点的卫星观测数据；

所述监测数据采集子系统将所述监测点的卫星观测数据和所述基准点的卫星观测数据传送至所述前端数传子系统；

所述前端数传子系统将所述监测数据采集子系统传来的所述监测点的卫星观测数据和所述基准点的卫星观测数据传输至所述解算子系统；

所述解算子系统接收所述前端数传子系统传来的所述监测点的卫星观测数据和所述基准点的卫星观测数据；

所述解算子系统对所述监测点的卫星观测数据和所述基准点的卫星观测数据进行处理与解算，获得所述监测点的实时坐标信息；

所述解算子系统对所述监测点的实时坐标信息与所述监测点的历史坐标信息进行对比，获得所述监测点的坐标偏离量；

所述解算子系统判断所述坐标偏移量是否超过预设的超限阈值；

若超过所述超限阈值，所述解算子系统将所述监测点的实时坐标信息传输给所述通讯子系统；

所述通讯子系统将所述监测点的实时坐标信息通过远距离通讯技术传送给所述监测报警子系统；

所述监测报警子系统接收所述通讯子系统传来的所述监测点的实时坐标信息；

所述监测报警子系统根据所述监测点的实时坐标信息，输出对所述输电杆塔的警报信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述监测数据采集子系统，包括基准端以及监测端，所述基准端对应于所述基准点，所述监测端对应于所述监测点；所述监测数据采集子系统根据预设采样间隔，获取监测点的卫星观测数据，以及，获取与所述输电杆塔对应的基准点的卫星观测数据，包括：

所述监测端根据预设采样间隔，通过所述监测端的gnss接收机接收gnss定位卫星发射的监测点的卫星定位数据，并根据所述监测点的卫星定位数据生成所述监测点的卫星观测数据，所述监测点的卫星定位数据至少包括所述gnss定位卫星的卫星星历、历书和钟差参数，

以及，所述基准端根据所述预设采样间隔，通过所述基准端的gnss接收机接收所述gnss定位卫星发射的基准点的卫星定位数据，并根据所述基准点的卫星定位数据生成所述基准点卫星观测数据，所述基准点的卫星定位数据至少包括所述gnss定位卫星的卫星星历、历书和钟差参数；

所述监测数据采集子系统将所述监测点的卫星观测数据和所述基准点的卫星观测数据传送至所述前端数传子系统，包括：

所述监测端将所述监测点的卫星观测数据传送至所述前端数传子系统，以及，所述基准端将所述基准点的卫星观测数据传送至所述前端数传子系统。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述解算子系统对所述监测点的卫星观测数据和所述基准点的卫星观测数据进行处理与解算，获得所述监测点的实时坐标信息，包括：

所述解算子系统对所述监测点的卫星观测数据、所述基准点的卫星观测数据进行数据预处理、数据处理以及基线自动解算，获得所述监测点的实时坐标信息，其中，所述数据预处理至少包括粗差探测、周跳探测修复、以及观测值组合；所述数据处理至少包括方程线性化、最小二乘计算以及模糊度固定。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述方法还包括：

所述解算子系统对所述监测点的实时坐标信息进行本地存储，用以生成所述监测点的新的历史坐标信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述方法还包括：

所述解算子系统在判断出所述坐标偏移量未超过所述超限阈值时，判断所述预设采样间隔对应的数据采样频率是否高于所述通讯子系统对应的数据传输频率；

若低于或等于所述数据传输频率，所述解算子系统将所述监测点的实时坐标信息传输给所述通讯子系统，以通过所述通讯子系统将所述监测点的实时坐标信息远距离传输给所述监测报警子系统，并且由所述监测报警子系统接收并显示所述监测点的实时坐标信息。

本发明实施例第三方面公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行本发明实施例第二方面公开的基于超限判断的输电杆塔形变监测方法。

本发明实施例第四方面公开一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行第二方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

实施本发明实施例，通过解算子系统对部署于输电杆塔所在地点的监测点的卫星观测数据进行处理和解算，获得监测点的实时坐标信息，能够大大减少传输给监测报警子系统的数据量，进一步地，能够在输电杆塔处于无公网环境时，将小数据量的监测点的实时坐标信息通过北斗短报文通信技术传输给监测报警子系统，以使得监测报警子系统及时发现输电杆塔的形变问题，保证输电杆塔运行的安全性；此外，通过解算子系统对监测点的实时坐标信息与监测点的历史坐标信息进行对比，获得监测点的坐标偏离量，并在坐标偏离量超过超限阈值时，才将监测点的实时坐标信息传给监测报警子系统，能够大大减少向监测报警子系统传输数据的次数，从而解决在紧急自然灾害等应急高频次监测情况下无法将高频次的坐标信息通过低频次的北斗短报文通信技术传回监测报警子系统的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种基于超限判断的输电杆塔形变监测方法的流程示意图；

图2是本发明实施例公开的另一种基于超限判断的输电杆塔形变监测方法的流程示意图；

图3是本发明实施例公开的一种基于超限判断的输电杆塔形变监测系统的结构示意图；

图4是本发明实施例公开的另一种基于超限判断的输电杆塔形变监测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种基于超限判断的输电杆塔形变监测系统及方法，能够解决在处于无公网环境时无法将高频次的输电杆塔的形变监测数据通过低频次的北斗短报文通信技术传送给后台服务器的问题，有利于及时发现输电杆塔的形变问题，保证输电杆塔运行的安全性。以下结合附图进行详细描述。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种基于超限判断的输电杆塔形变监测方法的流程示意图。如图1所示，该基于超限判断的输电杆塔形变监测方法应用于基于超限判断的输电杆塔形变检测系统，该输电杆塔形变检测系统包括监测数据采集子系统、前端数传子系统、解算子系统、通讯子系统以及监测预警子系统；该输电杆塔形变监测方法可以包括以下步骤。

101、监测数据采集子系统根据预设采样间隔，获取监测点的卫星观测数据，以及，获取与输电杆塔对应的基准点的卫星观测数据。

本发明实施例中，监测点按照预设部署方式部署于输电杆塔所在地点。可以将监测点直接安装在输电杆塔上，也可以将监测点安装在输电杆塔的边坡或者地基，还可以结合多个安装在上述任一位置的监测点对同一个输电杆塔进行监测，对比不作具体限定；基准点设置在输电杆塔附近已知精密坐标信息、且相对稳定的地点，一个基准点可以参与对其附近区域的一个或者多个输电杆塔进行监测，对此亦不作具体限定。

本发明实施例中，监测数据采集子系统可以借助gnss来获取监测点和基准点的卫星观测数据，具体可以为全球定位系统(globalpositioningsystem，gps)，或者北斗卫星导航系统，本发明实施例不作限定。监测点和基准点对同一个定位卫星组(一般包括四颗定位卫星)进行同步追踪，根据预设采样间隔接收上述定位卫星组发射的卫星定位数据，并从卫星定位数据中采集上述定位卫星组中各个定位卫星发射卫星定位数据时的卫星星历、历史和钟差参数等信息，生成卫星观测数据。

102、监测数据采集子系统将监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据传送至前端数传子系统。

103、前端数传子系统将监测数据采集子系统传来的监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据传输至解算子系统。

本发明实施例中，前端数传子系统可以包括多个数传电台，数传电台是借助数字信号处理(digitalsignalprocessing，dsp)技术和无线电技术实现的高性能专业数据传输电台。数传电台用作发射机时，可以将数据发送至数传电台接收机；数传电台用作接收机时，能够接收数传电台发射机发送的数据，因此，监测数据采集子系统可以通过前端数传子系统的数传电台发射机，将监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据传输至解算子系统，再由解算子系统通过前端数传子系统的数传电台接收机接收监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据。

104、解算子系统接收前端数传子系统传来的监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据。

105、解算子系统对监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据进行处理与解算，获得监测点的实时坐标信息。

本发明实施例中，解算子系统部署在输电杆塔的监测现场，可以包括工业计算机设备，并且，可以通过工业计算机设备中的静态自动解算软件实现对监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据的解算，本发明实施例不作具体限定。

106、解算子系统对监测点的实时坐标信息与监测点的历史坐标信息进行对比，获得监测点的坐标偏离量。

107、解算子系统判断坐标偏移量是否超过预设的超限阈值，若超过超限阈值，执行步骤108～步骤111；若未超过超限阈值，结束本流程。

本发明实施例中，可以理解，日常低频次的监测数据传输需求不适用于强降雨、风雪等恶劣天气，因此，在遭遇强降雨、风雪等恶劣天气时，需要提高监测站和基准站的数据采集频率，以实时应对上述恶劣天气带来的突发状况。然而，当数据采样频率高于通讯子系统的数据传输频率时，通讯子系统无法将所有高频数据传输至监测报警子系统，举例来说，设监测数据采集子系统的数据采样频率为2次/分钟，通讯子系统对应的数据传输频率为2次/分钟时，通讯子系统一次最多可传输60字；而监测数据采集子系统的数据采样频率为6次/分钟，通讯子系统对应的数据传输频率为2次/分钟时，通讯子系统一次仍然最多传输60字，但监测数据采集子系统采集到的监测数据量将明显增加，导致部分监测数据无法传送至监测报警子系统，因此，需要对采集到的监测数据进行筛选，只有在解算出监测点的坐标偏移量高于超限阈值时，才将监测点的实时坐标信息通过通讯子系统数传至监测报警子系统，以使得监测报警子系统能够及时获知紧急的监测数据信息。

108、解算子系统将监测点的实时坐标信息传输给通讯子系统。

109、通讯子系统将监测点的实时坐标信息通过北斗短报文通信技术传送给监测报警子系统。

110、监测报警子系统接收通讯子系统传来的监测点的实时坐标信息。

111、监测报警子系统根据监测点的实时坐标信息，输出对输电杆塔的警报信息。

可见，实施图1所描述的方法，通过解算子系统对部署于输电杆塔所在地点的监测点的卫星观测数据进行处理和解算，获得监测点的实时坐标信息，能够大大减少传输给监测报警子系统的数据量，进一步地，能够在输电杆塔处于无公网环境时，将小数据量的监测点的实时坐标信息通过北斗短报文通信技术传输给监测报警子系统，以使得监测报警子系统及时发现输电杆塔的形变问题，保证输电杆塔运行的安全性；此外，通过解算子系统对监测点的实时坐标信息与监测点的历史坐标信息进行对比，获得监测点的坐标偏离量，并在坐标偏离量超过超限阈值时，才将监测点的实时坐标信息传给监测报警子系统，能够大大减少向监测报警子系统传输数据的次数，从而解决在紧急自然灾害等应急高频次监测情况下无法将高频次的坐标信息通过低频次的北斗短报文通信技术传回监测报警子系统的问题。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种基于超限判断的输电杆塔形变监测方法的流程示意图。如图2所示，该输电杆塔形变监测方法可以包括以下步骤。

201、监测数据采集子系统根据预设采样间隔，获取监测点的卫星观测数据，以及，获取与输电杆塔对应的基准点的卫星观测数据。

作为一种可选的实施方式，监测数据采集子系统包括基准端以及监测端，基准端对应于基准点，监测端对应于监测点，因此，步骤201具体包括：

监测数据采集子系统根据预设采样间隔，获取监测点的卫星观测数据，以及，获取与输电杆塔对应的基准点的卫星观测数据，包括：

监测端根据预设采样间隔，通过监测端的gnss接收机接收gnss定位卫星发射的监测点的卫星定位数据，并根据监测点的卫星定位数据生成监测点的卫星观测数据，监测点的卫星定位数据至少包括gnss定位卫星的卫星星历、历书和钟差参数，

以及，基准端根据预设采样间隔，通过基准端的gnss接收机接收gnss定位卫星发射的基准点的卫星定位数据，并根据基准点的卫星定位数据生成基准点的卫星观测数据，基准点的卫星定位数据至少包括gnss定位卫星的卫星星历、历书和钟差参数；

监测数据采集子系统将监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据传送至前端数传子系统，包括：

监测端将监测点的卫星观测数据传送至前端数传子系统，以及，基准端将基准点的卫星观测数据传送至前端数传子系统。

可见，实施可选的实施方式，基于差分定位技术，利用监测端和基准端对定位卫星(组)进行同步追踪，能够消除卫星钟差、接收机(监测端的gnss接收机和基准端的gnss接收机)钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响，提高监测点的定位精度。

202、监测数据采集子系统将监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据传送至前端数传子系统。

203、前端数传子系统将监测数据采集子系统传来的监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据传输至解算子系统。

204、解算子系统接收前端数传子系统传来的监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据。

205、解算子系统对监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据进行数据预处理、数据处理以及基线自动解算，获得监测点的实时坐标信息。

本发明实施例中，数据预处理至少包括粗差探测、周跳探测修复、以及观测值组合；数据处理至少包括方程线性化、最小二乘计算以及模糊度固定。

可见，实施上述步骤205，通过求解出同步观测的监测点和基准点之间的基线向量坐标差，并结合基准点的精确坐标信息，能够获得高精度的监测点的实时坐标信息。

206、解算子系统对监测点的实时坐标信息进行本地存储，用以生成监测点的新的历史坐标信息。

207、解算子系统对监测点的实时坐标信息与监测点的历史坐标信息进行对比，获得监测点的坐标偏离量。

本发明实施例中，通过对当前时间段之前的所有历史时间段监测到的坐标信息进行平均求值，可以获得监测点的历史坐标信息。

208、解算子系统判断坐标偏移量是否超过预设的超限阈值，若超过超限阈值，执行步骤211～步骤214；若未超过超限阈值，执行步骤209。

209、解算子系统判断预设采样间隔对应的数据采样频率是否高于通讯子系统对应的数据传输频率，若低于或者等于数据传输频率，执行步骤210；若高于数据传输频率，结束本流程。

本发明实施例中，通过保证监测数据采集子系统的数据采集频率与通讯子系统的数据传输频率的匹配性，可以使得通讯子系统将监测点的实时坐标信息正常地传输至监测报警子系统。因此，当求得监测点的坐标偏移量低于超限阈值时，若数据采样频率高于数据传输频率，则暂不回传该时段的的实时坐标信息，以保证通讯子系统的正常数据传输；相应地，若数据采样频率低于或等于数据传输频率，则可以回传该时段的的实时坐标信息，此时通讯子系统可以正常将该时段的实时坐标信息传输至监测报警子系统，使得监测报警子系统能够实时获得对输电杆塔的监测数据。

作为一种可选的实施方式，解算子系统在判断出预设采样间隔对应的数据采样频率高于通讯子系统对应的数据传输频率时，若预计传输给通讯子系统的监测数据的数据量大于通讯子系统所允许传输的数据量大小(监测数据包括多个对应不同时间段的监测点的坐标信息，且每一个坐标信息均高于超限阈值)，则对监测数据中每一个坐标信息进行压缩处理，以使得压缩后的监测数据的数据量小于或等于通讯子系统所允许传输的数据量大小。举例来说，设定一个基准坐标信息，求得监测数据中包括的每一个坐标信息与上述基准坐标信息之间的偏移量，以添加至压缩后的监测数据，并将压缩后的监测数据传输至监测报警子系统；监测报警子系统根据基准坐标信息，对压缩后的监测数据进行解压，获得上述多个对应不同时间段的监测点的坐标信息，能够进一步减少传输数据量，又不会遗漏监测数据中的重要信息。

210、解算子系统将监测点的实时坐标信息传输给通讯子系统，以通过通讯子系统将监测点的实时坐标信息远距离传输给监测报警子系统，并且由监测报警子系统接收并显示监测点的实时坐标信息。

211、解算子系统将监测点的实时坐标信息传输给通讯子系统。

212、通讯子系统将监测点的实时坐标信息通过北斗短报文通信技术传送给监测报警子系统。

213、监测报警子系统接收通讯子系统传来的监测点的实时坐标信息。

214、监测报警子系统根据监测点的实时坐标信息，输出对输电杆塔的警报信息。

可见，实施图2所描述的方法，通过解算子系统对部署于输电杆塔所在地点的监测点的卫星观测数据进行处理和解算，获得监测点的实时坐标信息，能够大大减少传输给监测报警子系统的数据量，进一步地，能够在输电杆塔处于无公网环境时，将小数据量的监测点的实时坐标信息通过北斗短报文通信技术传输给监测报警子系统，以使得监测报警子系统及时发现输电杆塔的形变问题，保证输电杆塔运行的安全性；此外，通过解算子系统对监测点的实时坐标信息与监测点的历史坐标信息进行对比，获得监测点的坐标偏离量，并在坐标偏离量超过超限阈值时，才将监测点的实时坐标信息传给监测报警子系统，能够大大减少向监测报警子系统传输数据的次数，从而解决在紧急自然灾害等应急高频次监测情况下无法将高频次的坐标信息通过低频次的北斗短报文通信技术传回监测报警子系统的问题；此外，基于差分定位技术，利用监测端和基准端对定位卫星(组)进行同步追踪，能够消除卫星钟差、接收机(监测端的gnss接收机和基准端的gnss接收机)钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响，提高监测点的定位精度；通过求解出同步观测的监测点和基准点之间的基线向量坐标差，并结合基准点的精确坐标信息，能够获得高精度的监测点的实时坐标信息。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种基于超限判断的输电杆塔形变监测系统的结构示意图。如图3所示，该输电杆塔形变监测系统可以包括监测数据采集子系统301、前端数传子系统302、解算子系统303、通讯子系统304以及监测预警子系统305，其中：

监测数据采集子系统301，用于根据预设采样间隔，获取监测点的卫星观测数据，监测点按照预设部署方式部署于输电杆塔所在地点，以及，根据所述预设采样间隔，获取与输电杆塔对应的基准点的卫星观测数据；以及，将监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据传送至前端数传子系统302。

前端数传子系统302，用于将监测数据采集子系统301传来的监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据传输至解算子系统303。

解算子系统303，用于接收前端数传子系统302传来的监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据；以及，对监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据进行处理与解算，获得监测点的实时坐标信息；以及，对监测点的实时坐标信息与监测点的历史坐标信息进行对比，获得监测点的坐标偏离量；以及，判断坐标偏移量是否超过预设的超限阈值；若超过超限阈值，将监测点的实时坐标信息传输给通讯子系统304。

通讯子系统304，用于将监测点的实时坐标信息通过北斗短报文通信技术传送给监测报警子系统305。

监测报警子系统305，用于接收通讯子系统304传来的监测点的实时坐标信息；以及，根据监测点的实时坐标信息，输出对输电杆塔的警报信息。

可见，实施图3所描述的系统，通过解算子系统对部署于输电杆塔所在地点的监测点的卫星观测数据进行处理和解算，获得监测点的实时坐标信息，能够大大减少传输给监测报警子系统的数据量，进一步地，能够在输电杆塔处于无公网环境时，将小数据量的监测点的实时坐标信息通过北斗短报文通信技术传输给监测报警子系统，以使得监测报警子系统及时发现输电杆塔的形变问题，保证输电杆塔运行的安全性；此外，通过解算子系统对监测点的实时坐标信息与监测点的历史坐标信息进行对比，获得监测点的坐标偏离量，并在坐标偏离量超过超限阈值时，才将监测点的实时坐标信息传给监测报警子系统，能够大大减少向监测报警子系统传输数据的次数，从而解决在紧急自然灾害等应急高频次监测情况下无法将高频次的坐标信息通过低频次的北斗短报文通信技术传回监测报警子系统的问题。

实施例四

请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种基于超限判断的输电杆塔形变监测系统的结构示意图。其中，图4所示的输电杆塔形变监测系统是由图3所示的输电杆塔形变监测系统进行优化得到的。如图4所示，该输电杆塔形变监测系统中：

解算子系统303用于对监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据进行处理与解算，获得监测点的实时坐标信息的方式具体为：

解算子系统303，用于对监测点的卫星观测数据和基准点的卫星观测数据进行数据预处理、数据处理以及基线自动解算，获得监测点的实时坐标信息，其中，数据预处理至少包括粗差探测、周跳探测修复、以及观测值组合；数据处理至少包括方程线性化、最小二乘计算以及模糊度固定。

解算子系统303，还用于对监测点的实时坐标信息进行本地存储，用以生成监测点的新的历史坐标信息。

解算子系统303，还用于在判断出坐标偏移量未超过超限阈值时，判断预设采样间隔对应的数据采样频率是否高于通讯子系统对应的数据传输频率；若低于或等于数据传输频率，将监测点的实时坐标信息传输给通讯子系统304，以通过通讯子系统304将监测点的实时坐标信息远距离传输给监测报警子系统305，并且由监测报警子系统接收并显示监测点的实时坐标信息。

作为一种可选的实施方式，解算子系统303，还用于在判断出预设采样间隔对应的数据采样频率高于通讯子系统304对应的数据传输频率时，若预计传输给通讯子系统304的监测数据的数据量大于通讯子系统304所允许传输的数据量大小(监测数据包括多个对应不同时间段的监测点的坐标信息，且每一个坐标信息均高于超限阈值)，则对监测数据中每一个坐标信息进行压缩处理，以使得压缩后的监测数据的数据量小于或等于通讯子系统所允许传输的数据量大小。举例来说，设定一个基准坐标信息，求得监测数据中包括的每一个坐标信息与上述基准坐标信息之间的偏移量，以添加至压缩后的监测数据，并将压缩后的监测数据传输至监测报警子系统；监测报警子系统根据基准坐标信息，对压缩后的监测数据进行解压，获得上述多个对应不同时间段的监测点的坐标信息，能够进一步减少传输数据量，又不会遗漏监测数据中的重要信息。

作为一种可选的实施方式，监测数据采集子系统301包括监测端3011以及基准端3012，监测端3011对应于监测点，基准端3012对应于基准点，其中：

监测端3011，用于根据预设采样间隔，通过监测端3011的gnss接收机接收gnss定位卫星发射的监测点的卫星定位数据，并根据监测点的卫星定位数据生成监测点的卫星观测数据，监测点的卫星定位数据至少包括gnss定位卫星的卫星星历、历书和钟差参数；以及，将监测点的卫星观测数据传送至前端数传子系统302；

基准端3012，用于根据预设采样间隔，通过基准端3012的gnss接收机接收gnss定位卫星发射的基准点的卫星定位数据，并根据基准点的卫星定位数据生成基准点的卫星观测数据，基准点的卫星定位数据至少包括gnss定位卫星的卫星星历、历书和钟差参数；以及，将基准点的卫星观测数据传送至前端数传子系统302。

可见，实施图4所描述的系统，通过解算子系统对部署于输电杆塔所在地点的监测点的卫星观测数据进行处理和解算，获得监测点的实时坐标信息，能够大大减少传输给监测报警子系统的数据量，进一步地，能够在输电杆塔处于无公网环境时，将小数据量的监测点的实时坐标信息通过北斗短报文通信技术传输给监测报警子系统，以使得监测报警子系统及时发现输电杆塔的形变问题，保证输电杆塔运行的安全性；此外，通过解算子系统对监测点的实时坐标信息与监测点的历史坐标信息进行对比，获得监测点的坐标偏离量，并在坐标偏离量超过超限阈值时，才将监测点的实时坐标信息传给监测报警子系统，能够大大减少向监测报警子系统传输数据的次数，从而解决在紧急自然灾害等应急高频次监测情况下无法将高频次的坐标信息通过低频次的北斗短报文通信技术传回监测报警子系统的问题；此外，基于差分定位技术，利用监测端和基准端对定位卫星(组)进行同步追踪，能够消除卫星钟差、接收机(监测端的gnss接收机和基准端的gnss接收机)钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响，提高监测点的定位精度；通过求解出同步观测的监测点和基准点之间的基线向量坐标差，并结合基准点的精确坐标信息，能够获得高精度的监测点的实时坐标信息。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存储器(randomaccessmemory，ram)、可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、一次可编程只读存储器(one-timeprogrammableread-onlymemory，otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)、只读光盘(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本发明实施例公开的一种基于超限判断的输电杆塔形变检测系统及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。