[发明专利]一种基于北斗卫星定位技术的输电线路杆塔塔体监测系统

说明书

本发明提供一种基于北斗卫星定位技术的输电线路杆塔塔体监测系统，包括三层结构，第一层为传感器层，第二层为云服务平台，第三层为监测服务平台；传感器层包括北斗高精度基准传感器、北斗高精度位置传感器，其中至少两台北斗高精度空间位置传感器部署在电力杆塔体上，北斗高精度基准传感器部署在距离监测的电力杆塔附近10kM范围内、供电及网络条件较好的位置；云服务平台用于将传感器的实时数据，送到云数据中心存储，将数据传输到解算法服务器，解算出被监测的各个点的单一高精度三维位置信息；监测服务平台，用于将解算出的单一高精度位置信息，与电力杆塔自身信息进行相关分析。本发明为特殊电力杆塔高精度实时监控、灾害预测提供科学的数据支撑。

技术领域

本发明涉及电力杆塔监测和灾害危险预警领域，具体是一种基于北斗卫星定位技术的输电线路杆塔塔体监测系统。

背景技术

输电线路线路长、地域分布广、环境复杂多变。电力杆塔运行维护作业现场多处于山区和野外，电力杆塔运行维护作业现场多处于山区和野外，架设、安装、维修难度极大，时间、资金、人力物力成本高昂。但各种类型的地质灾害、气候灾害、输电导线力学性能变化、杆塔自身老化氧化等因素，给电力杆塔带来安全隐患。尤其对耐张塔、转角塔等特殊的电力杆塔，危害更为严重，如不能及时对这些特殊的电力杆塔进行有效的监测和灾害危险预警，可能导致杆塔倾斜、位移、变形、倒塌等。

对电力杆塔结构的常规监测，是基于光学、力学传感器的高精度监测，设计、安装难度大，自动化程度低，性价比、可靠性低，所以并没有得到较好的普及。

随着我国北斗卫星导航系统不断成熟，第三代北斗导航卫星顺利升空，标志着“北斗”进入全球导航时代。以北斗导航技术为支撑，我国的高精度定位技术日益成熟并大量应用，基于北斗空间定位技术的电力杆塔监测技术逐渐得到应用。

传统基于导航卫星(包括北斗、GPS等)的杆塔灾害监测系统，受到软、硬件条件制约，要求传感器必须远离高压输电线路、远离电磁波高反射区域、远离电磁波多径向反射体。所以，传统基于导航卫星的电力杆塔灾害监测系统，没有将监测传感器部署在电力杆塔塔体上，而是部署在电力杆塔塔基附近区域。由于传感器不在电力杆塔塔体上，只能监测由于杆塔地质、气象灾害引发的杆塔整体倾斜、移位情况，无法监测对灾害路径不在监测点上，如洪水没有发生在监测点一侧；而且也无法监测杆塔塔体结构的变化，如因杆塔因质量、锈蚀等因素导致自身变形，耐张塔转角塔受力不均匀导致的杆塔变形，气象灾害引发的杆塔受力变化(如台风、覆冰)导致杆塔变形等多种因素引发的电力杆塔倾斜、位移、变形；另外无法监测电力杆塔的位移形变趋势，预测杆塔灾害危害等级。

发明内容

本发明提出一种基于北斗卫星定位技术的输电线路杆塔塔体监测系统，其基于北斗空间定位技术，将北斗高精度位置传感器安装在转角、耐张电力杆塔塔体的关键位置，以实现对杆塔的多个关键位置进行毫米级的三维空间高精度实时监控，可以有效地发现缓慢的、人工难以观察到的细小变化及形变趋势；通过将北斗高精度位置传感器在特殊电力杆塔体的部署，与电力杆塔结构、工作形态、输电导线力学特征相关联，再与电力杆塔可能遭受灾害的外力特征相关联，进行内外统一、数据相关、协调统筹的设计部署，为特殊电力杆塔高精度实时监控、灾害预测提供科学的数据支撑。

一种基于北斗卫星定位技术的输电线路杆塔塔体监测系统，包括三层结构，第一层为传感器层，第二层为云服务平台，第三层为监测服务平台；

所述传感器层包括北斗高精度基准传感器、北斗高精度位置传感器，其中至少两台北斗高精度空间位置传感器部署在电力杆塔体上，北斗高精度基准传感器部署在距离监测的电力杆塔附近10kM范围内、供电及网络条件较好的位置，为监测点提供高精度位置解算参考；

所述云服务平台用于将传感器的实时数据，送到云数据中心存储，将数据传输到解算法服务器，进行基于云服务器的解算，即实时基线解算、后处理基线解算、后处理平差计算，解算出被监测的各个点的单一高精度三维位置信息；