[发明专利]一种通信铁塔监测装置及方法

说明书

本发明提供一种通信铁塔监测装置及方法，属于自动监测技术领域。监测装置，包括壳体、处理器芯片、陀螺仪，壳体安装在通信铁塔塔身，陀螺仪、芯片安装在壳体内，装置还包括激光发射器及与激光发射器对应的激光接收器靶盘，激光发射器安装在通信铁塔基础表面，激光接收器靶盘安装在壳体底部，激光接收器靶盘包括同心且相邻排列的圆环形激光接收管阵列，方法为激光发射器发射出激光束，激光接收器靶盘上某一层的圆环形激光接收管阵列接收到激光束，处理器芯片获得相应的零漂数值并作为处理依据，对陀螺仪的输出数据进行去零漂处理。本发明的装置和方法提升了铁塔监测装置的倾斜监测的准确性和及时性。

技术领域

本发明涉及一种通信铁塔监测装置及方法，尤其是一种用于消除传感器零漂的装置及方法，属于自动监测技术领域。

背景技术

通讯铁塔由塔体、平台、避雷针、爬梯、天线支撑等钢构件组成，并经热镀锌防腐处理，主要用于微波、超短波、无线网络信号的传输与发射等。

随着物联网技术的发展，对通信铁塔的使用监测逐渐取代了人工巡检。对铁塔的倾斜监测是一项重要的工作。目前的通信铁塔监测设备中，多数使用的是陀螺仪，利用陀螺仪的数据分析铁塔的倾斜状态，进行日常维护和事故报警。

无论是使用哪种陀螺仪，用什么数据分析技术，陀螺仪的零漂(也叫零偏)都是无法克服的问题，零漂的存在，会导致陀螺仪输出数据出现累积误差，影响监测设备的数据准确性，使得监测装置只能进行定性的分析，无法获得精确的定量数据。

目前的陀螺仪零漂的纠偏主要有两种方式，一种是阈值法，即通过设定一个阈值，当前后两个输出数据的差值大于阈值时，就进行纠偏，由于铁塔发生倾斜经常是突发性的，这种方式显然无法在测铁塔倾斜时使用。另一种是去掉零点偏移量，将前200个数据进行平均，平均值作为零点漂移量，在后续的数据中取掉这个零点漂移量，这种方法适合连续且相对均匀的工况的测量，通信铁塔这类建筑物，其倾斜通常是缓慢的多次的情况，如果采用这种方法，就会出现更大的误差。

尽管一些高性能的陀螺仪具有人工调零的功能，但是对于野外自动监测设备而言，这种方式也是不可行的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是解决通信铁塔自动监测装置中陀螺仪数据存在零漂且无法克服的问题，提供一种通信铁塔监测装置及方法。

第一方面，本发明提供了通信铁塔监测装置，具体的技术方案如下：

通信铁塔监测装置，包括壳体、处理器芯片、陀螺仪，壳体安装在通信铁塔塔身，陀螺仪、芯片安装在壳体内，所述通信铁塔监测装置还包括激光初始状态检测装置，所述激光初始状态检测装置包括激光发射器及与激光发射器对应的激光接收器靶盘，激光发射器安装在通信铁塔基础表面，激光接收器靶盘安装在壳体底部，激光接收器靶盘包括同心且相邻排列的圆环形激光接收管阵列，每一层的圆环形激光接收管阵列对应一个陀螺仪的零漂数值。

监测装置的主要部件通过壳体安装在铁塔的塔身，处理器芯片用于收集和处理陀螺仪及激光接收器的输出数据。

激光接收器靶盘，类似打靶的靶盘，每一个圆环都由激光接收管阵列排布而成，各层圆环从内到外紧密排列，每一层圆环上的各个激光接收管，输出的是一个对应的陀螺仪零漂值，用于去零漂处理。

进一步的，所述激光初始状态检测装置初始安装时，激光发射器发射的激光束对准激光接收器靶盘的中心位置。

进一步的，所述陀螺仪为三轴陀螺仪。也可以使用六轴陀螺仪或其它种类的陀螺仪，不受限制。

进一步的，所述通信铁塔监测装置还包括安装在壳体内的IO模块、4G模块、电源模块，IO模块分别连接处理器芯片及4G模块，4G模块用于与监控终端及用户端通信，电源模块用于为装置供电。

进一步的，作为另外一种提供的供电方式，所述通信铁塔监测装置还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板安装在壳体外侧。