[发明专利]一种局部微气象下杆塔重心倾角监测系统及方法

说明书

本发明公开一种局部微气象下杆塔重心倾角监测系统，主控制器连接电源、GPRS模块、北斗短报文模块和传感器采集单元；电源管理单元用于在太阳能电池板产生电流存储在电池中，并将电池中的电能转变为各单元所需的电压，向主控制器、GPRS模块、北斗短报文模块和传感器采集单元供电；传感器采集单元包括重心测量装置和气象传感器模块；重心测量装置固定于待监测杆塔的重心位置。本发明通过在待监测杆塔处安装重心测量装置，能够无线监测杆塔的三轴数据，并能够准确的计算器重心倾角，以此来准确预测杆塔倾倒风险；本发明进一步的检测杆塔周围的气相信息，供监控人员结合重心倾角来综合预测，提高了准确性，相对于现有技术更加客观，而且实现了远程监测。

技术领域

本发明属于杆塔检测技术领域，特别涉及一种局部微气象下杆塔重心倾角监测系统及方法。

背景技术

架设在偏远山区的输电杆塔运行环境恶劣，虽然巡线人员会定期检查，但没有专业仪器去测量杆塔的倾斜角度，只能靠肉眼观察来判断输电杆塔是否倾斜，无法发现那些已经有轻微倾斜的杆塔，而且杆塔的倾斜一般都是长期因素累加的效果，遇上像大风、暴雨或覆冰等自然灾害天气，这些健康不良的杆塔就极有可能倒塌，造成重大安全事故。

目前通判断杆塔倾倒风险，只能通过巡检人员根据经验来判断，判断的准确性非常差，对实际工作带来巨大的困扰。因此，在巡检输电线路杆塔时受到人为的因素影响较大。

实由必要研制一种监测方法，以更加客观的监测杆塔的倾角，保障电力供应的正常进行和人员的生命安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种局部微气象下杆塔重心倾角监测系统方法，以解决上述技术问题。本发明通过监测杆塔的重心倾角能够准确的判断杆塔的倾倒风险，及时预警防止灾害的发生。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种局部微气象下杆塔重心倾角监测系统，包括：电源、主控制器、GPRS模块、北斗短报文模块和传感器采集单元；

主控制器连接电源、GPRS模块、北斗短报文模块和传感器采集单元；

电源包括电源管理单元和连接电源管理单元的太阳能电池板和电池；电源管理单元用于在太阳能电池板产生电流存储在电池中，并将电池中的电能转变为各单元所需的电压，向主控制器、GPRS模块、北斗短报文模块和传感器采集单元供电；

传感器采集单元包括重心测量装置和气象传感器模块；

重心测量装置固定于待监测杆塔的重心位置。

进一步的，重心测量装置采用型号为MPU6050的9轴运动处理传感器。

进一步的，气象传感器模块包括风速传感器和雨量传感器。

进一步的，气象传感器模块还包括温湿度传感器和气压传感器。

进一步的，主控制器采用ARM 32位的Cortex-M3微控制器。

进一步的，重心测量装置固定于待监测杆塔的重心位置，并保持竖直方向垂直。

进一步的，还包括监控中心；GPRS模块通过GPRS模块无线连接监控中心；北斗短报文模块通过北斗网络无线连接监控中心。

一种局部微气象下杆塔重心倾角监测方法，包括以下步骤：

1)、重心测量装置固定于待测杆塔的重心位置，并进行校正，使其初始状态保持竖直方向垂直；重心测量装置的加速度三轴校正初始值为：x₀，y₀，z₀；

2)、重心测量装置工作采集加速度三轴数据：Data_x，Data_y，Data_z；

3)、重心测量装置将测量数据传输给主控制器；