[发明专利]一种基于LPWAN技术的输电杆塔倾斜度监测预警与管理系统

权利要求书

1.一种基于LPWAN技术的输电杆塔倾斜度监测预警与管理系统，其特征在于，包括，

数据采集单元、子控制器单元、无线通信单元A、主控制器单元、无线通信单元B、云服务器单元、观测单元和报警单元，

所述数据采集单元用于采集输电杆塔的空间姿态原始数据，并经过融合演算后将数据信息输出至所述子控制器单元或主控制器单元；其中，所述数据采集单元为一个或多个；

所述子控制器单元用于接收数据采集单元输出的数据信息并进行处理，并将处理后的数据信息通过所述无线通信单元A传输至所述主控制器单元；其中，所述子控制器单元为一个或多个；

所述无线通信单元A用于实现多个所述子控制器单元之间以及所述子控制器单元与所述主控制器单元之间的多跳通信；其中，所述无线通信单元A为一个或多个；

所述主控制器单元用于接收数据采集单元输出的数据信息并进行处理，同时通过无线通信单元A接收子控制器单元传输的数据信息并通过无线通信单元B传输至云服务器单元；

所述无线通信单元B用于实现所述主控制器单元与所述云服务器单元之间的通信；

所述云服务器单元用于响应并处理所述观测单元的各种服务请求，同时对所述主控制器单元传输的所述数据信息接收、存储并分析计算，通过预设阈值判定各个输电杆塔是否有倾斜趋势，超出预设阈值则判定为有倾斜趋势；

所述观测单元用于实现输电杆塔姿态信息的可视化；

所述报警单元用于当所述数据信息超出预设阈值时进行报警。

2.根据权利要求1所述一种基于LPWAN技术的输电杆塔倾斜度监测预警与管理系统，其特征在于，所述无线通信单元A包括LoRa通信模块。

3.根据权利要求1所述一种基于LPWAN技术的输电杆塔倾斜度监测预警与管理系统，其特征在于，所述无线通信单元B包括NB-IoT通信模块。

4.根据权利要求1所述一种基于LPWAN技术的输电杆塔倾斜度监测预警与管理系统，其特征在于，还包括供电单元，所述供电单元包括锂电池和太阳能电池板，用于给所述子控制器单元和所述主控制器单元供电；其中，所述供电单元为一个或多个。

5.根据权利要求1所述一种基于LPWAN技术的输电杆塔倾斜度监测预警与管理系统，其特征在于，所述多跳通信的方法为利用改进的LRU(Least Recently Used)算法对接收到的数据进行处理；所述处理的步骤为，

首先，将接收到的数据存储在存储空间中；

然后，根据数据头和数据尾读取数据中的有效数据帧；

然后，读取有效数据帧的数据地址和目标地址，并分析数据信息；

最后，将数据信息中的有效信息存储在缓冲区中，等待下一个数据的输入。

6.根据权利要求1所述一种基于LPWAN技术的输电杆塔倾斜度监测预警与管理系统，其特征在于，所述观测单元为Web端或移动端。

7.根据权利要求1所述一种基于LPWAN技术的输电杆塔倾斜度监测预警与管理系统，其特征在于，所述子控制器单元和所述主控制器单元为微控制器，所述微控制器型号为STM32F103ZET6。

8.根据权利要求1所述一种基于LPWAN技术的输电杆塔倾斜度监测预警与管理系统，其特征在于，所述数据采集单元包括姿态传感器，所述姿态传感器的型号为MPU6050。

9.根据权利要求8所述一种基于LPWAN技术的输电杆塔倾斜度监测预警与管理系统，其特征在于，所述子控制器单元处理所述数据信息的方法为利用四元数法实现对所述姿态传感器的姿态数据解析。