[發明專利]基于差分定位的輸電線路多維形變實時監測方法及系統

在審

• 申請號: 201910370917.3
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110068849A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 李常勇;周學坤;王常欣;穆曉辰;張沖;馬超;徐金龍;戚鑫;孫曉彤;任紅向;成如如
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司東營供電公司
• 主分類號: G01S19/44
• 分類號: G01S19/44;G01B7/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種基于差分定位的輸電線路多維形變實時監測方法及系統，基準站加電測量或者增加測量頻率，利用已知的基準站坐標實時更新自身經緯度信息，實時地將測量的載波相位觀測值、偽距觀測值、基準站坐標以RTCM格式或自定義格式通過4G網絡傳送給后臺服務器；監測站以RTCM格式或自定義格式通過4G網絡上傳采集到的現場狀態數據和處理客戶端的命令至后臺服務器；后臺服務器接收基準站和監測站發送的信息，根據需要進行單系統或多系統聯合解算；后臺服務器根據基準站所在的三維位置換算為經緯度和海拔高度，得到監測站相對于基準站的位置信息完成實時監測。對復雜地質上輸電線路鐵塔的多維姿態實時監控，保證輸電線路安全運行。

技術領域

本發明屬于信息技術領域，具體涉及一種基于北斗衛星差分定位的輸電線路多維形變實時監測方法及系統。

背景技術

近年來，各種地質災害對我國危害程度日益加重，地質災害造成的損失逐年增加，據不完全統計(國土資源部政策法規司等，2000)，近年來由于崩塌、滑坡、泥石流災害每年造成的損失上百億元，水土流失、土地沙漠化、鹽堿化、潛育化造成的損失每年達200億元，巖溶塌陷和地下采空造成的損失超過5億元，抽水引起的地面沉降已在全國平原區的46個城市發生，造成巨大的經濟損失。

輸電線路地質災害發生的一個重要原因是自然條件的影響，具體原因可能有：一是輸電線路通過地段地質環境比較復雜，地質結構不穩，比如說山體巖層結構破碎，泥石流和大面積的山體滑坡常發生；二是輸電線路通過的地區可能年降水量比較多且集中，對山體進行頻繁的沖刷，難免會導致山體滑坡等災害的發生。

雖然自2008年大規模冰凍災害發生以來，各供電部門在不斷加強線路設計及防護工作，且在維護中增加巡線小組，加強巡檢力度，但因覆冰，山火、地質災害等引起的線路故障仍然在不斷發生。而且由于氣候條件惡劣，巡檢人員在巡檢過程中會面臨各種各樣的困難，甚至連自身的生命安全都將受到威脅，所以行走速度十分緩慢，使得巡線工作需要花費大量的時間。另外比如，即使工作人員在對某段地質復雜的線路進行搶救工作，但這也許不是地質災害情況最危急的，因為巡檢人員并沒有掌握整條線路的地質災害情況，最終仍將導致地質災害嚴重線路缺乏及時搶救而發生斷線、桿塔傾斜倒塌的電力事故。

隨著自然條件多變，地質災害頻發，人為影響因素越來越多，我國電力公司需要對大面積的電力鐵塔實行更全面、及時和有效的監控。輸電線路也需要更多新技術力量的不斷保駕護航。

電力輸電線路安全是國家發展命脈的重中之重，電力輸電線路在全國各地廣泛分布，跨時區、跨疆域，大部分在荒郊野外、崇山峻嶺之間。電力鐵塔也在不同的地質層上建設，受到山體滑坡，地質凹陷等地質災害影響非常大，現階段傳統的監測手段，如桿塔傾斜監測等，還不能完全監控地質災害對輸電線路的影響。尤其是在采礦地區，由于采礦行為所形成的礦道，礦道在地層內縱橫交錯非常復雜，破壞地質結構，導致容易發生山體滑坡，威脅輸電線路正常運行安全。所以地質災害的監測，對輸電線路勢在必行，形勢刻不容緩。

隨著我國北斗系統的不斷完善、升級，越來越多的行業也在開始受到北斗系統的影響而發展。在傳統GPS和GLONASS差分定位的基礎上，北斗系統的加入則正式開啟了GNSS多星定位的新時代；星座的分布和數量更趨完善，差分作用距離愈發擴展，定位終端的空間可用性不斷增強，而終端運算、通信性能的提升則為更多行業更廣泛的應用精準定位提供了條件。

電力鐵塔的姿態是電力鐵塔監控中一種重要的監測項目。現階段，我國電網公司普遍采用的二維傾角傳感器，只能解決塔身自身形變的問題，由地質問題引起的鐵塔傾斜，傾角傳感器不能有效區分，如鐵塔向上/下整體地質移動，傾角傳感器毫無辦法，所以鐵塔地基自身地質移動所造成電力鐵塔傾斜監測是急需解決的技術難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于差分定位的輸電線路多維形變實時監測方法及系統，對復雜地質上輸電線路鐵塔的多維姿態實時監控，保證輸電線路安全運行。