[發(fā)明專利]一種復(fù)雜環(huán)境下輸電桿塔監(jiān)測(cè)裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010692402.8
• 申請(qǐng)日: 2020-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN111912457A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊知;費(fèi)香澤;李闖;馬瀟;趙斌濱;歐文浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G01S19/42;G08C17/02
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明提供了一種復(fù)雜環(huán)境下輸電桿塔監(jiān)測(cè)裝置和方法，包括：通信模塊與外部CORS站網(wǎng)通信連接，用于從CORS站網(wǎng)獲取基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；微處理器模塊，用于接收差分定位模塊傳遞的塔基形變數(shù)據(jù)并進(jìn)行濾波處理得到高精度塔基形變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，還用于關(guān)聯(lián)同一時(shí)刻的高精度塔基形變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和水位高度；差分定位模塊與導(dǎo)航系統(tǒng)連接，用于從導(dǎo)航系統(tǒng)獲取導(dǎo)航電文，并結(jié)合通信模塊獲取的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，得到輸電桿塔基形變數(shù)據(jù)并傳遞至微處理器模塊；水位傳感處理模塊，用于檢測(cè)輸電桿塔基處的水位高度并傳遞至微處理器模塊。采用本發(fā)明提供的裝置和方法，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)輸電桿塔，獲得塔基形變數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的水位數(shù)據(jù)，提升復(fù)雜環(huán)境下輸電桿塔地質(zhì)災(zāi)害隱患預(yù)警能力與可靠性水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)雜環(huán)境下輸電桿塔測(cè)量裝置和方法。

背景技術(shù)

隨著堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以特高壓輸電通道為骨干的電網(wǎng)體系逐步形成。然而，特高壓電網(wǎng)輸送距離長(zhǎng)、覆蓋范圍大，環(huán)境條件復(fù)雜，易受到強(qiáng)風(fēng)、冰凍、雷擊、洪水、外破等各種自然人為災(zāi)害影響，常常造成桿塔倒塔、塔基沉降等嚴(yán)重的桿塔災(zāi)害故障。以中國(guó)為例，比如：每年5-8月中國(guó)長(zhǎng)江沿岸省份洪澇嚴(yán)重，造成桿塔水淹和傾斜；2018年1月中國(guó)南方強(qiáng)降雪導(dǎo)致湖北、安徽等地大風(fēng)引起導(dǎo)線舞動(dòng)，出現(xiàn)桿塔倒塔、塔頭形變等嚴(yán)重故障。上述這些自然災(zāi)害造成的輸電桿塔嚴(yán)重結(jié)構(gòu)故障是中國(guó)各省公司及電力管理運(yùn)行部門運(yùn)維工作中非常關(guān)注的問題，特別在無人區(qū)及災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)情況下，如何高效、及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)輸電桿塔進(jìn)行定位監(jiān)測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輸電桿塔受災(zāi)狀況評(píng)估，是相關(guān)管理和運(yùn)行部門的迫切需求。

目前，桿塔傾斜或地基形變主要靠人工巡視方式完成，但實(shí)際上很難達(dá)到一個(gè)近實(shí)時(shí)連續(xù)的毫米級(jí)監(jiān)測(cè)效果。同時(shí)，對(duì)于無人區(qū)或?yàn)?zāi)害應(yīng)急等復(fù)雜環(huán)境下，人力難以到達(dá)，無人機(jī)和直升機(jī)等手段安全風(fēng)險(xiǎn)較大，通信條件較差，因此亟需一種新的技術(shù)手段或裝置來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下輸電桿塔塔基變形及水位測(cè)量裝置，提升復(fù)雜環(huán)境下輸電桿塔地質(zhì)災(zāi)害隱患和洪水監(jiān)測(cè)預(yù)警能力與可靠性水平。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種復(fù)雜環(huán)境下輸電桿塔測(cè)量裝置，其改進(jìn)之處在于，包括：通信模塊、微處理器模塊、水位傳感處理模塊和差分定位模塊，所述通信模塊、水位傳感處理模塊及差分定位模塊分別與所述微處理器模塊連接；

所述通信模塊與外部CORS站網(wǎng)通信連接，用于從所述CORS站網(wǎng)獲取包含導(dǎo)航系統(tǒng)定位誤差的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

所述微處理器模塊，用于接收所述差分定位模塊傳遞的塔基形變數(shù)據(jù)并進(jìn)行濾波處理得到高精度塔基形變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，還用于關(guān)聯(lián)同一時(shí)刻的高精度塔基形變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和水位高度；

所述差分定位模塊與導(dǎo)航系統(tǒng)連接，用于從導(dǎo)航系統(tǒng)獲取包含衛(wèi)星位置信息的導(dǎo)航電文，并結(jié)合所述通信模塊獲取的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，得到輸電桿塔基形變數(shù)據(jù)并傳遞至所述微處理器模塊；

所述水位傳感處理模塊，用于檢測(cè)輸電桿塔基處的水位高度并傳遞至所述微處理器模塊。

優(yōu)選的，所述通信模塊包括：北斗短報(bào)文子模塊和無線網(wǎng)卡；所述北斗短報(bào)文子模塊和無線網(wǎng)卡并聯(lián)，均分別與所述微處理器模塊和連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)。

優(yōu)選的，所述無線網(wǎng)卡包括：EC122無線網(wǎng)卡。

優(yōu)選的，所述微處理器模塊包括：S3C2440微控制器。

優(yōu)選的，所述差分定位模塊包括：D303差分導(dǎo)航定位模塊，所述D303差分導(dǎo)航定位模塊用于根據(jù)導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星位置信息并結(jié)合所述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算輸電桿塔當(dāng)前位置信息，并根據(jù)輸電桿塔初始的位置信息與輸電桿塔當(dāng)前位置信息計(jì)算輸電桿塔基形變數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述的監(jiān)測(cè)裝置還包括：時(shí)鐘模塊；所述時(shí)鐘模塊與所述微處理器模塊連接；

所述時(shí)鐘模塊，用于提供時(shí)間基準(zhǔn)。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)裝置與太陽能板連接，所述太陽能板為所述監(jiān)測(cè)裝置供電；