[發(fā)明專利]一種基于LPWAN技術(shù)的輸電桿塔傾斜度監(jiān)測(cè)預(yù)警與管理系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011049334.X
• 申請(qǐng)日: 2020-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN112261510A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋偉先;周琳;董文斌;蔣超;張喜海;張雅倩;王浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北農(nóng)業(yè)大學(xué);賽爾網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號(hào): H04Q9/00
• 分類號(hào): H04Q9/00;G08C17/02;G08B25/08
• 代理公司: 黑龍江立超同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 23217
• 代理人: 楊立超

1.一種基于LPWAN技術(shù)的輸電桿塔傾斜度監(jiān)測(cè)預(yù)警與管理系統(tǒng)，其特征在于，包括，

數(shù)據(jù)采集單元、子控制器單元、無線通信單元A、主控制器單元、無線通信單元B、云服務(wù)器單元、觀測(cè)單元和報(bào)警單元，

所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集輸電桿塔的空間姿態(tài)原始數(shù)據(jù)，并經(jīng)過融合演算后將數(shù)據(jù)信息輸出至所述子控制器單元或主控制器單元；其中，所述數(shù)據(jù)采集單元為一個(gè)或多個(gè)；

所述子控制器單元用于接收數(shù)據(jù)采集單元輸出的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)信息通過所述無線通信單元A傳輸至所述主控制器單元；其中，所述子控制器單元為一個(gè)或多個(gè)；

所述無線通信單元A用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)所述子控制器單元之間以及所述子控制器單元與所述主控制器單元之間的多跳通信；其中，所述無線通信單元A為一個(gè)或多個(gè)；

所述主控制器單元用于接收數(shù)據(jù)采集單元輸出的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行處理，同時(shí)通過無線通信單元A接收子控制器單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息并通過無線通信單元B傳輸至云服務(wù)器單元；

所述無線通信單元B用于實(shí)現(xiàn)所述主控制器單元與所述云服務(wù)器單元之間的通信；

所述云服務(wù)器單元用于響應(yīng)并處理所述觀測(cè)單元的各種服務(wù)請(qǐng)求，同時(shí)對(duì)所述主控制器單元傳輸?shù)乃鰯?shù)據(jù)信息接收、存儲(chǔ)并分析計(jì)算，通過預(yù)設(shè)閾值判定各個(gè)輸電桿塔是否有傾斜趨勢(shì)，超出預(yù)設(shè)閾值則判定為有傾斜趨勢(shì)；

所述觀測(cè)單元用于實(shí)現(xiàn)輸電桿塔姿態(tài)信息的可視化；

所述報(bào)警單元用于當(dāng)所述數(shù)據(jù)信息超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于LPWAN技術(shù)的輸電桿塔傾斜度監(jiān)測(cè)預(yù)警與管理系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信單元A包括LoRa通信模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于LPWAN技術(shù)的輸電桿塔傾斜度監(jiān)測(cè)預(yù)警與管理系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信單元B包括NB-IoT通信模塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于LPWAN技術(shù)的輸電桿塔傾斜度監(jiān)測(cè)預(yù)警與管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括供電單元，所述供電單元包括鋰電池和太陽(yáng)能電池板，用于給所述子控制器單元和所述主控制器單元供電；其中，所述供電單元為一個(gè)或多個(gè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于LPWAN技術(shù)的輸電桿塔傾斜度監(jiān)測(cè)預(yù)警與管理系統(tǒng)，其特征在于，所述多跳通信的方法為利用改進(jìn)的LRU(Least Recently Used)算法對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；所述處理的步驟為，

首先，將接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)空間中；

然后，根據(jù)數(shù)據(jù)頭和數(shù)據(jù)尾讀取數(shù)據(jù)中的有效數(shù)據(jù)幀；

然后，讀取有效數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)地址和目標(biāo)地址，并分析數(shù)據(jù)信息；

最后，將數(shù)據(jù)信息中的有效信息存儲(chǔ)在緩沖區(qū)中，等待下一個(gè)數(shù)據(jù)的輸入。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于LPWAN技術(shù)的輸電桿塔傾斜度監(jiān)測(cè)預(yù)警與管理系統(tǒng)，其特征在于，所述觀測(cè)單元為Web端或移動(dòng)端。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于LPWAN技術(shù)的輸電桿塔傾斜度監(jiān)測(cè)預(yù)警與管理系統(tǒng)，其特征在于，所述子控制器單元和所述主控制器單元為微控制器，所述微控制器型號(hào)為STM32F103ZET6。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于LPWAN技術(shù)的輸電桿塔傾斜度監(jiān)測(cè)預(yù)警與管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元包括姿態(tài)傳感器，所述姿態(tài)傳感器的型號(hào)為MPU6050。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種基于LPWAN技術(shù)的輸電桿塔傾斜度監(jiān)測(cè)預(yù)警與管理系統(tǒng)，其特征在于，所述子控制器單元處理所述數(shù)據(jù)信息的方法為利用四元數(shù)法實(shí)現(xiàn)對(duì)所述姿態(tài)傳感器的姿態(tài)數(shù)據(jù)解析。