[發(fā)明專利]一種基于LoRa無線調(diào)制技術(shù)的桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210656304.8
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN115077481A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程傲;徐剛;劉炫博
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市賽皓達(dá)智能科技有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;G01C5/00;G01S19/42;H04W4/38
• 代理公司: 南京理工信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32542
• 代理人: 彭甲臨

1.一種基于LoRa無線調(diào)制技術(shù)的桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括LoRa無線模塊、圖像采集模塊、桿塔傾斜監(jiān)測模塊、狀態(tài)檢測站、數(shù)據(jù)分析處理模塊和輔助定位模塊；

所述LoRa無線模塊采用LoRa無線通信方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通信功能；

所述圖像采集模塊用于采集桿塔視頻或圖像信息；

所述桿塔傾斜監(jiān)測模塊用于對桿塔的傾斜度、傾斜角進(jìn)行監(jiān)測；

所述狀態(tài)檢測站用于接收所述桿塔傾斜監(jiān)測模塊檢測的桿塔的監(jiān)測結(jié)果；

所述數(shù)據(jù)分析處理模塊用于分析所述桿塔傾斜監(jiān)測模塊計(jì)算得到桿塔的實(shí)際傾斜度、傾斜角，并在傾斜度、傾斜角大于設(shè)定的安全閾值則進(jìn)行報(bào)警；

所述輔助定位模塊用于通過北斗定位系統(tǒng)對桿塔進(jìn)行定位，同時(shí)對桿塔的沉降量進(jìn)行檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LoRa無線調(diào)制技術(shù)的桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述LoRa無線模塊包括第一通信單元、第二通信單元和集中控制器,所述第一通信單元包括設(shè)置與桿塔上的第一單片機(jī)、第一LoRa模塊、第二太陽能收集模塊和第一電源，所述第二通信單元包括第二單片機(jī)、第二LoRa模塊、第二太陽能收集模塊和第二電源，所述集中控制器包括第三單片機(jī)、第三LoRa模塊、第三太陽能收集模塊和第三電源；所述第一單片機(jī)、所述第二單片機(jī)和所述第三單片機(jī)與所述第一LoRa模塊、第二LoRa模塊和第三LoRa模塊均通過I2C連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LoRa無線調(diào)制技術(shù)的桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像采集模塊包括傳感器單元、電池單元、攝像頭單元和通信單元，所述通信單元用于所述圖像采集模塊和所述狀態(tài)檢測站建立通訊連接，所述電池單元為硬件設(shè)備進(jìn)行供電，所述傳感器單元用于采集桿塔的數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LoRa無線調(diào)制技術(shù)的桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述桿塔傾斜監(jiān)測模塊包括主控制器、電源單元、第一傾角傳感器和第二傾角傳感器，所述主控制器通過導(dǎo)線與所述電源單元，所述第一傾角傳感器和所述第二傾角傳感器與所述主控制器通信連接，所述第一傾角傳感器設(shè)置于特高壓桿塔2/3處，所述第二傾角傳感器設(shè)置于橫擔(dān)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于LoRa無線調(diào)制技術(shù)的桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述桿塔傾斜監(jiān)測模塊中桿塔傾斜計(jì)算模型為下：

順線傾斜度＝[L1*sin(Ah1)+L2*(Ah1)]/(L1+L2)；

橫向傾斜度＝[L1*sin(Av1)+L2*(Av1)]/(L1+L2)；

其中Ah1和Ah2分別是第一傾角傳感器和第二傾角傳感器的水平傾斜角；Av1和Av2分別是第一傾角傳感器和第二傾角傳感器的垂直傾斜角；L1是第一傾角傳感器到地面的距離；L2是第二傾角傳感器與第一傾角傳感器之間的距離；

綜合傾斜度＝sqrt(順線傾斜度的平方+橫向傾斜度的平方)；

其中不同高度的鐵塔，最大允許傾斜范圍ΔL下按以下算法計(jì)算：

ΔL＝桿塔高度(H)×桿塔允許傾斜度。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于LoRa無線調(diào)制技術(shù)的桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述第一傾角傳感器和所述第二傾角傳感器均為SCL3300傾角傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LoRa無線調(diào)制技術(shù)的桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)分析處理模塊還用于進(jìn)行桿塔的傾斜角度歷史數(shù)據(jù)分析，得到桿塔傾斜角度變化趨勢，并在一段時(shí)間內(nèi)傾斜角度呈現(xiàn)逐漸增大或突然增大趨勢時(shí)，進(jìn)行預(yù)警。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LoRa無線調(diào)制技術(shù)的桿塔傾斜監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述輔助定位模塊的工作步驟包括：獲取桿塔水平垂直位移和傾斜角度數(shù)據(jù)以及校核定位參數(shù)。