[发明专利]基于北斗和4G双模通信的杆塔状态智能监测终端及方法

说明书

本发明涉及基于北斗和4G双模通信的杆塔状态智能监测终端，包括一壳体、设置在壳体表面的4G天线和北斗天线、设置在壳体内部的传感器、处理器。处理器中设定有监测周期，处理器根据监测周期定时启动传感器。传感器启动后连续采集杆塔的多个倾斜角度数据并发送至处理器。处理器中设定有数据传输周期和用于判断是否需要预警的第二阈值。处理器判断倾斜角度值是否超过第二阈值，若超过第二阈值，处理器立即发送预警信息至通信模块，所述预警信息包括倾斜角度数据；否则，处理器根据数据传输周期定时发送倾斜角度数据至通信模块。通信模块将接收到的数据通过4G天线或北斗天线发送至远程监控平台。

技术领域

本发明涉及基于北斗和4G双模通信的杆塔状态智能监测终端及方法，属于电力设备监测技术领域。

背景技术

杆塔是电力系统输电线路的重要基础结构，实时了解杆塔的状态，对于保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。以往单纯依靠人力对杆塔进行定期巡检及人为观测的方式，不仅工作效率低下、操作不方便、人工和维护成本巨大，而且很难发现杆塔的隐蔽性故障。

因而近些年输电线路杆塔智能监测技术迅速发展。其中，利用传感器与移动通信技术实现杆塔状态在线监测的技术方案经济有效，已经开始在电力行业进行大量开发和推广。其工作原理为：采用传感器将测量的杆塔参数转换为数字信号，然后通过通信网络传输给后台的计算机系统，利用计算机系统将在线采集到的数字信号进行分析及转换处理。

但目前在线监测系统的通信技术普遍采用GSM、GPRS等公众网络无线通信进行实时数据的传输，但国内相当大一部分的输电线路处于环境复杂、位置偏远、公共网络没有覆盖或者网络不稳定的区域，无法使用公众网络完成在线监测功能。

专利号CN205751206U的《一种基于北斗技术的电力铁塔变形监测装置》中，北斗卫星信号接收天线接收北斗卫星信号，并通过北斗卫星信号处理板将地表定位观测数据传输给微处理器。倾角测量装置作为前端数据采集系统，完成地下位移数据的采集，并通过总线将采集的数据传输给微处理器。微处理器对接收到的数据进行处理，计算出铁塔的实时状态信息，并通过无线通信模块和无线公网信号发射天线将铁塔的实时状态信息完整无误地传输到远程监测平台。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供基于北斗和4G双模通信的杆塔状态智能监测终端及方法，通过4G网络及北斗数据传输双模通信，实现公共网络无法覆盖或者信号不稳定区域内杆塔信息的采集和处理工作。

本发明的技术方案如下：

技术方案一：

基于北斗和4G双模通信的杆塔状态智能监测终端，包括：一壳体、设置在壳体表面的4G天线和北斗天线、设置在壳体内部的传感器、处理器、4G通信模块、北斗通信模块、电源模块。所述电源模块分别与传感器、处理器、4G通信模块、北斗通信模块电连接。

所述传感器与处理器电连接。处理器中设定有监测周期，处理器根据监测周期定时启动传感器。传感器启动后连续采集杆塔的多个倾斜角度数据并发送至处理器。

处理器中设定有数据传输周期和用于判断是否需要预警的第二阈值。处理器判断倾斜角度值是否超过第二阈值，若超过第二阈值，处理器立即发送预警信息至通信模块，所述预警信息包括倾斜角度数据；否则，处理器根据数据传输周期定时发送倾斜角度数据至通信模块。

所述处理器分别与4G通信模块、北斗通信模块电连接。处理器根据4G通信模块反馈的4G信号值选择使用4G通信模块或北斗通信模块。

所述4G通信模块与4G天线电连接；4G通信模块通过4G天线将接收到的数据发送至远程监控平台。所述北斗通信模块与北斗天线电连接；北斗通信模块将接收到的数据通过北斗天线发送至远程监控平台。

进一步的，处理器根据倾斜角度值，调整数据传输周期，具体步骤为：