[发明专利]基于天通链路和4G网络双模通信的杆塔状态监测终端

说明书

本发明涉及基于天通链路和4G网络双模通信的杆塔状态监测终端，包括：主处理器、倾角传感器、高精度定位模块、4G通信模块、天通模块、北斗天线、4G天线、天通天线和供能模块。本发明既兼容了常用的公众网络通信形式，又增加了基于卫星移动通信系统的天通链路通信方式，可以根据信号情况智能切换最佳链路，提高突发灾害期间应急通信能力，解决了监测终端依赖于地面通信网络，不适用于自然灾害易发频发、公众网络信号不稳定的地区的问题。

技术领域

本发明涉及基于天通链路和4G网络双模通信的杆塔状态监测终端，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。近年来，杆塔智能监测技术得到了大量推广应用，不同线路的杆塔根据不同应用环境，提出不同监测要求，其中杆塔倾斜和位置变化是表征输电线路杆塔状态的主要特征参数。

目前杆塔倾斜监测一般选用高精度倾角传感器，位置监测一般采用高精度差分定位技术，通信方式则普遍采用GSM、GPRS等公众网络无线通信方式，适用于公众网络覆盖全面的地区，可以解决光纤有线通信必须铺设网络的弊端，实时有效的完成数据采集及传输工作。但是对于自然灾害易发频发、公众网络信号不稳定的地区，则具有较大的局限性。如世臣、贾蕾提出的《基于北斗的电力杆塔形变监测方案设计》，通过在电力杆塔关键位置设置北斗高精度基准站点,利用实时动态差分技术计算得到监测点位置坐标信息,再通过北斗短报文或无线专网通信方式将结果数据发送至监控平台,完成对杆塔状态的全天候监测。此方案的传输方式在地面通信网络基础上增加了北斗短报文，然而其高精度位置信息的获取依然依赖地面通信网络实现动态差分技术，因此依然不适用于自然灾害易发频发、公众网络信号不稳定的地区，具有较大的局限性。

综上，现有技术中杆塔倾斜监测终端依赖于地面通信网络，不适用于自然灾害易发频发、公众网络信号不稳定的地区。

CN108508469A《一种基于北斗前置解算的电力铁塔形变监测系统及其监测方法》包括基准站单元子系统，用于获取基准站的卫星观测数据，并将所述基准站的卫星观测数据发送到监测点单元子系统；监测点单元子系统，用于获取监测点的卫星观测数据，将获取的监测点的卫星观测数据与基准站的卫星观测数据进行差分解算处理，得到基准点与监测点的相对精确坐标；预警监测平台子系统，用于获取被监测铁塔的位置及倾斜信息，依据历史数据分析并预测各电力铁塔的形变趋势，实现对每座电力铁塔的形变及倾斜状态可视化监视。该发明减少了向后台传输的数据量，克服北斗短报文数据传输频率低、数据传输量少等缺陷，提高了监测效率和预警能力。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供基于天通链路和4G网络双模通信的杆塔状态监测终端，采用4G和天通双模通信方式，可自由切换4G和天通模块，在公网弱信号覆盖或无信号地区，可通过天通模块完成高精度北斗差分定位和发送倾斜角度数据，扩展了本发明适用范围。

本发明的技术方案如下：

基于天通链路和4G网络双模通信的杆塔状态监测终端，包括：主处理器、倾角传感器、高精度定位模块、4G通信模块、天通模块、北斗天线、4G天线、天通天线和供能模块；

所述倾角传感器与主处理器电连接，用于实时获取杆塔的倾斜角度数据，并将倾斜角度数据发送至主处理器；

所述4G通信模块和天通模块均与所述主处理器电连接，用于获取差分位置基站服务并发送至所述主处理器；

所述高精度定位模块分别与北斗天线和主处理器电连接，所述高精度定位模块通过北斗天线获取北斗卫星信号并通过主处理器接收差分位置基站服务，通过差分位置基站服务对北斗卫星信号进行差分处理，得到高精度位置数据，并将高精度位置数据发送至主处理器；

所述主处理器用于根据倾斜角度数据、高精度位置数据，分析杆塔状态，并定时发送倾斜角度数据和高精度位置数据至4G通信模块或天通模块，且根据所述杆塔状态调整数据发送周期；