[发明专利]一种电力塔倾斜度在线检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种电力塔倾斜度在线检测系统及方法，包括有用于检测电力塔倾斜状态的位姿检测设备、与位姿检测设备通信的中继终端、边缘计算服务器以及远程监控服务器，位姿检测设备与北斗卫星通信，获取位姿信息并将位姿信息发送至中继终端，远程监控服务器用于收集所有边缘计算服务器的信息进行分析处理判定电力塔的危情，根据危情信息制定维护策略；远程监控服务器设置有危情信息解算模块以及危情分析模块，危情信息解算模块通过获取位姿信息并对位姿信息进行角度与色域的转换，危情分析模块通过对三维色域空间的危情色域进行分析判定电力塔是否具备危情。该方案能够准确的判定电力塔的状态，可以极大的避免因电力塔造成的安全隐患。

技术领域

本发明涉及电力设备自动化监测技术领域，具体的，涉及一种电力塔倾斜度在线检测系统及方法。

背景技术

我国地理分布广泛，地质条件复杂多样，在自然环境和外界条件的作用下，在一些地区，由于土质松软、塔基被挖、塔材被盗、地表沉降或自然灾害(如雨水冲刷)等因素，会导致输电线路铁塔的塔基滑移、塔体不均匀沉降、向某一方向倾斜等。在铁塔倾斜、不均匀沉降或位移现象发生的初期，巡塔人员很难通过目测观察到，铁塔倾斜会造成倒塔、断线、跳闸等电力事故。当发现其沉降时，输电线路已处于危险状态。安装杆塔倾斜监测装置，可以发现杆塔形变和倾斜，找出其发生、发展的特点，及时掌握早期杆塔变化，预见其发展程度，并及时采取相应措施，确保线路的安全运行。输电线路铁塔数量大、铁塔倾斜因素多、分布范围广，仅靠输电线路巡塔人员的日常检查很难实现及时和准确地发现铁塔发生倾斜故障。目前,线路杆塔倾斜度测量方法主要有铅垂法、经纬仪法、平面镜法以及地面激光测量法,传统方法都是依赖人去现场做勘测，耗时长，效率低；随着传感器技术和通信技术的发展，采用通信网络对传感器采集的数据进行传输可以实现全天候的电塔监测，然而，输电线路所面临的环境多变，电塔众多，监测数据的采集、传输和安全管理面临诸多困难。

发明内容

本发明的目的是提出一种电力塔倾斜度在线检测系统及方法，通过传感器技术和无线通讯技术获取电力塔状态数据，通过信息加密技术保证了信息传输的安全，通过对采集的电力塔状态数据进行分析和可视化展示，能够准确的判定电力塔的状态，可以极大的避免因电力塔倾斜造成的安全隐患。

为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种电力塔倾斜度在线检测系统，包括有安装在电力塔身用于检测电力塔倾斜状态的位姿检测设备、安装在电力塔身与位姿检测设备通信连接的中继终端、用于管理中继终端的边缘计算服务器以及与边缘计算服务器通信连接的远程监控服务器，所述位姿检测设备与北斗卫星通信，获取位姿信息并将位姿信息发送至中继终端，远程监控服务器用于收集所有边缘计算服务器的信息进行分析处理判定电力塔的危情，根据危情信息制定维护策略；所述远程监控服务器设置有危情信息解算模块以及危情分析模块，所述危情信息解算模块通过获取位姿信息并对位姿信息进行角度与色域的转换，所述危情分析模块通过对三维色域空间的危情色域进行分析判定电力塔是否具备危情。

本方案中，位姿检测设备与北斗卫星通信能够获取电力塔的各自的位置信息，通过对其位置信息进行解算，可以得到位姿检测设备组成的角度信息，通过角度信息的变化表征电力塔的状态信息，通过边缘计算服务器定期采集管理域内的电力塔状态数据，并发送至远程监控服务器，远程监控服务器通过对状态数据进行转换和可视化，显著的提高了信息识别的精度，可以准确判定电力塔的倾斜状况，做出预警。

作为优选，所述位姿检测设备包括安装在电力塔身上的第一位姿传感器、第二位姿传感器以及第三位姿传感器，第一位姿传感器、第二位姿传感器以及第三位姿传感器的安装点在平面上构成直角三角形，直角三角形的初始角度为α₀、β₀以及γ₀，其中α₀＝900，β₀+γ₀＝α₀。