[发明专利]一种基于LoRa无线调制技术的杆塔倾斜监测系统

说明书

本发明公开了一种基于LoRa无线调制技术的杆塔倾斜监测系统，包括LoRa无线模块、图像采集模块、杆塔倾斜监测模块、状态检测站、数据分析处理模块和辅助定位模块；所述LoRa无线模块采用LoRa无线通信方式实现系统的通信功能；所述图像采集模块用于采集杆塔视频或图像信息；所述杆塔倾斜监测模块用于对杆塔的倾斜度、倾斜角进行监测；所述状态检测站用于接收所述杆塔倾斜监测模块检测的杆塔的监测结果。本发明通过设置LoRa无线模块，使得杆塔在数据状态传输时，均使用低功耗和远距离的LoRa无线通信方式，相比GSM、GPRS等技术，无需额外的流量，不依赖基站建设，节约了成本。

技术领域

本发明属于杆塔倾斜监测技术领域，具体涉及一种基于LoRa无线调制技术的杆塔倾斜监测系统。

背景技术

杆塔是架空输电线路中用来支撑输电线的支撑物。在暴风雨雪的恶劣天气，杆塔容易被外力强行倾斜甚至导致倒塌，危及整个电网的安全，因此需要一种杆塔倾斜监测系统。

目前现有的杆塔倾斜监测系统还存在一些问题：通讯复杂，造成运营成本高，需支付GSM流量费用，依赖服务商的基站建设，同时不方便对杆塔倾斜的倾斜度进行检测，为此我们提出一种基于LoRa无线调制技术的杆塔倾斜监测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于LoRa无线调制技术的杆塔倾斜监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于LoRa无线调制技术的杆塔倾斜监测系统，包括LoRa无线模块、图像采集模块、杆塔倾斜监测模块、状态检测站、数据分析处理模块和辅助定位模块；

所述LoRa无线模块采用LoRa无线通信方式实现系统的通信功能；

所述图像采集模块用于采集杆塔视频或图像信息；

所述杆塔倾斜监测模块用于对杆塔的倾斜度、倾斜角进行监测；

所述状态检测站用于接收所述杆塔倾斜监测模块检测的杆塔的监测结果；

所述数据分析处理模块用于分析所述杆塔倾斜监测模块计算得到杆塔的实际倾斜度、倾斜角，并在倾斜度、倾斜角大于设定的安全阈值则进行报警；

所述辅助定位模块用于通过北斗定位系统对杆塔进行定位，同时对杆塔的沉降量进行检测。

优选的，所述LoRa无线模块包括第一通信单元、第二通信单元和集中控制器,所述第一通信单元包括设置与杆塔上的第一单片机、第一LoRa模块、第二太阳能收集模块和第一电源，所述第二通信单元包括第二单片机、第二LoRa模块、第二太阳能收集模块和第二电源，所述集中控制器包括第三单片机、第三LoRa模块、第三太阳能收集模块和第三电源；所述第一单片机、所述第二单片机和所述第三单片机与所述第一LoRa模块、第二LoRa模块和第三LoRa模块均通过I2C连接。

优选的，所述图像采集模块包括传感器单元、电池单元、摄像头单元和通信单元，所述通信单元用于所述图像采集模块和所述状态检测站建立通讯连接，所述电池单元为硬件设备进行供电，所述传感器单元用于采集杆塔的数据。

优选的，所述杆塔倾斜监测模块包括主控制器、电源单元、第一倾角传感器和第二倾角传感器，所述主控制器通过导线与所述电源单元，所述第一倾角传感器和所述第二倾角传感器与所述主控制器通信连接，所述第一倾角传感器设置于特高压杆塔2/3处，所述第二倾角传感器设置于横担上。

优选的，所述杆塔倾斜监测模块中杆塔倾斜计算模型为下：

顺线倾斜度＝[L1*sin(Ah1)+L2*(Ah1)]/(L1+L2)；

横向倾斜度＝[L1*sin(Av1)+L2*(Av1)]/(L1+L2)；