一种通信铁塔安全监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种通信铁塔安全监测系统，属于铁塔安全监测领域，所述的通信铁塔安全监测系统包括倾斜传感器、振动传感器、风速传感器、温湿度传感器、沉降仪、高清夜视摄像机、扬声器、监控中心、云台转接电路、现场控制器、后端控制器，数据库，所述的倾斜传感器、振动传感器、风速传感器、温湿度传感器、沉降仪与现场控制器输入端连接，高清夜视摄像机与云台转接电路输入端连接，云台转接电路输出端与现场控制器输入端连接。本实用新型专利技术能够提高通信铁塔的安全监测水平，在不需要人员出现场的情况下，就你对通信铁塔的安全做到全面的监控。

【技术实现步骤摘要】
一种通信铁塔安全监测系统
本技术属于铁塔安全监测领域，更具体的说涉及一种通信铁塔安全监测系统。
技术介绍
近年来，随着通信技术的发展，通信铁塔越来越多地被部署和应用。然而，由于一些极端自然现象（如地壳运动、恶劣气候）、人为破坏及铁塔自身老化、氧化等原因，造成铁塔倾斜情况时有发生，严重时甚至导致铁塔倒塌。铁塔的倾斜和倒塌不仅会造成通信网络中断，甚至会引发其他事故，这对通信网正常工作带来安全隐患。目前，通信铁塔维护主要靠定期巡检、人为观测等，这些是非常必要的安全防护手段，但存在一定主观性，某些参数人工实测困难，不容易及时发现问题，无法满足铁塔实时监测需求。铁塔安全监测系统具有成本低、精度高的优势，利用先进的传感技术，结合成熟的信号采集、网络通信技术，对铁塔运行状态及潜在的各类自然灾害和人为破坏进行实时监测，并及时预警和告警，还能够对铁塔的的沉降和倾斜信息进行保存，以便后续的查阅分析铁塔的状态变化。
技术实现思路
本技术通过传感器技术与网络通信技术对铁塔实施状态在线监测，能够节约人力巡线的成本，以及通过网络技术对铁塔沉降与倾斜信息进行分析保存，能够在对铁塔的状态信息进行分析和管理。为了实现上述目的，本技术是通过以下技术方案实现的：所述的铁塔安全监测系统包括倾斜传感器1、振动传感器2、风速传感器3、温湿度传感器4、监控中心7、沉降仪5、扬声器6、现场控制器8、后端控制器9、数据库10、GSM模块11，所述的倾斜传感器1、振动传感器2、风速传感器3、温湿度传感器4、沉降仪5与现场控制器8输入端连接，现场控制器8与GSM模块11连接，GSM模块11通过无线网络与后端控制器9连接，后端控制器9与监控中心7连接，数据库10安装在监控中心7上。进一步的，所述的通信铁塔安全系统还包括高清夜视摄像机12、云台转接电路13，高清夜视摄像机12带有操作云台，高清夜视摄像机12的视频输出端与现场控制器8输入端连接，高清摄像机12的云台控制端口与云台转接电路13输出端连接，云台转接电路13输入端与现场控制器8输出端连接。进一步的，所述的通信铁塔安全系统还包括扬声器6、音频转换电路14，现场控制器8输出端与音频转换电路14输入端连接，音频转换电路14输出端与扬声器6连接。本技术有益效果：通过部署在铁塔的各个传感器设备，系统实现了铁塔运行状态的实时在线监测。在异常事件发生时，系统可及时发出告警信号，并通过对历史监测数据综合智能分析，提高预警功能，便于提前采取有效防范措施，确保通信网络通畅。系统具备有效、实时性等特点，有非常广阔的市场前景。附图说明图1为本技术系统图；图中，1-倾斜传感器、2-振动传感器、3-风速传感器、4-温湿度传感器、5-沉降仪、6-扬声器、7-监控中心、8-现场控制器、9-后端控制器、10-数据库、11-GSM模块、12-高清夜视摄像机、13-云台转接电路、14-音频转换电路。具体实施方式为了使本技术的技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图对本技术的优选实施方式进行详细的说明，以方便技术人员理解。如图1所示，所述的铁塔安全监测系统包括倾斜传感器1、振动传感器2、风速传感器3、温湿度传感器4、沉降仪5、监控中心7、扬声器6、现场控制器81、后端控制器9、数据库10、GSM模块11、高清夜视摄像机12、云台转接电路13、音频转换电路14。所述的现场控制器8主要功能是自动周期性地采集铁塔的运行状态，并进行处理和上报，同时可随时接收并响应监测中心的查询命令。现场控制器8通过RS232串口接收塔基沉降仪5和风速传感器3、温湿度传感器4的监测数据，通过模拟量输入接口（AI）接收倾斜传感器1、振动传感器2实时监测数据。高清夜视摄像机12带有操作云台，高清夜视摄像机12的视频输出端与现场控制器8的VGA输入端连接，高清摄像机12的云台控制端口与云台转接电路13输出端连接，云台转接电路13输入端与现场控制器8输出端连接。现场控制器8与GSM模块11连接，GSM模块11通过无线网络与后端控制器9连接，各种传感器信息经过数据同步及预处理后，通过以GSM模块11发送到后端控制器9，后端控制器9监控中心7连接，数据库10安装在监控中心7上，监控中心7采用带有监控软件的PC电脑。后端控制器9把现场控制器8传输回来的铁塔状态信息和视频信息上传到监控中心7界面上进行显示和播放；监控中心7把铁塔状态信息和视频监控信息上传到数据库10进行存储，方便以后的查阅与分析。现场控制器8输出端与音频转换电路14输入端连接，音频转换电路14输出端与扬声器6连接，当高清夜视摄像机12发现有人为的靠近破坏铁塔，监控人员操作监控中心7通过后端控制器9向现场控制器8发出告警信号，现场控制器8通过扬声器6播放告警信号对人员进行驱离和警告。所述的现场控制器8和后端控制器9选用基于ARM920T内核的三星处理器。该处理器主频达到400MHz，可以实现硬件平台对不同传感器信息的实时采集和预处理，是在监测监控领域应用非常广泛的RISC微处理器。处理器提供了丰富的扩展接口，如标准RS232串口、USB接口、CF存储卡接口、内置LCD和触摸屏控制器、VGA接口、以太网接口、PS接口以及通用的I/O接口等。利用该处理器，可以很容易地实现上位机通信、多传感器接入、本地数据存储、液晶显示和键盘控制等多项功能。所述的GSM模块11选用西门子紧凑型TC35i，属于西门子TC35系列，集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT指令接口，为数据、语音和短消息提供快速、安全、可靠的传输。所述的倾斜传感器1安装在铁塔顶部，采用基于MEMS技术的高精度双轴倾角传感器BJ11-380。BJ11-380传感器内置温度传感器，实现测量输出的温飘抑制，实现铁塔在垂直或平行铁路线路方向倾斜角度的高精度测量，具有高分辨率、低噪声、温度范围宽、抗冲击能力强等特点。所述的振动传感器2安装在铁塔中部位置，铁塔的振动特点为自然环境下振动微弱，振动频率很低，因此振动传感器2选用超低频拾振器。通过测量铁塔敏感元件受外力作用导致的变形量，利用相关电路将变形量转化为电量输出，进而得到对应的加速度信号，再通过加速度的测量实现振动频率的测量。所述的沉降仪5安装在铁塔地基位置，采用基于固态差压技术的沉降传感器。固态差压传感器利用连通器原理，通过对液面高度差测量，实现参考点与被测点相对沉降观测。所述的高清夜视摄像机12部署在铁塔上部，且带有操作云台，能够实现操作摄像头对准铁塔的各个方位，实现对铁塔周界重点区域的安全布控，实时监测并分析侵入铁塔限界的物体对铁塔安全所产生的影响。视频监控具有联动功能，当倾斜度、路基沉降、防盗等告警发生时，启动高清夜视摄像机12并进行预定时长的录像，同时视频信息自动传送到后端控制器9，后端控制器9把视频信息上传到数据库10进行保存。所述的风速传感器3安装于铁塔顶部，用于采集环境风速，温湿度传感器4安装于铁塔的设备箱内，用于采集铁塔设备内部的温湿度。本技术工作原理及过程：现场控制器8接收倾斜传感器1、振动传感器2、风速传感器3、温湿度传感器4、沉降仪5采集的铁塔状态信息，高清夜视摄像机12拍摄的铁塔周边的视频信号；经过现场控制器8处理后，通过GSM模块11把铁塔的状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通信铁塔安全监测系统，其特征在于：所述的铁塔安全监测系统包括倾斜传感器（1）、振动传感器（2）、风速传感器（3）、温湿度传感器（4）、沉降仪（5）、监控中心（7）、现场控制器（8）、后端控制器（9）、数据库（10）、GSM模块（11），所述的倾斜传感器（1）、振动传感器（2）、风速传感器（3）、温湿度传感器（4）、沉降仪（5）与现场控制器（8）输入端连接，现场控制器（8）与GSM模块（11）连接，GSM模块（11）通过无线网络与后端控制器（9）连接，后端控制器（9）与监控中心（7）连接，数据库（10）安装在监控中心（7）上。

【技术特征摘要】
1.一种通信铁塔安全监测系统，其特征在于：所述的铁塔安全监测系统包括倾斜传感器（1）、振动传感器（2）、风速传感器（3）、温湿度传感器（4）、沉降仪（5）、监控中心（7）、现场控制器（8）、后端控制器（9）、数据库（10）、GSM模块（11），所述的倾斜传感器（1）、振动传感器（2）、风速传感器（3）、温湿度传感器（4）、沉降仪（5）与现场控制器（8）输入端连接，现场控制器（8）与GSM模块（11）连接，GSM模块（11）通过无线网络与后端控制器（9）连接，后端控制器（9）与监控中心（7）连接，数据库（10）安装在监控中心（7）上。2.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周能，张景才，段志明，王世国，高义文，张怀国，赵加勤，冯成仓，韩锦春，袁赛麟，石玉江，冯祖森，马豪健，
申请(专利权)人：昆明市明利丰通信铁塔制造有限公司，
类型：新型
国别省市：云南,53