一种输电线路多参数物联网监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种输电线路多参数物联网监测系统及方法，该系统包括三维模型构建模块、误差因素生成模块、预警巡检模块；所述三维模型构建模块，获取参数构建三维模型，判断杆塔与基准台之间的距离是否产生偏移，从而导致杆塔处于沉降状态；所述误差因素生成模块，获取当地地形和天气因素，根据杆塔与基准台之间的距离建立距离向量，分析当地地形和天气因素是否为造成偏移距离的原因，从而更新距离向量；所述预警巡检模块，获取历史记录中受到天气影响时的距离向量，将历史记录中所保存的距离向量与所更新的距离向量相比较，分析杆塔是否会产生大幅度沉降并预警；从而以防杆塔突然性发生大幅度的沉降导致来不及检修的问题出现。现。现。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路多参数物联网监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及输电线路杆塔沉降
，具体为一种输电线路多参数物联网监测系统及方法。

技术介绍

[0002]输电线路基本上采用架空线路，由于线路架设在空中，需要承受自重、风力、暴雨和冰雪等机械力的作用和风沙等有害气体的侵蚀，运行条件十分恶劣。当输电线路经过沙漠地带、高岩土质区、采空区和山地滑坡区等不良地质区，在自然环境和外界条件的作用下，杆塔地基容易发生滑移、倾斜、开裂等现象，从而引起导致杆塔变形、倾斜、甚至倒塔断线。杆塔倾斜造成杆塔导地线的不平衡受力，引起杆塔受力发生变化，造成电气安全距离不够，影响线路正常运行。倒塔断线将使供电线路陷于瘫痪，严重影响人们的生产生活，造成巨大损失。
[0003]在杆塔倾斜现象发生发展的初期，巡线人员很难用肉眼观察到微小的变化。目前迫切需要使用智能化的数据监测装置对输电线路杆塔倾斜进行在线监测与故障分析诊断，及早发现隐患，及时排除隐患，及时排除故障，以提高输电线路运行的可靠性。
[0004]目前市场上，有很多针对杆塔倾斜角度进行排查验证，通过各种解决办法来提高杆塔是否倾斜的准确性，虽然市场上有沉降传感器对杆塔的沉降深度进行分析，但是并能够提前预测并要求人工进行维护检修，保证杆塔的安全性；因此，需要针对杆塔沉降问题进行改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种输电线路多参数物联网监测系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种输电线路多参数物联网监测系统，该系统包括三维模型构建模块、误差因素生成模块、预警巡检模块；
[0007]所述三维模型构建模块，获取参数构建三维模型，判断杆塔与基准台之间的距离是否产生偏移，从而导致杆塔处于沉降状态；
[0008]所述误差因素生成模块，获取当地地形和天气因素，根据杆塔与基准台之间的距离建立距离向量，分析当地地形和天气因素是否为造成偏移距离的原因，从而更新距离向量；
[0009]所述预警巡检模块，获取历史记录中受到天气影响时的距离向量，将历史记录中所保存的距离向量与所更新的距离向量相比较，分析杆塔是否会产生大幅度沉降并预警。
[0010]进一步的，所述三维模型构建模块包括基基准台顶部准台参数获取单元、杆塔参数获取单元、偏移距离对比单元和距离向量生成单元；
[0011]所述基准台参数获取单元，获取在不同时刻内的三维坐标；
[0012]所述杆塔参数获取单元，获取杆塔底部脚架在不同时刻内的三维坐标；
[0013]所述偏移距离对比单元，将所述基准台顶部在不同时刻内的三维坐标与所述杆塔底部脚架在不同时刻内的三维坐标产生的距离与预设的标准距离进行比对；从而能够判断出是否会产生偏差；
[0014]所述距离向量生成单元，将基准台顶部到杆塔底部脚架之间的距离作为距离向量的起始点，将未发生偏移距离变化时基准台顶部到杆塔底部脚架之间的距离作为距离向量的终点，并生成距离向量，从而能够判断出距离是否产生变化。
[0015]进一步的，所述误差因素生成模块包括天气因素获取单元、地形因素获取单元、方向地位确定单元、向量误差标注单元、向量生成更新单元；
[0016]所述天气因素获取单元，获取杆塔所处位置，分析杆塔所处位置的天气情况，判断是否会造成恶劣天气；
[0017]所述地形因素获取单元，根据杆塔所处位置的地形情况，判断导致恶劣天气情况的概率，分析出是否会产生泥石流或者滑坡；
[0018]所述方向地位确定单元，当检测到产生恶劣天气时，判断泥石流或者滑坡流向方向是否为杆塔倾斜所在方向；
[0019]所述向量误差标注单元，当检测到泥石流或者滑坡流向方向处于杆塔倾斜方向所在范围时，将距离向量进行标注；
[0020]所述向量生成更新单元，将标注的距离向量进行更新，将基准台到杆塔之间的距离作为距离向量的起始点，将发生偏移距离变化时基准台到杆塔之间的距离作为距离向量的终点。
[0021]进一步的，所述预警巡检模块包括历史数据获取单元、数据对比分析单元和预警提示单元；
[0022]所述历史数据获取单元，获取历史数据中发生泥石流或者滑坡时的距离向量；从而能够分析出当前是否需要预警并检修；
[0023]所述数据对比分析单元，将历史数据中所保存的距离向量与更新后的距离向量进行对比；从而分析出是否需要预警；
[0024]所述预警提示单元，当检测到更新后的距离向量达到预警条件时，预警并提示工作人员进行检修。
[0025]所述提示工作人员可通过GPRS、3G、GSM和CDMA网络中的任意一种方式进行通讯。
[0026]进一步的，一种输电线路多参数物联网监测方法，该方法包括如下步骤：
[0027]步骤Q01：分别基于基准台和杆塔底部参数建立三维模型，并获得基准台和杆塔底部参数不同时间点的三维坐标；
[0028]步骤Q02：根据所获取的三维坐标，分析基准台顶部与杆塔底部各脚架之间的竖直距离是否大于标准距离；若小于标准距离，则距离并没有变化；若大于标准距离，跳转到步骤Q03；
[0029]步骤Q03：将基准台到杆塔之间的距离作为距离向量的起始点，将未发生偏移距离变化时基准台到杆塔之间的距离作为距离向量的终点，并生成距离向量；
[0030]步骤Q04：获取杆塔所处位置判断天气情况并判断产生泥石流或者滑坡的概率；当检测到概率高于预设概率时，建立二维平面模型，分析所产生泥石流或者滑坡方向是否在杆塔底部各脚架方向范围内，当确认在杆塔底部各脚架方向时，更新基准台与杆塔底部其
中一个脚架之间的竖直距离形成的距离向量，并对距离向量进行标记；
[0031]步骤Q05：获取历史数据中发生泥石流或者滑坡时的距离向量，并与更新后的距离向量比较，分析向量形成的角度是否大于标准角度；当检测到大于标准角度时，预警并提示工作人员检修。
[0032]在所述步骤Q01
‑
Q02中，监测基准台顶部各脚在时间T＝{t1,t2,t3...tn}内三轴上的坐标量集合W＝{(a1,b1,c1)，(a2,b2,c2)，(a3,b3,c3)，(a4,b4,c4)}，监测杆塔底部各脚架在时间T^＝{t^1,t^2,t^3,...,t^n}内三轴上的坐标量P＝{(x1,y1,z1)，(x2,y2,z2)，(x3,y3,z3)，(x4,y4,z4)}；获取历史数据内基准台与杆塔底部各脚架的平均距离的集合为H＝{h1,h2,h3...h
j
}，距离差的误差设置为WC；
[0033]根据公式：
[0034][0035]当检测到距离M
k
‑
H
k
>WC时，表示杆塔底部其中一个脚架与基准台之间的距离大于标准距离，定位该脚架位置；
[0036]其中，t
n
是指监测基准台的第n分钟，(a1,b1,c本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路多参数物联网监测系统，其特征在于：该系统包括三维模型构建模块、误差因素生成模块、预警巡检模块；所述三维模型构建模块，获取参数构建三维模型，判断杆塔与基准台之间的距离是否产生偏移；所述误差因素生成模块，获取当地地形和天气因素，根据杆塔与基准台之间的距离建立距离向量，分析当地地形和天气因素是否为造成偏移距离的原因；所述预警巡检模块，获取历史记录中受到天气影响时的距离向量，将历史记录中所保存的距离向量与所更新的距离向量相比较，分析杆塔是否会产生大幅度沉降并预警。2.根据权利要求1所述的一种输电线路多参数物联网监测系统，其特征在于：所述三维模型构建模块包括基准台参数获取单元、杆塔参数获取单元、偏移距离对比单元和距离向量生成单元；所述基准台参数获取单元，获取基准台顶部在不同时刻内的三维坐标；所述杆塔参数获取单元，获取杆塔底部脚架在不同时刻内的三维坐标；所述偏移距离对比单元，将所述基准台顶部在不同时刻内的三维坐标与所述杆塔底部脚架在不同时刻内的三维坐标产生的距离与预设的标准距离进行比对；所述距离向量生成单元，将基准台顶部到杆塔底部脚架之间的距离作为距离向量的起始点，将未发生偏移距离变化时基准台顶部到杆塔底部脚架之间的距离作为距离向量的终点，并生成距离向量。3.根据权利要求1所述的一种输电线路多参数物联网监测系统，其特征在于：所述误差因素生成模块包括天气因素获取单元、地形因素获取单元、方向地位确定单元、向量误差标注单元、向量生成更新单元；所述天气因素获取单元，获取杆塔所处位置，分析杆塔所处位置的天气情况，判断是否会造成恶劣天气；所述地形因素获取单元，根据杆塔所处位置的地形情况，判断导致恶劣天气情况的概率，分析出是否会产生泥石流或者滑坡；所述方向地位确定单元，当检测到产生恶劣天气时，判断泥石流或者滑坡流向方向是否为杆塔倾斜所在方向；所述向量误差标注单元，当检测到泥石流或者滑坡流向方向处于杆塔倾斜方向所在范围时，将距离向量进行标注；所述向量生成更新单元，将标注的距离向量进行更新，将基准台到杆塔之间的距离作为距离向量的起始点，将发生偏移距离变化时基准台到杆塔之间的距离作为距离向量的终点。4.根据权利要求1所述的一种输电线路多参数物联网监测系统，其特征在于：所述预警巡检模块包括历史数据获取单元、数据对比分析单元和预警提示单元；所述历史数据获取单元，获取历史数据中发生泥石流或者滑坡时的距离向量；所述数据对比分析单元，将历史数据中所保存的距离向量与更新后的距离向量进行对比；所述预警提示单元，当检测到更新后的距离向量达到预警条件时，预警并提示工作人员进行检修。
5.根据权利要求4所述的一种输电线路多参数物联网监测系统，其特征在于：所述提示工作人员可通过GPRS、3G、GSM和CDMA网络中的任意一种方式进行通讯。6.一种输电线路多参数物联网监测方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤Q01:分别基于基准台和杆塔底部参数建立三维模型，并获得基准台和杆塔底部参数不同时间点的三维坐标；步骤Q02：根据所获取的三维坐标，分析基准台顶部与杆塔底部各脚架之间的竖直距离是否大于标准距离；若小于标准距离，则距离并没有变化；若大于标准距离，跳转到步骤Q03；步骤Q03：将基准台到杆塔之间的距离作为距离向量的起始点，将未发生偏移距离变化时基准台到杆塔之间的距离作为距离向量的终点，并生成距离向量；步骤Q04：获取杆塔所处位置判断天气情况并判断产生泥石流或者滑坡的概率；当检测到概率高于预设概率时，建立二维平面模型，分析所产生泥石流或者滑坡方向是否在杆塔底部各脚架...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱荣，
申请(专利权)人：江苏久创电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：