一种基于北斗的杆塔形变监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于北斗的杆塔形变监测方法。输电线路杆塔因为地质灾害、风吹和覆冰等影响会出现形变。本发明专利技术杆塔顶部、中部和底部分别设有第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块，用于监测杆塔顶部、杆塔中部和杆塔底部的倾角和位移；云平台与第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块连接，接收第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块的监测数据并进行分析，判定杆塔形变产生的原因。本发明专利技术通过对杆塔上中下三个部分的倾角和位移的监测，反推出杆塔形变原因，使得监测部门在第一时间做出决策，快速修复杆塔形变。快速修复杆塔形变。快速修复杆塔形变。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗的杆塔形变监测方法


[0001]本专利技术属于杆塔变形监测
，具体涉及一种基于北斗的杆塔形变监测方法。

技术介绍

[0002]输电线路杆塔因为地质灾害、风吹和覆冰等影响会出现形变，现有技术主要通过北斗来对杆塔形变进行监测，但通过北斗对输电线路杆塔进行监测的存在的问题是，北斗对各种因素导致的输电线路形变所监测到的结果都是一样的，例如风吹和覆冰导致的杆塔形变通过北斗定位模块监测到的杆塔形变结果是倾斜角度和位置变化，滑坡等地址灾害导致的杆塔形变通过北斗定位模块监测到的杆塔形变结果也是倾斜角度和位置变化，导致现有的北斗杆塔形变监测不能分辨出杆塔形变的原因；这使得监测部门虽然监测到了杆塔形变，但并不能第一时间做出相应的决策以快速修复杆塔形变，导致抢修不及时。

技术实现思路

[0003]为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种基于北斗的杆塔形变监测方法，可依据杆塔形变监测数据，获知杆塔形变产生的原因。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0005]一种基于北斗的杆塔形变监测方法，其特征在于：
[0006]杆塔顶部、中部和底部分别设置有第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块，用于监测杆塔顶部、杆塔中部和杆塔底部的倾角和位移；
[0007]云平台与第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块连接，接收第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块的监测数据并进行分析，判定杆塔形变产生的原因；
[0008]具体地，所述第一北斗定位模块和第二北斗定位模块之间、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块之间沿杆塔高度方向的距离相同。
[0009]具体地，杆塔形变原因判定依据如下：
[0010]若杆塔中部与杆塔顶部或杆塔底部之间的倾角差值的最大值小于A，杆塔顶部与杆塔中部位移的比值为1：2，且杆塔底部位移为0，则判定杆塔形变原因为地基损坏；
[0011]若杆塔中部与杆塔顶部或杆塔底部之间的倾角差值的最大值小于A，且杆塔底部位移大于0，则判定杆塔形变原因为滑坡；
[0012]若杆塔中部与杆塔顶部或底部的之间的倾角差值的最大值大于A、杆塔底部位移为0，且第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块中任意一个的振动频率大于0则判定为风吹；反之，若小于0，则判定为覆冰。
[0013]具体地，所述A为一半杆塔长度的塑性形变的极限弯曲角。
[0014]具体地，将基准站设置在杆塔附近地质结构稳定点、第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块，通过监测第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北
斗定位模块与基准站差值的变化来判断监测点A的位移和倾角变化；第一北斗定位模块、第二北斗定位模块或第三北斗定位模块通过进行单点定位获取监测点位置或倾角数据Y(D)，基准站差值通过单点定位获取基准站位置或倾角数据Y(E)，将监测点位置或倾角数据Y(D)与基准站位置或倾角数据Y(E)求差获取相对位置或倾角变化，通过观察相对位移或倾角的变化来判断监测点D的位置变化；
[0015]具体地，所述基准站设置方法如下：
[0016]S01：确定需监测形变的杆塔在地图上的位置；
[0017]S02：在地图上每次设置一个基准站，使得基准站覆盖最多未覆盖基准站的杆塔；
[0018]S03：重复步骤S02直到地图上所有杆塔都有基准站覆盖；
[0019]S04：将地图上设置的基准站设置在真实地点对应的位置处。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]1)本专利技术通过在杆塔顶部、中部和下部安装三个北斗定位模块，实现对杆塔上中下三个部分的倾角和位移的监测，从而反推出杆塔形变原因，使得监测部门在第一时间做出相应的决策，以快速修复杆塔形变；
[0022]2)本专利技术通过设置基准站，并利用差分思想，降低位移监测误差和倾角监测误差；
[0023]3)本专利技术利用贪心算法，通过建设最少的基准站，实现覆盖最大的范围。
附图说明
[0024]图1为本专利技术流程示意图；
[0025]图2为本专利技术结构框图。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。
[0027]本专利技术通过安装在杆塔顶部、中部和下部的三个北斗定位模块，实现对杆塔上中下三个部分的倾角和位移的监测，通过杆塔上中下三个部分倾角和位移的监测结果，利用不同原因导致的杆塔形变特征不同，反推出杆塔形变原因，从而实现对杆塔形变原因的分析。如图1所示，本专利技术监测方法如下：
[0028]杆塔顶部、中部和底部分别设置有第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块，用于监测杆塔顶部、杆塔中部和杆塔底部的倾角和位移；第一北斗定位模块和第二北斗定位模块之间、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块之间沿杆塔高度方向的距离相同；
[0029]云平台与第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块连接，接收第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块的监测数据并进行分析，判定杆塔形变产生的原因，判定依据如下：
[0030]1)A为一半杆塔长度的塑性形变的极限弯曲角，若杆塔中部与杆塔顶部或杆塔底部之间的倾角差值的最大值小于A，杆塔顶部与杆塔中部位移的比值为1：2，且杆塔底部位移为0，则判定杆塔形变原因为地基损坏；
[0031]2)若杆塔中部与杆塔顶部或杆塔底部之间的倾角差值的最大值小于A，且杆塔底部位移大于0，则判定杆塔形变原因为滑坡；
[0032]3)若杆塔中部与杆塔顶部或底部的之间的倾角差值的最大值大于A、杆塔底部位移为0，且第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块中任意一个的振动频率大于0则判定为风吹；反之，若小于0，则判定为覆冰。
[0033]由于受区域性大地水准面的精度及电离层延迟误差等因素的影响，位移监测误差和倾角监测误差往往比较大，为了解决此问题，将基准站设置在杆塔附近地质结构稳定点、第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块，通过监测第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块与基准站差值的变化来判断监测点A的位移和倾角变化；第一北斗定位模块、第二北斗定位模块或第三北斗定位模块通过进行单点定位获取监测点位置或倾角数据Y(D)，基准站差值通过单点定位获取基准站位置或倾角数据Y(E)，将监测点位置或倾角数据Y(D)与基准站位置或倾角数据Y(E)求差获取相对位置或倾角变化，通过观察相对位移或倾角的变化来判断监测点D的位置变化。
[0034]通过相对位移监测来降低监测误差，例如以高程位移为例：
[0035]监测点D，高程监测数值可以表达为：Y(D)＝U(D)+ΔT(D)，其中U(D)为真实的高程值，ΔT(D)为监测误差值，监测目的就是要降低ΔT(D)，如果直接观测法ΔT(D)只能通过设备精度提高来降低，在设备精度无法提高的情况下，可以通过引入基准观测点E，通过相对高程来降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗的杆塔形变监测方法，其特征在于：杆塔顶部、中部和底部分别设置有第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块，用于监测杆塔顶部、杆塔中部和杆塔底部的倾角和位移；云平台与第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块连接，接收第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块的监测数据并进行分析，判定杆塔形变产生的原因。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗的杆塔形变监测方法，其特征在于：所述第一北斗定位模块和第二北斗定位模块之间、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块之间沿杆塔高度方向的距离相同。3.根据权利要求2所述的一种基于北斗的杆塔形变监测方法，其特征在于：杆塔形变原因判定依据如下：若杆塔中部与杆塔顶部或杆塔底部之间的倾角差值的最大值小于A，杆塔顶部与杆塔中部位移的比值为1：2，且杆塔底部位移为0，则判定杆塔形变原因为地基损坏；若杆塔中部与杆塔顶部或杆塔底部之间的倾角差值的最大值小于A，且杆塔底部位移大于0，则判定杆塔形变原因为滑坡；若杆塔中部与杆塔顶部或底部的之间的倾角差值的最大值大于A、杆塔底部位移为0，且第一北斗定位模块、第二北斗定位模块和第三北斗定位模块中任意一个的振动频率大于0则判定为风吹；...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱铁栓，韦昀昊，蹇峡，薛东，叶安君，张彧锋，路长平，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：