【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电缆沟变形监测，具体涉及到一种3d电缆沟变形监测系统。
技术介绍
1、电缆沟作为一种重要的电力工程设施，广泛应用于电力、通信、交通等领域，随着城市化进程的不断推进和电力能源的日益发展，电缆沟的数量和长度也呈逐年增长的趋势，然而，在长期使用过程中，电缆沟会受到各种因素的影响，如土质的变化、地下水位的上升、周围地质环境的变化等，从而导致电缆沟的变形，电缆沟的变形会对电力设备的正常运行产生不利影响，甚至可能引发严重的事故，给生产和生活带来严重的损失。
2、目前，国内外已有一些关于电缆沟变形监测的研究，如传统的测量方法包括直线测量和水准测量等，这些方法通常依靠人工搭建测量基准和使用测量仪器进行测量，工作量大、周期长、周期性测量周期长、测量误差较大，不适用于实时监测。另外，还有一些基于传感器和监测设备的监测方案，如应变传感器、gps、倾角仪等，这些方法可以实现实时监测，但存在成本高、安装维护困难、精度不高等问题。
3、因此，有必要研究一种新的电缆沟变形监测系统，以满足电缆沟实时变形监测的需求。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种3d电缆沟变形监测系统，解决了传统的维护方式主要依靠人工巡检，不仅费时费力，而且容易出现漏检和误检情况，并且，
3、现有的一些监测装置过于复杂、不稳定，使用成本高，无法满足实时监测需求的问题。
4、(二)技术方案
5、为实现以上目的，
6、所述硬件模块包括位移传感器、数据采集单元和电源供电单元；
7、所述数据采集单元包括高速数据总线、数据缓存技术、自动故障检测和错误修复机制；
8、所述软件模块包括数据处理单元、用户界面单元和系统管理单元；所述用户界面单元包括菜单栏、操作区和结果展示区；
9、所述系统管理单元包括监测系统状态管理子单元、设备状态管理子单元和数据管理子单元。
10、通过上述技术方案，可以提供准确、可靠的电缆沟变形监测数据，以帮助工程师和维护人员及时了解电缆沟的变形情况，进而采取有效的措施进行修复和维护。
11、进一步的，所述位移传感器用于根据实际监测对象的大小和形状进行调整，以实现更全面并准确的变形监测。
12、通过上述技术方案，通过采用高精度的位移传感器作为监测设备，位移传感器可以实时测量电缆沟的变形情况，并将测量结果输出至数据采集模块进行处理，可以实时地采集和处理监测数据，及时反馈电缆沟变形情况，以便及时采取必要的措施。
13、进一步的，所述高速数据总线用于位移传感器数据的实时采集和传输，所述数据缓存技术用于处理数据在传输过程中的延迟。
14、通过上述技术方案，可以实现位移传感器数据的实时采集和传输，提高了系统的响应速度，同时，可以在传输过程中处理数据的延迟，避免因数据传输不及时而导致的数据丢失或错误。
15、进一步的，所述自动故障检测和错误修复机制用于自动检测位移传感器的工作状态，并在出现故障时，及时进行报警和修复。
16、通过上述技术方案，
17、通过自动故障检测机制，系统能够自动检测位移传感器的工作状态，可以确保数据采集单元的稳定性和可靠性。
18、进一步的，所述电源供电单元包括直流稳压电源和高速数据采集卡，所述直流稳压电源用于稳定的电源输出，所述直流稳压电源内设置有过载保护和短路保护功能，以防止任何不可预料的供电故障，所述高速数据采集卡用于结合传感器的输出信号，以实现对电缆沟变形数据的实时采集。
19、通过上述技术方
20、案，可以通过标准化的数据接口和协议，提高系统的兼容性和可扩展性，实现更广泛的应用和系统集成。
21、进一步的，所述直流稳压电源内还设置有散热结构、多层稳压电路结构和可调输出电压结构，所述散热结构用于保护直流稳压电源在高温环境下的正常工作，所述多层稳压电路结构用于直流稳压电源的稳定高效输出，所述可调输出电压结构用于不同监测设备的电源需求。
22、通过上述技术方案，可以使直流稳压电源在不同工作条件下均能正常工作，并且具有较高的稳定性和可靠性，为整个系统提供必要的能量支持。
23、进一步的，所述数据处理单元包括基于滑动窗口技术的数据降噪算法、基于差分法的位移计算算法、特征提取算法、峰值检测和拟合曲线法以及数据库和网络传输技术，所述基于滑动窗口技术的数据降噪算法用于对采集到的数据窗口内的数据进行平均和滤波处理，以达到降噪处理效果，所述基于差分法的位移计算算法用于位移传感器采集到的数据计算出电缆沟的位移，并通过比较相邻时间点的数据差值，计算出位移的变化。
24、进一步的，所述特征提取算法用于对计算得到的位移数据进行分析和处理，所述峰值检测和拟合曲线法用于对位移数据进行特征提取，以实现对变形情况的全面分析，所述数据库和网络传输技术用于数据的及时存储和传输。
25、通过上述技术方案，
26、对原始数据的降噪、位移计算、特征提取和数据存储传输等处理，能够实现对电缆沟变形情况的准确分析和评估。
27、进一步的，所述菜单栏位于界面顶部，用于用户点击操作，所述操作区位于界面中部，用于用户输入监测参数和选择监测任务，并且可根据实际需求自定义，所述结果展示区位于界面底部，用于显示监测数据、分析结果和监测图表，以方便用户对数据进行展示和分析。
28、通过上述技术方案，
29、为用户提供了直观、友好的操作界面，使用户能够方便地进行系统配置、数据监测和结果展示。
30、进一步的，所述监测系统状态管理子单元用于监测位移传感器的连接状态、数据采集的实时性方面的监控，所述设备状态管理子单元用于与位移传感器接口进行通讯，实时获取设备的运行状态、传感器的工作状态信息，并在用户界面中展示，所述数据管理子单元用于对位移传感器采集到的数据进行管理和存储。
31、通过上述技术方案，实现对监测系统的全面管理和控制，提供了对系统运行状况、设备状态和数据管理的完善支持，能够有效地提高监测系统的稳定性和可靠性，提供便捷的数据管理和维护功能，为实时监测电缆沟变形提供了可靠的支撑，并且，在实际应用中，用户能够通过系统管理单元对监测系统进行及时监控和管理，保证监测系统长期稳定运行，实现对电缆沟变形的精确监测和预警。
32、(三)有益效果
33、本专利技术提供了一种3d电缆沟变形监测系统。具备以下有益效果：
34、(1)本专利技术通过比对变形前后的坐标数据，准确计算出变形的幅度和方向。这样一来，不仅可以全面了解电缆沟的变形情况，还可以对变形的具体形态进行详细分析，进一步提高变形监测的精度，提供更为全面和准确的变形监测数据；
35、(2)本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种3D电缆沟变形监测系统，其特征在于：所述3D电缆沟变形监测系统包括硬件模块和软件模块；
2.根据权利要求1所述的一种3D电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述位移传感器用于根据实际监测对象的大小和形状进行调整，以实现更全面并准确的变形监测。
3.根据权利要求1所述的一种3D电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述高速数据总线用于位移传感器数据的实时采集和传输，所述数据缓存技术用于处理数据在传输过程中的延迟。
4.根据权利要求1所述的一种3D电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述自动故障检测和错误修复机制用于自动检测位移传感器的工作状态，并在出现故障时，及时进行报警和修复。
5.根据权利要求1所述的一种3D电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述电源供电单元包括直流稳压电源和高速数据采集卡，所述直流稳压电源用于稳定的电源输出，所述直流稳压电源内设置有过载保护和短路保护功能，以防止任何不可预料的供电故障，所述高速数据采集卡用于结合传感器的输出信号，以实现对电缆沟变形数据的实时采集。
6.根据权利要求5所述的一种3D电缆沟变形监测
7.根据权利要求1所述的一种3D电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述数据处理单元包括基于滑动窗口技术的数据降噪算法、基于差分法的位移计算算法、特征提取算法、峰值检测和拟合曲线法以及数据库和网络传输技术，所述基于滑动窗口技术的数据降噪算法用于对采集到的数据窗口内的数据进行平均和滤波处理，以达到降噪处理效果，所述基于差分法的位移计算算法用于位移传感器采集到的数据计算出电缆沟的位移，并通过比较相邻时间点的数据差值，计算出位移的变化。
8.根据权利要求6所述的一种3D电缆沟变形监测系统，其特征在于：所述特征提取算法用于对计算得到的位移数据进行分析和处理，所述峰值检测和拟合曲线法用于对位移数据进行特征提取，以实现对变形情况的全面分析，所述数据库和网络传输技术用于数据的及时存储和传输。
9.根据权利要求1所述的一种3D电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述菜单栏位于界面顶部，用于用户点击操作，所述操作区位于界面中部，用于用户输入监测参数和选择监测任务，并且可根据实际需求自定义，所述结果展示区位于界面底部，用于显示监测数据、分析结果和监测图表，以方便用户对数据进行展示和分析。
10.根据权利要求1所述的一种3D电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述监测系统状态管理子单元用于监测位移传感器的连接状态、数据采集的实时性方面的监控，所述设备状态管理子单元用于与位移传感器接口进行通讯，实时获取设备的运行状态、传感器的工作状态信息，并在用户界面中展示，所述数据管理子单元用于对位移传感器采集到的数据进行管理和存储。
...【技术特征摘要】
1.一种3d电缆沟变形监测系统，其特征在于：所述3d电缆沟变形监测系统包括硬件模块和软件模块；
2.根据权利要求1所述的一种3d电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述位移传感器用于根据实际监测对象的大小和形状进行调整，以实现更全面并准确的变形监测。
3.根据权利要求1所述的一种3d电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述高速数据总线用于位移传感器数据的实时采集和传输，所述数据缓存技术用于处理数据在传输过程中的延迟。
4.根据权利要求1所述的一种3d电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述自动故障检测和错误修复机制用于自动检测位移传感器的工作状态，并在出现故障时，及时进行报警和修复。
5.根据权利要求1所述的一种3d电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述电源供电单元包括直流稳压电源和高速数据采集卡，所述直流稳压电源用于稳定的电源输出，所述直流稳压电源内设置有过载保护和短路保护功能，以防止任何不可预料的供电故障，所述高速数据采集卡用于结合传感器的输出信号，以实现对电缆沟变形数据的实时采集。
6.根据权利要求5所述的一种3d电缆沟变形监测系统，其特征在于，所述直流稳压电源内还设置有散热结构、多层稳压电路结构和可调输出电压结构，所述散热结构用于保护直流稳压电源在高温环境下的正常工作，所述多层稳压电路结构用于直流稳压电源的稳定高效输出，所述可调输出电压结构用于不同监测设备的电源需求。
7.根据权利要求1所述的一种3d电缆沟变形监...
【专利技术属性】
技术研发人员：渠学真，刘森威，王鹏程，李伟，李豪，任锋，王彦文，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司吕梁供电公司，
类型：发明
国别省市：
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