本發(fā)明屬于通信鐵塔維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前通信鐵塔主要由人工進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)，采用目測(cè)或簡(jiǎn)單工具測(cè)量的方法判斷鐵塔是否有問(wèn)題。該方法具有三個(gè)缺點(diǎn)，一是不能準(zhǔn)確判斷通信鐵塔的垂直度問(wèn)題，二是檢測(cè)效率低、時(shí)間和人力成本非常大，三是不能及時(shí)將維護(hù)結(jié)果反饋并進(jìn)行管理。為此提出一種基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通信鐵塔垂直度人工檢測(cè)的準(zhǔn)確率低和效率低的問(wèn)題，提出一種基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明涉及的基于物聯(lián)網(wǎng)的鐵塔系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景，如圖1所示。在通信鐵塔固定位置安裝傳感器設(shè)備，傳感器采集鐵塔相關(guān)參數(shù)并通過(guò)通信模塊傳輸至系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和處理，客戶端與系統(tǒng)交互獲得所需信息。

基于物聯(lián)網(wǎng)的鐵塔系統(tǒng)的整體系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)硬件部分包括通信鐵塔本身、安裝在塔身上的傳感設(shè)備，傳感設(shè)備的通信模塊與系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信；系統(tǒng)軟件部分包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)、數(shù)據(jù)管理發(fā)布平臺(tái)，其中系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)接收來(lái)自傳感設(shè)備的傳感數(shù)據(jù)并保存所有系統(tǒng)日志，數(shù)據(jù)處理平臺(tái)調(diào)取系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，數(shù)據(jù)管理發(fā)布平臺(tái)接收數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的相應(yīng)記錄進(jìn)行管理和發(fā)布；系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)包括管理設(shè)備和客戶端，管理設(shè)備包括但不限于工作站、電腦等設(shè)施，客戶端包括但不限于APP、微信、Html網(wǎng)頁(yè)等形式；本系統(tǒng)的應(yīng)用人員包括但不限于管理人員和維護(hù)人員，其接口分別為管理設(shè)備和客戶端。

本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)依托上述應(yīng)用場(chǎng)景和系統(tǒng)架構(gòu)，傾角傳感器定時(shí)采集鐵塔相應(yīng)位置(通常在塔身中上部)的傾角數(shù)據(jù)(傾角數(shù)據(jù)是指鐵塔的中軸線與垂線的夾角)，通過(guò)通信模塊發(fā)送至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)通信鐵塔垂直度問(wèn)題的檢測(cè)。

本發(fā)明提出的基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置參數(shù)模塊、提取數(shù)據(jù)并判斷傾角數(shù)據(jù)變化是否過(guò)大模塊、判斷是否存在垂直度問(wèn)題模塊。

1、設(shè)置參數(shù)模塊：系統(tǒng)設(shè)置正整數(shù)N、擺動(dòng)中線偏離閾值X、傾角數(shù)據(jù)變化閾值Y。

2、提取數(shù)據(jù)并判斷傾角數(shù)據(jù)變化是否過(guò)大模塊：系統(tǒng)提取連續(xù)N個(gè)傾角數(shù)據(jù)分別記為w₁～w_N，計(jì)算其均值μ和方差σ²，其中如果σ²<Y，則系統(tǒng)判定傾角數(shù)據(jù)變化正常，進(jìn)入判斷是否存在垂直度問(wèn)題模塊；否則系統(tǒng)判定傾角數(shù)據(jù)變化過(guò)大，返回提取數(shù)據(jù)并判斷傾角數(shù)據(jù)變化是否過(guò)大模塊。

3、判斷是否存在垂直度問(wèn)題模塊：根據(jù)傾角數(shù)據(jù)均值μ和擺動(dòng)中線平均偏離閾值X進(jìn)行垂直度判定。如果μ<X，則系統(tǒng)判定此時(shí)通信鐵塔垂直度良好，返回提取數(shù)據(jù)并判斷傾角數(shù)據(jù)變化是否過(guò)大模塊；否則系統(tǒng)判定此時(shí)通信鐵塔出現(xiàn)垂直度問(wèn)題。

基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，如圖3所示。

本發(fā)明的基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)方法的實(shí)施基礎(chǔ)是系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)傳感器收集并存儲(chǔ)傾角數(shù)據(jù)。該方法按如下步驟實(shí)現(xiàn)垂直度檢測(cè)：

步驟1、設(shè)置參數(shù)。

系統(tǒng)設(shè)置正整數(shù)N、擺動(dòng)中線偏離閾值X、傾角數(shù)據(jù)變化閾值Y。

步驟2、提取數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)連續(xù)的N個(gè)傾角數(shù)據(jù)分別記為w₁～w_N。

步驟3、計(jì)算傾角數(shù)據(jù)的均值和方差。

計(jì)算其均值μ和方差σ²，其中

步驟4、判斷傾角數(shù)據(jù)變化是否過(guò)大。

如果σ²<Y，則系統(tǒng)判定此時(shí)傾角數(shù)據(jù)變化正常，進(jìn)入步驟5；否則系統(tǒng)判定傾角數(shù)據(jù)變化過(guò)大，返回步驟2。

步驟5、判斷是否存在垂直度問(wèn)題。

根據(jù)傾角數(shù)據(jù)均值μ和擺動(dòng)中線平均偏離閾值X進(jìn)行垂直度判定。如果μ<X，則系統(tǒng)判定此時(shí)通信鐵塔垂直度良好，返回步驟2；否則系統(tǒng)判定此時(shí)通信鐵塔出現(xiàn)垂直度問(wèn)題。至此，基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)方法結(jié)束。

基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)方法的方法流程圖如圖4所示。

本發(fā)明的方法及系統(tǒng)具有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

(1)通過(guò)計(jì)算傾角數(shù)據(jù)的均值和方差進(jìn)行垂直度檢測(cè)的方法，有效提高垂直度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

(2)實(shí)現(xiàn)了通信鐵塔垂直度的自動(dòng)判斷，提高鐵塔的維護(hù)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖；

圖2是本發(fā)明的應(yīng)用場(chǎng)景整體系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；

圖4是本發(fā)明的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明涉及的基于物聯(lián)網(wǎng)的鐵塔系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景，如圖1所示。在通信鐵塔固定位置安裝傳感器設(shè)備，傳感器采集鐵塔相關(guān)參數(shù)并通過(guò)通信模塊發(fā)送至系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和處理，客戶端與系統(tǒng)交互獲得所需信息。

基于物聯(lián)網(wǎng)的鐵塔系統(tǒng)的整體系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)硬件部分包括通信鐵塔本身、安裝在塔身上的傳感設(shè)備，傳感設(shè)備的通信模塊與系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信；系統(tǒng)軟件部分包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)、數(shù)據(jù)管理發(fā)布平臺(tái)，其中系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)接收來(lái)自傳感設(shè)備的傳感數(shù)據(jù)并保存所有系統(tǒng)日志，數(shù)據(jù)處理平臺(tái)調(diào)取系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，數(shù)據(jù)管理發(fā)布平臺(tái)接收數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的相應(yīng)記錄進(jìn)行管理和發(fā)布；系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)包括管理設(shè)備和客戶端，管理設(shè)備包括但不限于工作站、電腦等設(shè)施，客戶端包括但不限于APP、微信、Html網(wǎng)頁(yè)等形式；本系統(tǒng)的應(yīng)用人員包括但不限于管理人員和維護(hù)人員，其接口分別為管理設(shè)備和客戶端。

本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)依托上述應(yīng)用場(chǎng)景和系統(tǒng)架構(gòu)，傾角傳感器定時(shí)采集鐵塔相應(yīng)位置(通常在塔身中上部)的傾角數(shù)據(jù)(傾角數(shù)據(jù)是指鐵塔的中軸線與垂線的夾角)，通過(guò)通信模塊發(fā)送至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)通信鐵塔垂直度問(wèn)題的檢測(cè)。本發(fā)明方法及系統(tǒng)實(shí)施例按照如下實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提出的基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置參數(shù)模塊、提取數(shù)據(jù)并判斷傾角數(shù)據(jù)變化是否過(guò)大模塊、判斷是否存在垂直度問(wèn)題模塊。

1、設(shè)置參數(shù)模塊：系統(tǒng)設(shè)置正整數(shù)N、擺動(dòng)中線偏離閾值X、傾角數(shù)據(jù)變化閾值Y。本實(shí)施例中系統(tǒng)設(shè)置正整數(shù)N＝5、擺動(dòng)中線偏離閾值X＝0.1°、傾角數(shù)據(jù)變化閾值Y＝0.02。

2、提取數(shù)據(jù)并判斷傾角數(shù)據(jù)變化是否過(guò)大模塊：系統(tǒng)提取連續(xù)N個(gè)(N是事先設(shè)置的常量)傾角數(shù)據(jù)分別記為w₁～w_N，計(jì)算其均值μ和方差σ²，其中如果σ²<Y，則系統(tǒng)判斷此時(shí)傾角數(shù)據(jù)變化正常，進(jìn)入判斷是否存在垂直度問(wèn)題模塊；否則系統(tǒng)判定傾角數(shù)據(jù)變化過(guò)大，返回提取數(shù)據(jù)并判斷傾角數(shù)據(jù)變化是否過(guò)大模塊。本實(shí)施例中，提取最新的連續(xù)五個(gè)傾角數(shù)據(jù)，A₁～A₅分別為0.3°、0.2°、-0.1°、0.2°、0.1°，計(jì)算得到μ＝0.14，σ²＝0.0184。此時(shí)σ²<Y，進(jìn)入判斷是否存在垂直度問(wèn)題模塊。

3、判斷是否存在垂直度問(wèn)題模塊：根據(jù)傾角數(shù)據(jù)均值μ和擺動(dòng)中線平均偏離閾值X進(jìn)行垂直度判定。如果μ<X，則系統(tǒng)判定此時(shí)通信鐵塔垂直度良好，返回提取數(shù)據(jù)并判斷傾角數(shù)據(jù)變化是否過(guò)大模塊；否則系統(tǒng)判定此時(shí)通信鐵塔出現(xiàn)垂直度問(wèn)題。本實(shí)施例中，此時(shí)μ＝0.14>X＝0.1，系統(tǒng)判定此時(shí)通信鐵塔出現(xiàn)垂直度問(wèn)題。

本發(fā)明的基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)方法的實(shí)施基礎(chǔ)是系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)傳感器收集并存儲(chǔ)傾角數(shù)據(jù)。該方法按如下步驟實(shí)現(xiàn)垂直度檢測(cè)：

步驟1、設(shè)置參數(shù)。

系統(tǒng)設(shè)置正整數(shù)N、擺動(dòng)中線偏離閾值X、傾角數(shù)據(jù)變化閾值Y。本實(shí)施例中系統(tǒng)設(shè)置正整數(shù)N＝5、擺動(dòng)中線偏離閾值X＝0.1°、傾角數(shù)據(jù)變化閾值Y＝0.01。

步驟2、提取數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)提取連續(xù)的N個(gè)傾角數(shù)據(jù)分別記為w₁～w_N。本實(shí)施例中，設(shè)置N＝5，系統(tǒng)提取最新的連續(xù)五個(gè)傾角數(shù)據(jù)，A₁～A₅分別為0.3°、0.2°、-0.1°、0.2°、0.1°。

步驟3、計(jì)算傾角數(shù)據(jù)的均值和方差。

計(jì)算其均值μ和方差σ²，其中本實(shí)施例中，計(jì)算得到μ＝0.14，σ²＝0.0184。

步驟4、判斷傾角數(shù)據(jù)變化是否過(guò)大。

如果σ²<Y，則系統(tǒng)判定此時(shí)傾角數(shù)據(jù)變化正常，進(jìn)入步驟5；否則系統(tǒng)判定傾角數(shù)據(jù)變化過(guò)大，返回步驟2。本實(shí)施例中σ²<Y，進(jìn)入步驟5。

步驟5、判斷是否存在垂直度問(wèn)題。

根據(jù)傾角數(shù)據(jù)均值μ和擺動(dòng)中線平均偏離閾值X進(jìn)行垂直度判定。如果μ<X，則系統(tǒng)判定此時(shí)通信鐵塔垂直度良好，返回步驟2；否則系統(tǒng)判定此時(shí)通信鐵塔出現(xiàn)垂直度問(wèn)題。本實(shí)施例中，此時(shí)μ＝0.14>X＝0.1，系統(tǒng)判定此時(shí)通信鐵塔出現(xiàn)垂直度問(wèn)題。至此，基于傾角數(shù)據(jù)的通信鐵塔垂直度檢測(cè)結(jié)束。

當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的，而并非作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的范圍內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例的變化、變型都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。