本實(shí)用新型涉及鐵塔安全監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測鐵塔安全的智能監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，通信或電力鐵塔建設(shè)和使用均位于室外高聳處，隨著鐵塔長期室外自然環(huán)境條件下服役使用，極易出現(xiàn)塔體地基沉降，構(gòu)件人為破壞，鋼構(gòu)件表面氧化、腐蝕，構(gòu)件螺栓松動(dòng)，構(gòu)件變形等現(xiàn)象。如不及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，在突遇惡劣環(huán)境時(shí)，極易發(fā)生構(gòu)件破壞，導(dǎo)致塔體傾斜，甚至傾覆，直接影響正常使用，且存在極大的安全隱患。

現(xiàn)鐵塔安全檢查工作主要由工作人員親赴現(xiàn)場摸排檢查，工作量大、效率低下、且檢查結(jié)果易受人為主觀因素影響。面對(duì)現(xiàn)建及在用鐵塔的龐大基數(shù)，急需采用一套遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測鐵塔安全的智能監(jiān)控系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)的全面采集、匯總、分析，確定檢查維護(hù)對(duì)象，保證鐵塔維護(hù)的高效率。并可大幅度的減少大量人力巡查和進(jìn)行鐵塔維護(hù)工作的設(shè)備，從而極大的降低人工成本和提高了鐵塔長期工作的安全性和可靠度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測鐵塔安全的智能監(jiān)控系統(tǒng)，該監(jiān)控系統(tǒng)通過在其內(nèi)集成設(shè)置各類檢測傳感器并利用無線傳輸模塊將監(jiān)測數(shù)據(jù)回傳，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測鐵塔安全。

本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測鐵塔安全的智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控系統(tǒng)包括微控制器以及分別與所述微控制器相連接的傳感器組件、GPS位置服務(wù)模塊和無線傳輸模塊，其中，所述傳感器組件中至少具有一振幅檢測傳感器。

所述傳感器組件可以是振幅檢測傳感器、傾斜檢測傳感器、溫濕度檢測傳感器、風(fēng)速檢測傳感器、風(fēng)向檢測傳感器、PM2.5檢測傳感器中的一種或多種組合。

所述微控制器上連接有系統(tǒng)電源供電模塊、電源檢測模塊、備用電池以及備用電池保護(hù)模塊。

所述系統(tǒng)供電模塊上連接有一防雷保護(hù)模塊。

所述微控制器上連接有參數(shù)存儲(chǔ)模塊以及外置看門狗模塊。

所述微控制器上具有DI輸入接口、DO輸出接口以及串口通信接口。

所述微控制器上連接有告警輸出模塊。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，監(jiān)控系統(tǒng)集成度高，針對(duì)性強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵塔的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)安全監(jiān)測，保證了鐵塔維護(hù)的及時(shí)性和高效率；并可大幅度的減少大量人力巡查和進(jìn)行鐵塔維護(hù)工作的設(shè)備，從而有效降低人工成本，并極大提高了鐵塔長期工作的安全性和可靠度。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型中智能監(jiān)控系統(tǒng)的示意框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：

實(shí)施例：本實(shí)施例具體涉及一種智能監(jiān)控系統(tǒng)，該監(jiān)控系統(tǒng)安裝于通信鐵塔或電力鐵塔的上端，用于遠(yuǎn)程監(jiān)測鐵塔的各項(xiàng)實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)設(shè)定的閾值進(jìn)行自動(dòng)告警。

如圖1所示，本實(shí)施例中的監(jiān)控系統(tǒng)包括微控制器、傳感器組件、電源組件、GPS位置服務(wù)模塊、參數(shù)存儲(chǔ)模塊、外置看門狗模塊、告警輸出模塊以及無線傳輸模塊，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)通過無線傳輸模塊與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心保持無線通信連接，其中：

傳感器組件由若干具有不同檢測功能的傳感器集合而成，具體可以是振幅檢測傳感器、傾斜檢測傳感器、溫濕度檢測傳感器、風(fēng)速檢測傳感器、風(fēng)向檢測傳感器以及PM2.5檢測傳感器中的任意多種的組合，各檢測傳感器安裝在鐵塔上并分別同微控制器相連接，并將所采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至微控制器中，通過微控制器結(jié)合特定算法可以實(shí)現(xiàn)鐵塔姿態(tài)和環(huán)境狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)采集，此外，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控中心上計(jì)算平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析可以準(zhǔn)確推斷出鐵塔的安全狀態(tài)并給出最優(yōu)的維護(hù)建議；在傳感器組件中，振幅檢測傳感器用于監(jiān)測鐵塔的振幅量；傾斜檢測傳感器用于監(jiān)測鐵塔的傾斜位移量；溫濕度檢測傳感器用于監(jiān)測鐵塔周圍環(huán)境的溫度值以及濕度值；風(fēng)速檢測傳感器用于監(jiān)測鐵塔周圍環(huán)境下的風(fēng)速；風(fēng)向檢測傳感器用于監(jiān)測鐵塔所處周圍環(huán)境下的風(fēng)向；PM2.5檢測傳感器用于監(jiān)測鐵塔周圍環(huán)境下的PM2.5的值。

電源組件由電源檢測模塊、系統(tǒng)電源供電模塊、防雷保護(hù)模塊、備用電池以及備用電池保護(hù)模塊組成，在這之中，系統(tǒng)電源供電模塊與微控制器相連接并為整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行電力供應(yīng)；電源檢測模塊與系統(tǒng)電源供電模塊相連接以實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)電源供電模塊的電壓并向微控制器發(fā)送，所采集到的電壓可與用于設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，若發(fā)生超限則可通過告警輸出模塊發(fā)出告警；防雷保護(hù)模塊與系統(tǒng)電源供電模塊以及微控制器相連接，可保護(hù)系統(tǒng)電源供電模塊免遭雷擊，當(dāng)防雷保護(hù)模塊遭遇雷擊發(fā)生故障時(shí)，微控制器將實(shí)時(shí)監(jiān)測到防雷保護(hù)模塊所發(fā)生的異常。備用電池以及備用電池保護(hù)模塊同系統(tǒng)電源供電模塊相連接，系統(tǒng)電源供電模塊正常供電時(shí)備用電池工作于浮充狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)電源供電模塊斷電時(shí)，備用電池可在一定時(shí)間內(nèi)保證整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的繼續(xù)工作，微控制器將實(shí)時(shí)監(jiān)測到斷電的異常行為，并通過無線傳輸模塊實(shí)時(shí)上報(bào)到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。

GPS位置服務(wù)模塊與微控制器相連接，用于提供鐵塔的GPS定位信息并向微控制器發(fā)送。

參數(shù)存儲(chǔ)模塊同微控制器相連接，用于存儲(chǔ)用戶所設(shè)定的各項(xiàng)閾值以及各檢測傳感器所采集到的數(shù)據(jù)。

外置看門狗模塊同微控制器相連接，通過微控制器定時(shí)喂狗，可以避免發(fā)生監(jiān)控系統(tǒng)的死機(jī)情況，以提高監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

告警輸出模塊與微控制器相連接，可由用戶設(shè)定相關(guān)聯(lián)的告警信息，并通過微控制器上的DO輸出接口或是無線傳輸模塊進(jìn)行告警上報(bào)，前述的告警信息具體可以是由電源檢測模塊所采集到的電壓超限告警信息，或是當(dāng)防雷保護(hù)模塊遭遇雷擊時(shí)的告警信息，又或是系統(tǒng)電源供電模塊斷電時(shí)的告警信息，當(dāng)然也可以是傳感器組件中所采集數(shù)據(jù)的超限告警信息。

無線傳輸模塊與微控制器相連接，用以實(shí)現(xiàn)微控制器與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心之間的無線網(wǎng)絡(luò)（2G/3G/4G信號(hào)）通信連接，微控制器可將所采集到的各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)以及告警信息通過無線傳輸模塊傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，此外，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心也可以將控制命令通過無線傳輸模塊發(fā)送至微控制器上。

需要說明的是，在微控制器上還設(shè)置有DI輸入接口、DO輸出接口以及串口通信接口。

如圖1所示，本實(shí)施例中智能監(jiān)控系統(tǒng)在鐵塔上進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測的工作方法包括如下步驟：

（1）本實(shí)施例中智能監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的微控制器由系統(tǒng)電源供電模塊進(jìn)行供電，不同的系統(tǒng)電源供電模塊可以實(shí)現(xiàn)48VDC通信電源或220VAC市電的接入；其中，微控制器通過電源檢測模塊以固定周期對(duì)系統(tǒng)電源供電模塊的輸入電壓進(jìn)行采樣，并將采樣數(shù)據(jù)與用戶所設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，若輸入電壓超過設(shè)定閾值的上、下限值時(shí)，則通過告警輸出模塊發(fā)出告警信息和發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，并把告警信息存儲(chǔ)到參數(shù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)的歷史告警分區(qū)，以供遠(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行歷史告警信息的遠(yuǎn)程查詢；

（2）微控制器以固定周期對(duì)所接入的振幅檢測傳感器、傾斜檢測傳感器、溫濕度檢測傳感器、風(fēng)速檢測傳感器、風(fēng)向檢測傳感器、PM2.5檢測傳感器以及GPS位置服務(wù)模塊進(jìn)行通信或數(shù)據(jù)采集，結(jié)合用戶設(shè)定的上下限值和特定算法，可以實(shí)現(xiàn)鐵塔姿態(tài)和環(huán)境狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)采集以及告警信息的實(shí)時(shí)上報(bào)，結(jié)合遠(yuǎn)程監(jiān)控中心上計(jì)算平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析可以準(zhǔn)確推斷出鐵塔的安全狀態(tài)并給出最優(yōu)的維護(hù)建議；

（3）微控制器上所采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)以及所產(chǎn)生的各類告警信息通過無線傳輸模塊在2G/3G/4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)下傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心內(nèi)，同時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心則通過無線傳輸模塊向微控制器發(fā)送相應(yīng)的遠(yuǎn)程控制指令；

（4）在系統(tǒng)電源供電模塊正常供電時(shí)，備用電池工作于浮充狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)電源供電模塊斷電時(shí)，由備用電池向整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急供電，同時(shí)通過無線傳輸模塊將斷電告警信息實(shí)時(shí)上傳給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，以及時(shí)通知相關(guān)運(yùn)維人員，保證維護(hù)的快速高效；

（5）當(dāng)系統(tǒng)電源供電模塊上的防雷保護(hù)模塊遭遇雷擊發(fā)生故障時(shí)，微控制器將實(shí)時(shí)監(jiān)測到防雷保護(hù)模塊所發(fā)生的異常，并實(shí)時(shí)將防雷保護(hù)模塊的故障信息通過無線傳輸模塊上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，并通知相關(guān)運(yùn)維人員，保證維護(hù)的及時(shí)性。