一種監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種監(jiān)測方法，應(yīng)用于一監(jiān)測系統(tǒng)中，所述方法包括：通過第一光纖傳感器采集第一參數(shù)信息，第一氣象站采集第一氣象信息；將所述第一參數(shù)信息傳輸至第一處理器，所述第一參數(shù)信息經(jīng)所述第一處理器處理過后生成第一信號；將所述第一信號及所述第一氣象信息傳輸至控制中心，所述控制中心基于所述第一信號以及所述第一氣象信息對監(jiān)測對象進行監(jiān)測。
【專利說明】一種監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及輸電走廊滑坡的監(jiān)測。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家電網(wǎng)建設(shè)力度不斷加強，伴隨而來的，輸電走廊的數(shù)量也不斷增多，有些輸電走廊的建設(shè)地點可能存在各種各樣的安全隱患，尤其是滑坡對其影響日益加重?；掠锌赡軐?dǎo)致輸電走廊的斷線倒塔，從而造成巨大的經(jīng)濟損失和嚴重的社會影響。由此可見，研究輸電走廊滑坡狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)對于輸電線路的安全運行具有極其重要的意義。
[0003]傳統(tǒng)的輸電走廊滑坡狀態(tài)監(jiān)測方法主要有:人工巡視檢測、桿塔安全性監(jiān)控等，這些方法側(cè)重防范一些人為的破壞或者影響，并沒有對桿塔所處自然環(huán)境對桿塔安全的影響監(jiān)測裝置；并且這些方法存在著勞動強度大、投資高，檢測結(jié)果和實際出入大等問題。
[0004]總的來說，現(xiàn)有輸電走廊滑坡狀態(tài)監(jiān)測相關(guān)技術(shù)的特點表現(xiàn)在下面三個方面:
I)監(jiān)測裝置實時性、有效性不夠完善。
[0005]2)監(jiān)測裝置的供電和設(shè)備的可靠性問題?，F(xiàn)有的監(jiān)測裝置位于輸電走廊附近的滑坡體上，長時間工作在惡劣環(huán)境中。同時不僅要采集信號，還需要將數(shù)通過無線的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到軟件中心，系統(tǒng)的功耗很大。雖然某些監(jiān)測方案中提出了采用太陽能板+免維護蓄電池的供電方式，這種方式的優(yōu)點在于利用了太陽能，但是陰雨季節(jié)一般只能提供10天的電能。特別是在某些地方，由于冬季持續(xù)大霧和低溫，現(xiàn)有的供電方式甚至只能工作5天。而此時，陰雨天氣導(dǎo)致滑坡發(fā)生的概率大大增加，如果突然斷電，數(shù)據(jù)無法采集、傳回，該系統(tǒng)的實用性將大大下降。
[0006]3)用上述技術(shù)構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)存在工作不穩(wěn)定、成本較高的缺點，這為大規(guī)模推廣應(yīng)用制造了障礙。
[0007]綜上所述，在本申請發(fā)明人在實現(xiàn)本申請實施例中發(fā)明技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題:
在現(xiàn)有技術(shù)中，由于現(xiàn)有的監(jiān)測系統(tǒng)主要是以人工巡視檢測以及桿塔安全性監(jiān)控進行監(jiān)控，所以，現(xiàn)有的監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測裝置實時性和有效性較低，成本高，效率和準確率低，以及現(xiàn)有的監(jiān)測裝置可靠性較低的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本申請實施例通過提供一種監(jiān)測方法，應(yīng)用于一監(jiān)測系統(tǒng)中，解決了現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測裝置實時性和有效性較低，成本高，效率和準確率低，以及現(xiàn)有的監(jiān)測裝置可靠性較低的技術(shù)問題，實現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)能夠高效準確實時的進行監(jiān)測，以及監(jiān)測系統(tǒng)具體良好的可靠性和較高的性價比的技術(shù)效果。
[0009]本申請實施例提供了一種監(jiān)測方法，應(yīng)用于一監(jiān)測系統(tǒng)中，所述方法包括:
通過第一光纖傳感器米集第一參數(shù)信息，第一氣象站米集第一氣象信息；
將所述第一參數(shù)信息傳輸至第一處理器，所述第一參數(shù)信息經(jīng)所述第一處理器處理過后生成第一信號；
將所述第一信號及所述第一氣象信息傳輸至控制中心，所述控制中心基于所述第一信號以及所述第一氣象信息對監(jiān)測對象進行監(jiān)測。
[0010]其中，所述監(jiān)測系統(tǒng)通過在線取電裝置獲得電能。
[0011]其中，所述在線取電裝置具體包括取電模塊和電源管理模塊。
[0012]其中，所述第一氣象信息包括但不限于:所述第一氣象站周圍的溫度、風速以及雨量值。
[0013]其中，所述第一處理器具體包括:光柵解調(diào)器和微控制器。
[0014]進一步地，所述第一參數(shù)信息經(jīng)所述第一處理器處理過后生成第一信號，具體包括:
首先，所述光柵解調(diào)器將接收到的所述第一參數(shù)信息解調(diào)為電信號，并傳輸給所述微控制器；
然后，所述微控制器將所述電信號處理為所述第一信號。
[0015]其中，所述將所述第一信號及所述第一氣象信息傳輸至控制中心具體為:將所述第一信號及所述第一氣象信息通過無線的方式傳輸至控制中心，其中，所述無線方式包括但不限于:GPRS、GSM、CDMA。
[0016]其中，所述控制中心基于所述第一信號以及所述第一氣象信息對監(jiān)測對象進行監(jiān)測具體為:所述控制中心利用基于Verhulst模型以及歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)建立的數(shù)學模型對所述監(jiān)測對象進行監(jiān)測。
[0017]其中，所述第一光纖傳感器具體包括但不限于:位移計、表面裂縫計和滲壓計。
[0018]進一步地，所述通過第一光纖傳感器采集第一參數(shù)信息具體為:通過所述位移計采集位移信息，通過所述表面裂縫計采集表面裂縫信息，通過所述滲壓計采集地下水位信
肩、O
[0019]本申請實施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點: 由于在本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案中，采用了首先通過第一光纖傳感器采集第一參數(shù)信
息，第一氣象站米集第一氣象信息；然后將所述第一參數(shù)信息傳輸至第一處理器，所述第一參數(shù)信息經(jīng)所述第一處理器處理過后生成第一信號；最后將所述第一信號及所述第一氣象信息傳輸至控制中心，所述控制中心基于所述第一信號以及所述第一氣象信息對監(jiān)測對象進行監(jiān)測的技術(shù)方案，即通過傳感器采集信號，監(jiān)測不同深度的滑坡體位移、地下水位和表面土裂縫，并將采集到的信息傳輸至控制中心進行監(jiān)測，所以，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測裝置實時性和有效性較低，成本高，效率和準確率低，以及現(xiàn)有的監(jiān)測裝置可靠性較低的技術(shù)問題，進而實現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)能夠高效準確實時的進行監(jiān)測，以及監(jiān)測系統(tǒng)具體良好的可靠性和較高的性價比的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本申請實施例一中監(jiān)測方法的流程圖；
圖2為本申請實施例一中第一處理器的結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本申請實施例一中監(jiān)測系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本申請實施例一中監(jiān)測系統(tǒng)一次完整的監(jiān)測分析過程示意圖?！揪唧w實施方式】
[0021]本申請實施例通過提供一種監(jiān)測方法，應(yīng)用于一監(jiān)測系統(tǒng)中，解決了現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測裝置實時性和有效性較低，成本高，效率和準確率低，以及現(xiàn)有的監(jiān)測裝置可靠性較低的技術(shù)問題，實現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)能夠高效準確實時的進行監(jiān)測，以及監(jiān)測系統(tǒng)具體良好的可靠性和較高的性價比的技術(shù)效果。
[0022]本申請實施中的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題?？傮w思路如下:
首先通過第一光纖傳感器采集第一參數(shù)信息，第一氣象站采集第一氣象信息；然后將所述第一參數(shù)信息傳輸至第一處理器，所述第一參數(shù)信息經(jīng)所述第一處理器處理過后生成第一信號；最后將所述第一信號及所述第一氣象信息傳輸至控制中心，所述控制中心基于所述第一信號以及所述第一氣象信息對監(jiān)測對象進行監(jiān)測的技術(shù)方案，即通過傳感器采集信號，監(jiān)測不同深度的滑坡體位移、地下水位和表面土裂縫，并將采集到的信息傳輸至控制中心進行監(jiān)測，所以，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測裝置實時性和有效性較低，成本高，效率和準確率低，以及現(xiàn)有的監(jiān)測裝置可靠性較低的技術(shù)問題，進而實現(xiàn)了監(jiān)測系統(tǒng)能夠高效準確實時的進行監(jiān)測，以及監(jiān)測系統(tǒng)具體良好的可靠性和較高的性價比的技術(shù)效果。
[0023]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術(shù)方案進行詳細的說明。
[0024]實施例一:
請參考圖1，在實施例一中，提供了一種監(jiān)測方法，應(yīng)用于一監(jiān)測系統(tǒng)中，在實際應(yīng)用中，所述監(jiān)測系統(tǒng)具體為用于監(jiān)測輸電走廊滑坡情況的系統(tǒng)。
[0025]本申請實施例中的信息處理方法具體包括:
S10,通過第一光纖傳感器米集第一參數(shù)信息,第一氣象站米集第一氣象信息。
[0026]其中，本申請實施例中，所述第一光纖傳感器具體包括但不限于:位移計、表面裂縫計和滲壓計。在實際應(yīng)用中，在需要監(jiān)測滑坡體狀態(tài)的山體上，布置光纖傳感器。光纖傳感器布置的位置和數(shù)目需要根據(jù)塔線體系的幾何參數(shù)和力學參數(shù)來確定。通過所述位移計采集位移信息，通過所述表面裂縫計采集表面裂縫信息，通過所述滲壓計采集地下水位信肩、O
[0027]其中，在滑坡體不同深度布置光纖位移計，可以測量滑坡體發(fā)生的位移和形變；在滑坡體深層布置光纖滲壓計，用來測量地下水位；在滑坡體表層布置光纖表面裂縫計，用來測量表層位移。
[0028]其中，本申請實施例中，所述監(jiān)測系統(tǒng)通過在線取電裝置獲得電能。其中，所述在線取電裝置具體包括取電模塊和電源管理模塊。在實際應(yīng)用中利用在線取電裝置可以方便快捷的從輸電線路上取得所需電壓，以便監(jiān)測系統(tǒng)的正常運行。
[0029]其中，本申請實施例中，所述第一氣象信息包括但不限于:所述第一氣象站周圍的溫度、風速以及雨量值。在實際應(yīng)用中，所述第一氣象信息還包括濕度等，因氣象信息與輸電走廊處環(huán)境信息息息相關(guān)，所以在實際應(yīng)用中，本發(fā)明將傳感器和氣象站收集起來的信息來實時對輸電走廊進行監(jiān)測。
[0030]在步驟SlO之后，本申請實施例的方法便進入步驟S20，即:將所述第一參數(shù)信息傳輸至第一處理器，所述第一參數(shù)信息經(jīng)所述第一處理器處理過后生成第一信號。
[0031]其中，在本申請實施例中，請參考圖2，所述第一處理器10具體包括:光柵解調(diào)器101和微控制器102。
[0032]其中，在本申請實施例中，步驟所述第一參數(shù)信息經(jīng)所述第一處理器10處理過后生成第一信號，具體包括:
首先，所述光柵解調(diào)器101將接收到的所述第一參數(shù)信息解調(diào)為電信號，并傳輸給所述微控制器102 ；
然后，所述微控制器102將所述電信號處理為所述第一信號。
[0033]在實際應(yīng)用中，光柵解調(diào)器101將接收到的參數(shù)信息，如:位移信息、表面裂縫信息、地下水位信息，解調(diào)為電信號，并傳輸給微控制器102，然后微控制器102將電信號處理為控制中心所能接收和識別的信號。
[0034]在步驟S20之后，本申請實施例的方法便進入步驟S30，即:將所述第一信號及所述第一氣象信息傳輸至控制中心，所述控制中心基于所述第一信號以及所述第一氣象信息對監(jiān)測對象進行監(jiān)測。
[0035]其中，在本申請實施例中，所述將所述第一信號及所述第一氣象信息傳輸至控制中心具體為:將所述第一信號及所述第一氣象信息通過無線的方式傳輸至控制中心，其中，所述無線方式包括但不限于:GPRS、GSM、CDMA。在實際應(yīng)用中，使用無線傳輸數(shù)據(jù)綜合成本低，并且維護費用低，無線監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控和無線傳輸技術(shù)的結(jié)合，它可以將不同地點的現(xiàn)場信息實時通過無線通訊手段傳送到無線監(jiān)控中心。
[0036]其中，在本申請實施例中，所述控制中心基于所述第一信號以及所述第一氣象信息對監(jiān)測對象進行監(jiān)測具體為:所述控制中心利用基于Verhulst模型以及歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)建立的數(shù)學模型對所述監(jiān)測對象進行監(jiān)測。
[0037]在實際應(yīng)用中，具體監(jiān)測步驟包括:
首先，在滑坡體內(nèi)部和表層布置光纖傳感器；
然后，接收所述光纖傳感器采集的滑坡體不同位置的特征參數(shù)，通過光纜將數(shù)據(jù)傳
回；
最后，對采集的特征參數(shù)進行分析處理，推算滑坡體的狀態(tài)。
[0038]具體的，在第一步中需要記錄所用光纖傳感器的類型和安裝的位置。其中，用于測量滑坡體位移的多個光纖傳感器布置在滑坡體內(nèi)部；用于測量地下水位的滲壓計分布式地排布于滑坡體較深部位；用來測量滑坡體表層位移的表層裂縫計位于滑坡體表層。
[0039]具體的，在第二步中，從傳感器到光柵光纖解調(diào)器之間數(shù)據(jù)傳輸為光纖通信。從光柵光線解調(diào)器到軟件中心，利用無線通信技術(shù)，如GPRS/CDMA/3G/GSM等。此外，微型氣象站的監(jiān)測數(shù)據(jù)也通過無線通信的方式傳回控制中心。
[0040]具體的，在第三步中，利用計算機軟件分析方法對光纖傳感器采集的特征參數(shù)進行分析和處理；所述計算機軟件分析方法具有滑坡體位移、地下水位、表層裂縫計等的特征分析功能，還可以根據(jù)氣象信息和歷史數(shù)據(jù)預(yù)測滑坡體位移的趨勢和滑坡發(fā)生的概率；所述計算機軟件分析方法包括但不限于利用基于嚴密理論推導(dǎo)的Verhulst模型以及利用歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機器學習方式建立的數(shù)學模型。
[0041]其中，在本申請實施例中，Verhulst非線性灰色模型可以用來預(yù)測滑坡臨滑時間。本發(fā)明采集到多組滑坡體位移值、表層裂縫值、地下水位值。首先，采用Verhulst模型分別處理位移值和表層裂縫值，推算出每一組位移值對應(yīng)的滑坡臨滑時間，及每一組表層裂縫值對應(yīng)的滑坡臨滑時間。最后，參考地下水位情況對滑坡發(fā)生時間進行修正，得到比較準確的臨滑時間。
[0042]其中，Verhulst模型的微分方程形式為:
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)測方法，應(yīng)用于一監(jiān)測系統(tǒng)中，其特征在于，所述方法包括: 通過第一光纖傳感器米集第一參數(shù)信息，第一氣象站米集第一氣象信息； 將所述第一參數(shù)信息傳輸至第一處理器，所述第一參數(shù)信息經(jīng)所述第一處理器處理過后生成第一信號； 將所述第一信號及所述第一氣象信息傳輸至控制中心，所述控制中心基于所述第一信號以及所述第一氣象信息對監(jiān)測對象進行監(jiān)測。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述監(jiān)測系統(tǒng)通過在線取電裝置獲得電能。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述在線取電裝置具體包括取電模塊和電源管理模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一氣象信息包括但不限于:所述第一氣象站周圍的溫度、風速以及雨量值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一處理器具體包括:光柵解調(diào)器和微控制器。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一參數(shù)信息經(jīng)所述第一處理器處理過后生成第一信號，具體包括: 所述光柵解調(diào)器將接收到的所述第一參數(shù)信息解調(diào)為電信號，并傳輸給所述微控制器； 所述微控制器將所述電信號處理為所述第一信號。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述第一信號及所述第一氣象信息傳輸至控制中心具體為:將所述第一信號及所述第一氣象信息通過無線的方式傳輸至控制中心，其中，所述無線方式包括但不限于:GPRS、GSM、CDMA。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制中心基于所述第一信號以及所述第一氣象信息對監(jiān)測對象進行監(jiān)測具體為:所述控制中心利用基于Verhulst模型以及歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)建立的數(shù)學模型對所述監(jiān)測對象進行監(jiān)測。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一光纖傳感器具體包括但不限于--位移計、表面裂縫計和滲壓計。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述通過第一光纖傳感器采集第一參數(shù)信息具體為:通過所述位移計采集位移信息，通過所述表面裂縫計采集表面裂縫信息，通過所述滲壓計采集地下水位信息。
【文檔編號】G01V9/00GK103674113SQ201310661203
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】曹永興, 薛志航, 張昌華, 賈艷成, 魯慶華, 蔣晨 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司電力科學研究院