- 企业类型：贸易商
- 新旧程度：全新
- 原产地：北京
1. 设计原则
“输电杆塔姿态智能监测系统”项目设计和功能的实施将遵循以下原则：
先进性：所谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进计算机技术的应用成果，具有一定的前瞻性，特别是符合计算机和网络通信技术新发展潮流并且应用成熟的系统。
保密性和安全性：必须符合国家的安全标准和要求，以保护内部信息特别是密级信息不被非法访问。系统设计时应充分考虑数据库和应用系统的安全性， 建立身份、权限，彻底屏蔽内外非授权用户的非法访问。
智能化：系统中采用的产品和系统本身必须具有智能特征，比如自主编程、记忆功能、主动检测等；前端设备与系统必须有良好而可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能等等。
网络化：在计算机网络技术高度发展和广为应用的信息社会，设计完成的监控系统中所采用的产品和系统，必须与计算机网络技术相结合，实现各个子系统的信息共享，才能适应时代的前进、技术的进步，满足更广范围巡查的要求。
实用性：我们这里讲的实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验，能满足目前监控系统的需要而无华而不实之嫌，决不搞盲目投资、浪费资金。
成功应用：系统设计采用的产品和系统，必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品，特别是在国内应该有成功的应用。
合理配置：系统设计时，应对需要实现的功能进行合理的配置，并且这种配置应该是可以被改变的，甚至在工程完成后，功能、配置的改变也是可能的和方便实现的。
良好操作：系统的前端产品和系统软件均具有良好的学习性和操作性。特别是操作性，应使一般水平的管理人员，在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领，达到能完成监控任务的操作水平。
可靠性：设计必须遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行。这个原则要兼顾到两个方面：
系统运行可靠：系统的运行要求可靠。要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题，对所有的设备进行认真的可靠性。
保存和恢复设置方便：在实际运行中，即使系统的故障率非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题。所以在系统设计时要考虑到系统设置数据的方便保存和快速恢复。
开放性：即使是先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。在系统设计中，我们选用产品和系统时，应充分考虑系统的升级、扩展、维护问题，设计应全面、周到，注意预留到位并留有充分余量,以适应未来发展需要，主要体现在以下方面：
智能化升级：系统的软件是有可能升级的，选用的系统管理软件必须有厂家的升级承诺。升级的操作应该相对简单，由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。
模块化结构：为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应为高度集成的模块化产品。由其组成的系统应是模块化结构。这样便于系统的维护和升级。
经济性：为了确保投资合理性，要在满足其它基本原则的基础上选择性能价格比优的系统和产品，从而使系统投资物有所值，不造成盲目投资
2. 设计依据
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB/50198-94)
《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050-93）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《安全防范工程验收规则》（GA/T308-2001）
《工业电视系统工程设计规范》(GBJ 115)
《安全检查防范系统通作图形符号》（GA/74-94）
《火灾自动报警设计规范》（GB50116-98）
安全防范工程费用概预算编制办法（GA/T70-1994）
用户需求
3. 系统功能概述
根据电力部门统计的输电线路事故分析可知，处于采空区、山坡、田野及沼泽等恶劣环境的输电杆塔，易造成倾斜、平移及倒伏事故，影响输电系统的正常运行，造成输电杆塔倾斜与倒伏，输电线路拉力与弧垂的改变，会导致线路接地与交叉跨越故障。因此，实时监测输电杆塔的经度、纬度、海拔高度、倾斜角度等参数，程度的解决监测输电线路的安全运行和维护管理的难题，为实现输电线路的数字化管理做了良好的基础。
目前，检测维护输电线路系统时，我们发现人工使用全站仪检测仍是检测输电杆塔平移的主要方法。维护人员通过全站仪对输电杆塔的姿态进行观测，手工记录相关数据，并后期完成数据的处理与分析。这种方法不仅效率低，而且度难以保证。尤其不能及时发现存在安全隐患的输电杆塔，因此会造成重大安全事故。
本文针对处于采空区的高压输电杆塔易造成倾斜、平移及倒伏事故的问题，研制基于CORS的输电杆塔姿态智能监测系统。利用远程CORS服务技术，GPS载波相位差分技术，结合现有空间测量技术与其它电子技术，监测输电杆塔姿态，能有效地减少由于输电杆塔倾斜、沉降、位移等因素而引起的输电系统事故。将大幅度降低输电线路巡视次数，为输电线路维护工作带来极大便捷。解决了输电系统安全运行和维护管理的大难题，实现了输电线路的数字化管理。能有效提高工作效率，保证电网的正常运行。
输电杆塔姿态智能监测系统示意图，如图所示。
本系统由CORS服务系统、监测流动站和上位机服务器软件三部分组成。CORS服务系统是由多个连续运行参考站组成的局部区域范围内构建一个局域网络系统，为用户提供GPS导航定位相关服务项目的系统，本文中主要负责把GPS系统的修正数分传输至监测流动站。监测流动站是采空区输电杆塔姿态监测与分析系统的监测终端，是整个系统的，用于测量输电杆塔的沉降量，安装在输电杆塔的监测点上，主要负责与远程CORS服务系统通讯，实现GPS差分运算得出输电杆塔的三维坐标信息（包括经度、纬度和海拔高度），并与采集的倾斜角度进行校准后，通过GPRS模块将数据包发送至上位机服务器。而上位机服务器是用户的操作界面，负责接收监测流动站发送的数据包，并对其进行存储、分析、显示和预警，不仅能三维动态显示输电杆塔的当前姿态，还可以对数据进行分析，当偏移量超过预警值时及时报警，以便将电力事故消除在萌芽中。
4. 监测流动站
根据项目的实际情况设计监测流动站的硬件，监测流动站主要负责对输电杆塔进行初步定位，然后通过GPRS模块把输电杆塔初步定位数据发送至远程CORS服务器系统上，CORS服务器收到该点初步定位数据后建立一个虚拟参考站VRS，生成VRS差分修正数并传输至监测流动站，监测流动站通过GPRS接收并传输至监测流动站处理器，监测流动站处理器收到VRS差分修正数后对初步定位值进行差分算法处理，得到精密的输电杆塔姿态信息（包括经度、纬度和海拔高度）。此外，监测流动站还负责采集输电杆塔倾斜角度、雨量、土壤湿度及电池电量等信息，通过GPRS发送至监控指挥中心上位机服务器，上位机服务器收到数据包后做进一步分析、显示、储存和预警。监测流动站安装在输电杆塔的特定位置上，由先进的风光互补电源系统进行供电。
将经调试与测试后的监测流动站在测试中心运行近一段时间后，安装到采空区比较严重的输电杆塔上。安装过程中尽量使监测流动站的外壳保持水平姿态。
当把监测流动站安装好后，启动监测指挥中心的上位机服务器，配置平移预警值，倾斜预警值，IP地址和端口号，然后开始接收监测流动站数据。
当上位机服务器接收到前八组数据包时，通过剔除异常值的算法计算该杆塔参考坐标信息。参考坐标配置完成后上位机服务器开始记录当前输电杆塔的平移距离及倾斜角度，并在服务器软件的主界面上显示当前杆塔的水平平移距离、垂直平移距离及倾斜角度。同时在软件主界面上显示当前输电杆塔的监测流动站ID号、电池电量和网络状态。当某个杆塔的姿态（平移或倾斜）发生变化，超出预警值时，上位机服务器开始报警。上位机服务器记录一定的数据后，可以点击数据中心查看数据库中的所有数据或某个杆塔的姿态信息数据，也可以生成报表。
