北斗卫星天线安装(北斗卫星天线的研究现状)

北斗卫星天线安装(北斗卫星天线的研究现状)

电力塔边坡的滑坡会导致输电塔的损失。为提高输电系统监测的自动化程度和响应效率，刘永奇、云南电网情局研究员詹志英在“电技一期”建设了基于北斗高精度定位技术的塔坡电力在线监测系统。系统数据采集终端配置发电和储能模块，实现能源自给；数据传输网络采用无线专网，保证数据安全；原料平台由地面基站标定，实现毫米级偏置监测。作者还通过高端斜坡输电塔的应用实例验证了该系统的可靠性，为输电塔斜坡的监测和实施提供了参考。

输电塔的稳定性是保证电力系统能量传输的基础。输电铁塔输出的位移和沉降会使铁塔结构受到更强大的外力，发生倾斜甚倾覆。特别是当传动杆的底座位于高边坡位置时，由于边坡的垂直深度，很容易沉降、滑动等。

输电线路的地理跨度很大。当它穿越高原时，山区是该地区，部分输电杆基座将位于斜坡附近。在高差下，斜坡在重力作用下会发生沉降和移动。地震、采矿、筑路等外力会破坏边坡本身的稳定性，引发边坡滑坡。暴雨和降雨等极端天气也产生了对斜坡结构的冲刷和润滑，从而促进了山体滑坡。

当检测到边坡结构失稳的早期征兆时，可以通过锚固和支护的研究来加固边坡结构，这表明通过早期检测边坡的沉降和治理措施可以显著减少因损失而导致的边坡坍塌。因此，有必要对输电塔边坡监测技术进行研究。

北欧系统作为我国自主研发的导航卫星定位系统。研究了大量基于北京投资系统的研究。北菲导航卫星定位技术应用于输电线路边坡监测，为提高输电线路安全性提供了新思路。

研究了利用北欧高精度定位技术对输电铁塔的倾斜进行监测，设计了能量自给的数据采集系统、无线专用网络数据传输系统和数据分析显示平台，并通过一个高层实施倾斜输电铁塔的实例进行了描述，为输电铁塔的倾斜监测提供参考。

1基于地基站的北欧高精度定位技术

北欧定位技术可用于实时监测输电铁塔的结构稳定性。有学者提出了一种思路，利用北欧系统实现输电铁塔在线监测。基于GPS和北斗卫星定位系统，设计接收机终端，但北欧基地的定位服务只能达到10M定位精度，差强人意。输电塔边坡稳定性的精确监测要求。

有学者利用RTK基站旁的输电塔来监测输电杆基座的位移，从而监测铁塔的毫米级变形，并通过工程实例验证了系统的实现。但这种方法需要将定位基站分离到各个监测点，在限制应用条件时增加了系统应用成本。

北斗高精度后处理算法是基于地面基站提供的定标数据，北欧接收机是数据处理，实时解算监测点毫米的三维坐标。通过分析各监测点的三维坐标，与初始坐标对比，得出监测点的倾斜和沉降变化。

北斗高精度后处理技术将北欧卫星定位数据的精度提高到平面内1 mm，可以实现2 mm以内的输电铁塔倾斜的极早期预警。它利用现有地面基站提供的校准数据，在电力铁塔倾斜监测中提供位置校准服务，大大降低了北斗高精度定位技术在我国的应用成本

2系统整体设计

输电铁塔边坡监测系统通过将坡上数据采集终端安装到坡上数据采集终端，并以无线专网的形式上传到专有服务器，获取边坡位置偏差信息，由专有服务器信息数据处理平台对偏差信息进行分析显示。系统的整体结构如图1所示。

图1整体系统架构

系统感知层包括基站和数据采集终端。基站是提高定位精度的参考。数据收集？终端通过配置北斗接收机、数传模块和提供模块，采集并上传边坡定位数据。

系统的数据传输层采用有线专网结无线专网。基站使用有线专用网络来执行数据传输。数据收集？终端通过无线专用网上传数据。

系统应用控制层实现位置决策，并将获得的数据以可视化的方式呈现给用户。其位置决策服务通过地面基站对数据采集终端的测量数据进行修正，实现毫米级定位。可视化界面形成显示斜坡位置信息量的三维时间图。

3数据采集终端

3.1北斗接收机

北斗接收机获取导航卫星的定位信息，包括星历数据和观测数据。

该系统使用静态/快速接收器，其具有衰减静态位置的解决方案。包括接收器测量天线和数据处理终端，如图2所示。测量天线的选择是为了减少定位过程中信号传输的多径效应引起的测量误差。数据处理终端提供天线接口和外部接口，利用导航卫星通信数据实现决策服务。

图2北斗接收机

在实际应用场景中，测量天线安装在开放位置，便于与卫星通信，数据处理终端安装在控制盒内。

3.2数据传输模块

数据收集？终端使用无线专用网的通信方案。终端通信通过专门的行接入点名称(接入点名称，APN)实现，保证数据安全。

与有线网络相比，无线专网的布局相对方便。特别是在输电系统领域，输电铁塔位置偏远，有线通信网络接入通常难以实现。无线通信模块完成后，可以在4G信号覆盖区域使用。

通过请求通信运营商指定APN来接入

访问专用APN。通过使用网络用户ID的订户识别模块标识（SIM）卡访问此APN。其他用户不允许访问此APN。其他网络无法访问此SIM。以这种方式，保证了数据传输信道的奉献，并保证了数据。

系统配置4G智能用作数据传输模块。它通过RS 485总线接收Beidou接收器的定位数据，并通过特殊线APN实现端到端通信。在实际应用测试之后，在5 Mbit / s带宽环境中，可以实现10S 1北斗定位数据传输。

3.3供应模块

数据采集??终端以能量自给式方式提供能量供应。在定位传输线所在的区域中配置低压线的方法，以及北欧接收器的能量消耗和数据传输模块难以满足数据采集模块的功率要求。因此，需要设计发电模块，并且可以实现节能数据采集终端能量供应系统。

选择该系统作为太阳能电池板的电源。传动杆塔通常在开放区域，良好的照明条件下，适用于太阳能电池板。光伏面板安装在数据采集终端的顶部，并且根据纬度从接收太阳角选择方向。配置太阳能控制器以跟踪太阳能电池输出的功率点，在固定电压下进行P-V特性曲线。

该系统配有电池作为能量存储。受到地球和天气性能的影响，太阳能电池板发电具有波动和间歇性，而设备运行以稳定的电源。因此，需要提供太阳能电池板，当电池存储光条件好时，并且该装置在夜间，雨天等的情况下提供连续电源。电池充电方法包括初始充电，均衡充电和浮动。当电池投入使用时，执行初始电荷;当电池正常充电时，它是平衡充电;当电池充电时，它正在浮动。

太阳能控制器执行充电状态（SOC）的实时监控和管理。当电池SOC> 0.9时，电池充电并浮动;当电池为0.9≥SoC≥0.2时，电池正常充电，电池充电;当电池SOC时 <0.2, the battery enters the power supply, disconnected power supply The load is put into the load after the battery is restored. The system supply module is shown in Figure 3.图3源模块

3.4数据采集终端安装

将数据采集终端安装到斜率。由于输出杆塔的深度较大，它是冗余的，并且基部位置和斜率之间存在距离。当斜坡略微Lascope时，很难影响传输杆塔本身。因此，独立地安装了数据采集终端。它有利于在动力传递杆塔的侧坡侧监测斜坡滑坡。

数据采集??终端通过水泥基底固定到传输杆塔附近的斜坡上。整体结构建立在钢框架上。在钢框架顶部安装北欧接收器的测量天线，以促进导航卫星的定位信号。在钢框架的两侧安装太阳能电池板。修正了钢框架一侧的控制箱。控制箱包括太阳能控制器，电池组，数据处理终端和4G智能。控制箱结构如图4所示。图4控制箱结构

控制箱原理如图5所示。太阳能电池板输出输出到太阳能控制器，供应数据处理终端，4G智能和电池组。数据处理终端通过导航卫星天线获得Beidou伪距信息，并通过4G智能实现与背景的信息交互。

4数据处理平台

数据处理平台包括位置决策平台，数据分析平台，显示平台。

4.1位置决策平台

位置决定平台预处理了北欧接收器数据，基线向量和并处理。可以获得北欧接收器的高精度定位数据。当北斗接收器距离基站小于10km时，可以实现中等尺寸定位精度。目前，地面参考基站一直在运行网络，并且可以为南网的操作区域实现毫米定位精度。计算后，器件的定位精度可达到±2mm + 1 ppm，升高±5mm + 1 ppm。

1）数据预处理包括初始筛选和排除具有大量偏差的数据，原始数据的标准化处理。图5控制盒原理图

2）基线载体求解如下。

（1）系统自检。检查控制参数，观察数据，星历数据，并计算计算坐标等参数设置。（2）提取原始数据中的心外膜数据并读取。（3）提取原始数据中的观察数据，包括在观察期间记录的定位坐标，伪距和载波相位数据，并读取。（4）三个差异决定。建立三个差异观察方程，涵盖接收间隔之间的差异与导航卫星之间的差异以及日历之间的区别之间的差异。（5）每周定位。通过载波相位劣化方法检测每周跳跃的周期，每周跳跃的循环用于制定每周阳痿。（6）执行两个差异浮点解决方案。（7）寻求解决方周的歧义。（8）双差固定解决方案。双差固定解决方案是基于所获得的整个圆周进行的。

3）表差异处理：在整个监控网络上执行独立的基线网络并行性，从而导致最终坐标。

4.2数据分析平台

数据分析平台在每个监视点中实时获取三维坐标，并比较初始坐标，从而获得斜率监测点的位移变化。

测量点具有以下关系：

4.3显示平台

显示平台根据差异化的业务需求进行分类。其特征包括显示警告信息，历史比较信息，所选区域信息和所选行信息。

数据处理平台的整体结构和数据流程如图6所示。图6数据处理平台整体结构和数据流程

5系统实施和应用

选择110kV Taorapping 16＃杆塔在高端斜面区域中作为工程实施对象。传输杆塔北侧的斜坡斜坡大，斜率超过70°。预核磺核糖用于涵盖土壤损失的损失，但仍然存在大的坡度山坡风险。

设备管理单元将来使用定期检查坡度。这种方法具有长巡逻周期的缺点和交通不便。随着降水季的到来，虽然手动检查和检查风险的风险也在增加，而斜坡的风险也在增加。

根据设备管理单元要求，数据采集终端安装在变速器杆塔的斜率上，传输杆塔的斜坡滑坡的在线监测在线。实施效果如图7所示。

数据处理平台可以获得传输杆塔斜面的斜坡监测点的三维测量数据。数据测量结果如图8所示。根据测量数据，传输杆塔的斜率监测点的位置大，波动量具有生长趋势。在观看后，塔风险很大，基础设施单元的协调采取了对塔基金基金的加固措施。图7数据采集终端的安装位置

六，结论

在本文中，通过北欧高精度定位系统实现了传输杆塔斜坡中斜坡中的三维方向上的毫米变量的在线监测。通过实施高侧壁杆塔的实施来验证该方法的有效性。与传统手动检测电力杆塔的形式相比，在降低人力支出的同时，提供了对实时性能的监测，并且提供了用于构建传动杆塔的在线监测系统。图8数据测量结果

在传输杆塔斜面的斜率中的斜坡监测方法可以在一定程度上反射，但是经过测量点的数量和所选位置，所得到的斜率信息仍然是选择表面。在下一步的研究和实践中，还有必要增加土壤含水量等数据的监测，以制定更全面的坡度状态评估。

本文已从“电气技术”编辑，“电气技术”的标题，纸张标题“北斗高精度位置在电力塔坡监控”中，作者是刘永琪，詹志英。