本发明涉及输电线路监测系统
技术领域：
，具体涉及一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统及使用方法。
背景技术：
：目前在针对输电线路杆塔的地质灾害研究时主要是通过对在现场的监测终端的监测数据进行整合后，再由专家进行分析决策给出是否进行预警的判断，但显然这种工作方式需要长期的观测和分析，耗费人力，如何就监测数据提前进行预处理，减轻工作负担，提高分析速率是目前所面临的主要问题。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：提供一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统，以解决为解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统，它包括gis分析模块；gis分析模块分别与传感器终端及变形分析模块通信连接；传感器终端设置在野外杆塔附近；变形分析模块中设置有数据转换单元和绘图单元，且变形分析模块与变形预报模块通信连接；在变形预报模块中设置有数据分析模块和数据建模模块，且变形预报模块与监测预警模块通信连接；在监测预警模块中设置有预警数据库单元和对比单元。一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统的使用方法，包括以下步骤：s1、待各个系统模块连接完成后接通电源；将安装杆塔时通过测量及模拟计算获得的安装参数导入gis分析模块中储存，并将变形预警值导入预警数据库单元中；s2、由传感器终端实时向gis分析模块中传输监测的数据信息，并由gis分析模块对数据信息按照对应杆塔的参数进行分图层管理；s3，变形分析模块调用gis分析模块中的传感器数据信息；并通过数据转换单元将杆塔平面位移变化量根据杆塔设置位置的环境进行数据转换，同时通过绘图单元绘制变形量相关特征曲线；s4、由变形预报模块调用步骤s3中获得的经过数据转换后的变形数据信息及特征曲线，通过数据分析模块对其使用分析模型进行分析，测算出杆塔当前的变形量，并根据使用的分析模型所获得的数据进行数学建模；s5、监测预警模块中的对比单元分别调取预警数据库单元中的变形预警值与步骤s4中获得的杆塔变形量进行比对，按照不同预警等级发出预警信息。优选的，在步骤s4中使用的分析模型包括多元回归模型、时间序列分析模型、kalman滤波模型、频谱分析模型、灰色系统分析模型、人工神经网络模型、遗传算法；优选的，在步骤s3中所绘制的变形量相关特性曲线包括变形-时间曲线、变形速率分析、等沉降曲线图、位移矢量分析、深度位移曲线。优选的，在步骤s3中对杆塔的平面位移变化量进行数据转换时须转换倒顺线路和横线路方向，若杆塔附近存在滑坡，则还需要将平面位移变化量转换到顺滑坡体方向和垂直滑坡体方向。本发明有益效果：本系统设计了在数据处理上呈逐个递进关系gis分析模块、变形分析模块、变形预报模块和监测预警模块，通过四个模块逐步对原始数据进行分析和保存，实现对输电线路杆塔地质灾害监测数据进行有效的分析，并用于辅助专家决策，提供监测数据的利用水平，为专家决策提供数据上的科学性和合理性。附图说明图1是本发明在实施例中的结构示意图；附图标记说明：1、gis分析模块，2、传感器终端，3、变形分析模块，4、变形预报模块，5、监测预警模块，31、数据转换单元，32、绘图单元，41、数据分析模块，42、数据建模模块，51、预警数据库单元，52、对比单元。具体实施方式下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍：实施例：参照图1，本实施例提供一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统，它包括gis分析模块1；gis分析模块1分别与传感器终端2及变形分析模块3通信连接；传感器终端2设置在野外杆塔附近；变形分析模块3中设置有数据转换单元31和绘图单元32，且变形分析模块3与变形预报模块4通信连接；在变形预报模块4中设置有数据分析模块41和数据建模模块42，且变形预报模块4与监测预警模块5通信连接；在监测预警模块5中设置有预警数据库单元51和对比单元52。一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统的使用方法，包括以下步骤：s1、待各个系统模块连接完成后接通电源；将安装杆塔时通过测量及模拟计算获得的安装参数导入gis分析模块1中储存，并将变形预警值导入预警数据库单元51中；s2、由传感器终端2实时向gis分析模块1中传输监测的数据信息，并由gis分析模块1对数据信息按照对应杆塔的参数进行分图层管理；s3，变形分析模块3调用gis分析模块1中的传感器数据信息；并通过数据转换单元31将杆塔平面位移变化量根据杆塔设置位置的环境进行数据转换，同时通过绘图单元32绘制变形量相关特征曲线；s4、由变形预报模块4调用步骤s3中获得的经过数据转换后的变形数据信息及特征曲线，通过数据分析模块5对其使用分析模型进行分析，测算出杆塔当前的变形量，并根据使用的分析模型所获得的数据进行数学建模；由不同的数学建模方式得到不同的预报模型，这些模型的参数随时间长度的延长获得更多的检测参数进行自动修正，而结合预报模型和实际检测参数之间的误差程度对不同的杆塔选取误差值最小的预报模型，并通过其进行预报分析s5、监测预警模块5中的对比单元52分别调取预警数据库单元51中的变形预警值与步骤s4中获得的杆塔变形量进行比对，按照不同预警等级发出预警信息。杆塔变形报警模块主要对以下三种情况进行预警：1.由于强风、暴雨、雷击等突发性气象灾害和地陷、滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害，导致铁塔突然发生变形，即杆塔监测数据短时间内发生较大变化。2.杆塔变形呈现出振动现象，表现变形量不稳定、上下波动的特点。3.杆塔累计变形量达到预警值，即铁塔在一段时间内不断朝同一个方向倾斜或移动，当倾斜到一较大值或位移到一定距离后，可能会导致杆塔倾倒事故。针对以上三种情况设计三种不同的预警方案，每种预警方案根据风险情况进行不同等级的预警，并采用相应措施进行处理，预警等级阈值由相关的专家来给出；在本实施例中，预存在预警数据库单元51中预警值可参考下表：累计变形量/mm预警等级建议措施2～10关注数据检查、粗差分析10～20橙色预警加强观测，结合多因素综合分析20～30黄色预警通知领导，请专家会诊，进行现场巡检>30红色预警加固抢险，并加强现场巡逻优选的，在步骤s4中使用的分析模型包括多元回归模型、时间序列分析模型、kalman滤波模型、频谱分析模型、灰色系统分析模型、人工神经网络模型、遗传算法；优选的，在步骤s3中所绘制的变形量相关特性曲线包括变形-时间曲线、变形速率分析、等沉降曲线图、位移矢量分析、深度位移曲线；同时，针对变形-时间曲线还应提供时间间隔调整功能，根据具体的要求以每小时、每天、每周或每月的时间长度作为单位时间长度来提高后续模型处理的准确性。优选的，在步骤s3中对杆塔的平面位移变化量进行数据转换时须转换倒顺线路和横线路方向，若杆塔附近存在滑坡，则还需要将平面位移变化量转换到顺滑坡体方向和垂直滑坡体方向。当前第1页1 2 3
技术特征：
1.一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统，其特征在于：它包括gis分析模块（1）；gis分析模块（1）分别与传感器终端（2）及变形分析模块（3）通信连接；传感器终端（2）设置在野外杆塔附近；变形分析模块（3）中设置有数据转换单元（31）和绘图单元（32），且变形分析模块（3）与变形预报模块（4）通信连接；在变形预报模块（4）中设置有数据分析模块（41）和数据建模模块（42），且变形预报模块（4）与监测预警模块（5）通信连接；在监测预警模块（5）中设置有预警数据库单元（51）和对比单元（52）。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
s1、待各个系统模块连接完成后接通电源；将安装杆塔时通过测量及模拟计算获得的安装参数导入gis分析模块（1）中储存，并将变形预警值导入预警数据库单元（51）中；
s2、由传感器终端（2）实时向gis分析模块（1）中传输监测的数据信息，并由gis分析模块（1）对数据信息按照对应杆塔的参数进行分图层管理；
s3，变形分析模块（3）调用gis分析模块（1）中的传感器数据信息；并通过数据转换单元（31）将杆塔平面位移变化量根据杆塔设置位置的环境进行数据转换，同时通过绘图单元（32）绘制变形量相关特征曲线；
s4、由变形预报模块（4）调用步骤s3中获得的经过数据转换后的变形数据信息及特征曲线，通过数据分析模块（5）对其使用分析模型进行分析，测算出杆塔当前的变形量，并根据使用的分析模型所获得的数据进行数学建模；
s5、监测预警模块（5）中的对比单元（52）分别调取预警数据库单元（51）中的变形预警值与步骤s4中获得的杆塔变形量进行比对，按照不同预警等级发出预警信息。
3.根据权利要求2所述的一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统的使用方法，其特征在于：在步骤s4中使用的分析模型包括多元回归模型、时间序列分析模型、kalman滤波模型、频谱分析模型、灰色系统分析模型、人工神经网络模型、遗传算法。
4.根据权利要求2所述的一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统的使用方法，其特征在于：在步骤s3中所绘制的变形量相关特性曲线包括变形-时间曲线、变形速率分析、等沉降曲线图、位移矢量分析、深度位移曲线。
5.根据权利要求2所述的一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统的使用方法，其特征在于：在步骤s3中对杆塔的平面位移变化量进行数据转换时须转换倒顺线路和横线路方向，若杆塔附近存在滑坡，则还需要将平面位移变化量转换到顺滑坡体方向和垂直滑坡体方向。
技术总结
本发明公开了一种输电线路杆塔地质灾害监测预警分析系统及其使用方法，属于输电线路监测系统技术领域；它包括GIS分析模块；GIS分析模块分别与传感器终端及变形分析模块通信连接；传感器终端设置在野外杆塔附近；变形分析模块中设置有数据转换单元和绘图单元，且变形分析模块与变形预报模块通信连接；在变形预报模块中设置有数据分析模块和数据建模模块，且变形预报模块与监测预警模块通信连接；在监测预警模块中设置有预警数据库单元和对比单元，可以实现对输电线路杆塔地质灾害监测数据进行有效的分析，并用于辅助专家决策，提供监测数据的利用水平，提供专家决策的科学性和合理性。
技术研发人员：何林;唐俊辉;徐静;张雷;程伟;唐锡彬;皇建;胡红兵;刘永;杨建华;王得洪;董鹏;杨乾;高元;任文龙;王宏胜;王建成;赵乐
受保护的技术使用者：中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司
技术研发日：.09.18
技术公布日：.12.13
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