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2019年01月25日

在5G普及商用的大環境下,鐵塔數量、種類將更上一個平臺,這將給鐵塔維護帶來很大考驗。基于通信機房內的現有動力與環境監控系統,提出了一種通信鐵塔狀態實時監測的方案,采用高精度傾角傳感器和風速風向傳感器采集信號,基于現有動力與環境監控系統分析信號,實時監測鐵塔狀態。


一方面通信鐵塔作為大多數通信基站的天饋組成部分,其自身現狀及狀態對通信網絡運行質量有著至關重要的影響,另一方面與日俱增的數量對維護也是一種考驗,鐵塔會發生形變、傾斜、坍塌等重要隱患。


信號采集是鐵塔狀態監測系統的基礎,需要收集分布塔身的各個傳感器監測到的信號,并傳送給數據發送模塊,發送回位于機房的數據分析系統。由于傳感器分布整個鐵塔上部,因此,系統將傳感信號采集與數據發送拆分成兩部分,各個傳感器采集到信號后傳輸給通信模塊發送端,通信模塊將各處傳感信號收集,傳送到數據處理模塊進行處理分析。


其中傳感信號采集主要包括傾角傳感器,風速/風向傳感器,溫濕度傳感器,數據發送由電源、控制器、通信模塊組成,工作原理圖如下所示。

監控預警系統是鐵塔狀態監測系統的輸出界面,各個基站的傳感數據經過處理,得出相應的預警結果后,全部反饋至監控中心上位機,監控中心將以文字或圖片的形式展現數據結果,并可以對結果進行分類區分,根據相應的情況以電話、短信或是其他方式告知對應的維護人員,及時掌握鐵塔的工作狀態,進行相應的處理。


傾角傳感器和加速度傳感器是鐵塔信號監測的關鍵組成部分,其中傾角傳感器的作用是測量鐵塔的傾斜度,保證鐵塔垂直度在安全范圍之內,加速度傳感器用來監測鐵塔構件的松弛掉落;溫濕度傳感器用來監測鐵塔的溫度濕度情況,采用可對環境進行補償的精密傳感設備;風速風向傳感器用來監控周圍的環境,遇到惡劣大風的情況可提前進行預防。


本文基于機房內現有動力與環境監控系統,提出了一種鐵塔狀態實時監測系統的設計思路,系統通過布放在塔身的信號采集節點,實時采集鐵塔的溫濕度、風速風向、傾角及加速度狀態信息,并經過對數據處理分析,實現對鐵塔的實時監測,對異常狀態進行預警并短信通知維護人員,系統具有功耗低、成本低、穩定性好、可靠性高的特點。


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