2019年01月25日

在5G普及商用的大环境下,铁塔数量、种类将更上一个平台,这将给铁塔维护带来很大考验。基于通信机房内的现有动力与环境监控系统,提出了一种通信铁塔状态实时监测的方案,采用高精度倾角传感器和风速风向传感器采集信号,基于现有动力与环境监控系统分析信号,实时监测铁塔状态。


一方面通信铁塔作为大多数通信基站的天馈组成部分,其自身现状及状态对通信网络运行质量有着至关重要的影响,另一方面与日俱增的数量对维护也是一种考验,铁塔会发生形变、倾斜、坍塌等重要隐患。


信号采集是铁塔状态监测系统的基础,需要收集分布塔身的各个传感器监测到的信号,并传送给数据发送模块,发送回位于机房的数据分析系统。由于传感器分布整个铁塔上部,因此,系统将传感信号采集与数据发送拆分成两部分,各个传感器采集到信号后传输给通信模块发送端,通信模块将各处传感信号收集,传送到数据处理模块进行处理分析。


其中传感信号采集主要包括倾角传感器,风速/风向传感器,温湿度传感器,数据发送由电源、控制器、通信模块组成,工作原理图如下所示。

监控预警系统是铁塔状态监测系统的输出界面,各个基站的传感数据经过处理,得出相应的预警结果后,全部反馈至监控中心上位机,监控中心将以文字或图片的形式展现数据结果,并可以对结果进行分类区分,根据相应的情况以电话、短信或是其他方式告知对应的维护人员,及时掌握铁塔的工作状态,进行相应的处理。


倾角传感器和加速度传感器是铁塔信号监测的关键组成部分,其中倾角传感器的作用是测量铁塔的倾斜度,保证铁塔垂直度在安全范围之内,加速度传感器用来监测铁塔构件的松弛掉落;温湿度传感器用来监测铁塔的温度湿度情况,采用可对环境进行补偿的精密传感设备;风速风向传感器用来监控周围的环境,遇到恶劣大风的情况可提前进行预防。


本文基于机房内现有动力与环境监控系统,提出了一种铁塔状态实时监测系统的设计思路,系统通过布放在塔身的信号采集节点,实时采集铁塔的温湿度、风速风向、倾角及加速度状态信息,并经过对数据处理分析,实现对铁塔的实时监测,对异常状态进行预警并短信通知维护人员,系统具有功耗低、成本低、稳定性好、可靠性高的特点。


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