本監測系統通過安裝傾斜、振動、應變、風速風向等無線傳感器節點,對電信鐵塔及定向天線實現長期狀態監測,省去人工巡檢帶來的人力物力耗費,及時有效掌握塔體及塔上設備的狀態信息,盡早發現結構面臨的危險狀況,對電信塔及設備結構運營期的結構監控及安全使用狀態進行有效監控和評估。通過收集長期的狀態數據,為電信塔養護維修提供科學依據,輔助管理者制定高效、及時、經濟的管養措施,最大限度延長塔體的使用年限。提高運營期塔體的信息化、數字化管養水平,避免塔體倒塌天線位移等事故發生,防患于未然。
如圖所示,監測系統由無線傳感器網絡節點,GPRS 網關,中心監控計算機,監測控制軟件信號分析軟件組成,無線傳感器節點對基站塔的傾斜,水平位移,變形,風速風向以及定向天線的位置移動進行測量,通過短距離無線網絡匯集到 GPRS 網關,借助中國移動的 GSM 網絡,送入互聯網,在中心監控計算機上進行統計、顯示、存儲及分析。
中心監測控制軟件
監測軟件用來管理任意多臺電信塔,為每個電信塔建立運行狀態數據庫,長期對狀態數據進行采集存儲,得到結構的長期運行狀態變化趨勢。
監測管理
顯示存儲:對監測數據使用曲線,數值,巴圖等方式實時顯示,并保存原始數據;
歷史記錄查詢:對存儲的數據進行查詢;
塔管理:對各個部門的各個塔進行數據庫管理,記錄結構的重要參數;
參數設置:通過遠程無線通訊為每臺塔的關鍵部位設立若干測點,為每個測點設置檢測的參數;
報警參數:自定義監測報警條件,三級報警方式:正常、警告和危險;
時域檢測參數:多種監測參數類型可選,包括最大峰值、平均值、平均幅值、有效值等;
頻域檢測參數:自動進行頻譜計算,并可自由劃分若干個頻帶進行峰值監測或有效值監測;
故障記錄:對每次異常事件進行數據庫管理,可記錄事件的時域特征數據和頻域特征數據,以及維修對策和驗證結果等信息,對故障進行長期記錄、保存和驗證,為日后的結構狀態評價提供充分的依據;
趨勢分析:自動根據長期巡檢結果,進行塔上各測點的運行狀態變化趨勢分析。
信號分析和后處理
時域分析:調出和顯示時域波形,波形滾動瀏覽,自動搜索極值,統計各種時域指標;
頻譜分析:對振動信號進行頻譜分析,計算結構各階諧振頻率;
模態分析:得出結構諧振頻率,前三階彎曲,扭轉振型等模態參數(工作模態)。
系統特點
便捷:無需布線、安裝方便、抗干擾能力強;
免維護:超低功耗突破,分鐘間隔采集一次,可使用干電池工作 3 年(節點內部設計有太陽能管理電路,直接接入太陽能板即可長期不間斷采集);
靈活智能:可遠程設置多種采集方式,避免錯過偶然的突發事件;
可靠穩定:多年的檢測市場應用積累,滿足各種不同工作環境下的使用要求;
高性價比:通過GPRS及互聯網實現真正的全球遠程監控,足不出戶,省去了周期現場巡檢的麻煩。