铁塔塔吊倾斜晃动监测终端

杆塔倾斜监测装置软硬件设计1.1 系统框图2 器件选型2.1 单片机：Atmega8LAVR单片机是Atmel公司于1997年推出的RISC单片机。

RISC(精简指令系统计算机)是相对于CISC（复杂指令系统计算机）而言的。

计算机的结构更加简单合理而提高运算速度。

●AVR单片机吸收了DSP双总线的特点，采用Harvard总线结构，单片机的程序存储器和数据存储器是分离的，并且可以对具有相同地址的程序存储器和数据存储器进行独立的寻址。

●AVR单片机具有良好的集成性能。

内置JTAG，ISP，Flash，SPI，IIC，A/D，EEPROM，SRAM，PWM。

●AVR单片机具有多个系列，包括：ATtiny（低档），AT90（中档），ATmega（高档增强型）。

●2.2 ATmega8L单片机特点：●高性能、低功耗的8位AVR微控制器，先进的RISC精简指令集结构● 130条功能强大的指令，大多数为单时钟周期指令● 32个8位通用工作寄存器●工作在16MHz时，具有16MIPS的性能●片内集成硬件乘法器（执行速度为2个时钟周期）● *片内集成了较大容量的非易失性程序和数据存储器以及工作存储器● 8K字节的Flash程序存储器，擦写次数：＞10000次●支持可在线编程（ISP）、可在应用自编程（IAP）●带有独立加密位的可选BOOT区，可通过BOOT区内的引导程序区（用户自己写入）来实现IAP编程。

● 512个字节的E2PROM，擦写次数：100000次● 1K字节内部SRAM●可编程的程序加密位● *丰富强大的外部接口（Peripheral）性能● 2个具有比较模式的带预分频器（ Separate Prescale）的 8位定时/计数器● 1个带预分频器（SeParat Prescale），具有比较和捕获模式的 16位定时／计数器● 1个具有独立振荡器的异步实时时钟（RTC）● 3个PWM通道，可实现任意＜16位、相位和频率可调的PWM脉宽调制输出● 8通道 A/D转换（ TQFP、MLF封装），6路10位 A/D+2路8位A/D● 6通道 A/D转换（ PDIP封装），4路10位A/D+2路8位A/D● 1个I2C的串行接口，支持主/从、收/发四种工作方式，支持自动总线仲裁● 1个可编程的串行USART接口，支持同步、异步以及多机通信自动地址识别● 1个支持主/从（Master/Slave）、收/发的SPI同步串行接口●带片内RC振荡器的可编程看门狗定时器●片内模拟比较器● *特殊的微控制器性能●可控制的上电复位延时电路和可编程的欠电压检测电路●内部集成了可选择频率（l/2/4/8MHZ）、可校准的RC振荡器●外部和内部的中断源18个●五种睡眠模式：空闲模式（Idle）、ADC噪声抑制模式（ADC Noise Reduction）。

一种塔吊倾斜度智能监测系统的设计I. 引言- 研究背景和意义- 国内外研究现状- 本文研究内容和目标II. 监测系统的原理和设计方案- 塔吊倾斜度监测的原理及必要性- 智能监测系统的设计要求- 方案选择和设计III. 监测系统硬件设计- 系统硬件组成和功能- 传感器的类型和选择- 硬件的具体设计IV. 监测系统软件设计- 系统的软件功能及实现方法- 数据处理方法和算法- 数据的实时显示和远程传输V. 实验效果分析- 实验环境和条件- 实验数据分析- 实验结果和优化措施VI. 结论和展望- 总结本文研究成果- 展望后续研究方向VII. 参考文献第一章：引言现代建筑业和基础设施建设中广泛应用的塔吊作为一种重要的施工机械，对建筑施工的进展、效率和安全起着至关重要的作用。

然而，在塔吊的使用过程中，由于施工场地条件、塔吊布置状态或运行过程中人为因素等因素的干扰，塔吊可能出现倾斜、移位、塌陷、垮塌等安全事故。

因此，对于塔吊的倾斜程度的监测是必要的，以确保建筑施工过程的安全性。

目前，对于塔吊的倾斜程度的监测往往采用传统的手动方式，这种方式效率低下、繁琐，并且需要占用大量的人力。

为了解决这些问题，本文设计了一种塔吊倾斜度智能监测系统，能够实现对塔吊倾斜角度的实时监测，并能够自动报警和进行数据传输，以达到提高塔吊安全性和工作效率的目的。

本章的剩余部分将介绍该系统的研究背景和意义、国内外研究现状以及本文的研究目标。

1.1 研究背景和意义随着工业化和城市化的进程，塔吊作为一种重要的施工设备得到了广泛的应用。

从建筑工地到物流仓库，塔吊的使用范围涵盖了各种建设场所。

在这一过程中，塔吊是必不可少的，但也会带来很多安全问题，如倾斜、移位、塌陷、垮塌等。

特别是当塔吊工作环境特殊或者受到不稳定因素干扰时，就容易出现巨大的安全隐患。

因此，对于塔吊的倾斜程度的监测是建筑施工过程中必不可少的一项工作，可以有效地预防塔吊安全事故的发生。

输电线路杆塔倾斜在线监测系统深圳市特力康科技有限公司是专业研发、生产、销售输电线路杆塔倾斜在线监测系统的大型公司。

我司输电线路杆塔倾斜在线监测系统主要用于对输电线路特殊地段的杆塔倾斜状况及外部环境参数的在线监测。

输电线路杆塔倾斜在线监测系统的运行原理：通过对杆塔横向倾斜、纵向倾斜等数据的在线监测，结合线路设计参数给出杆塔倾斜的预警信息，为线路运行和设计部门提供实际依据，通过预警，使运行部门及时掌握杆塔安全运行情况，减少因杆塔倾斜而引发的事故;协助运行部门查找杆塔故障点，并对故障类型进行判断。

杆塔倾斜传感器将采集到的杆塔横向倾斜、纵向倾斜、复合倾斜等数据通过3G/GPRS/EDGE/CDMA1X发送到监测中心，监测中心对横向倾斜、纵向倾斜等状态参数进行数据存储、显示、统计报表并结合杆塔自身设计参数进行分析，完成杆塔倾斜的多参数预警功能。

输电线路杆塔倾斜在线监测系统的主要功能：1、具有对杆塔倾斜状态的实时监测。

2、利用运营商已有的3G/GPRS/EDGE/CDMA1X网络构建远程数据传输通道，实现输电线路在线监测系统监控中心可以实时监测远端现场的数据。

3、前置机子系统模块可以有效的连接现场系统，获得数据并实现数据存储/转发到输电线路在线监测系统。

4、数据采集前端为扩展工业级产品，适用于各种恶劣的气候环境。

5、系统采用了多层屏蔽技术建造，机壳及传感器外壳采用防磁金属材料，有效屏蔽电磁干扰。

数据传输线缆采用3层屏蔽室外线缆，各种接头采用金属航空头，屏蔽、防水、防尘、连接可靠。

极强的抗干扰、抗雷击、确保系统运行稳定可靠。

6、防雷及防线路闪络设计，机壳经过杆塔与大地连接，各种传感器全部采用防雷器件。

7、系统采用低功耗设计，动态调整设备功耗达到节电要求。

8、采用系统接地抗干扰设计，数据采集信号双端差分输入，模拟信号及数字信号全部采用严格的工业过程优化控制技术，可确保数据采集的准确和可靠。

塔吊“吊点”监控系统塔吊是在建筑工地上常见的一种起重设备，用于吊装各种建筑材料和设备。

塔吊的安全运行对于工地的安全和生产效率都至关重要，而吊点就是塔吊的一个重要部件，它直接关系到起重物的安全和稳定。

为了确保塔吊吊点的安全，监控系统是必不可少的。

塔吊“吊点”监控系统就是专门用于监测塔吊吊点的工作状态，以及及时发现问题并做出警示和处理。

塔吊的吊点监控系统一般包括吊钩负荷传感器、吊钩角度传感器、吊钩高度传感器、塔吊幅度、幅度限位器、高度限位器、吊钩位置传感器等几个关键部件。

这些传感器主要负责感知吊点的工作状态，获取相关数据。

通过这些数据的采集和处理，可以全面监控塔吊吊点的运行情况，及时发现吊点的异常情况，避免因吊点问题引发的安全事故。

首先说说吊钩负荷传感器，这是一个重要的传感器，用于测量吊钩的负荷大小。

它通常采用导线式或光纤式负荷传感器，能够准确测量吊钩上的负荷重量。

当吊钩负荷超过额定负荷时，传感器会发出警报信号，提醒操作员及时停止吊装工作。

这样可以避免因负荷过重引发的塔吊侧翻或者吊钩断裂等严重事故。

除了负荷传感器，吊钩角度传感器也是非常重要的一个传感器。

吊钩的角度直接影响着起重物的平衡情况，过大或者过小的角度都会影响塔吊的稳定性。

吊钩角度传感器能够实时监测吊钩的角度变化，并将数据传输至监控中心。

一旦发现吊钩角度异常，监控系统会及时发出警报信号，提醒操作员对吊钩进行调整，确保吊点的安全运行。

吊钩的高度传感器也是不可或缺的，它主要用于监测吊钩的高度变化情况。

通过高度传感器可以感知吊钩的高度变化，包括起重物的吊升和下降过程。

当吊钩高度出现异常情况时，监控系统会及时报警，提示操作员进行检查和处理。

塔吊幅度传感器、幅度限位器和高度限位器也都是非常重要的部件，它们能够监测和限制塔吊的幅度和高度，确保塔吊在安全范围内作业。

当塔吊的幅度或者高度超出限制范围时，监控系统也会发出警报信号，提醒操作员及时调整和处理，以确保塔吊的安全运行。

为什么需要输电线路杆塔倾斜监测装置？电网安全运行是社会正常运转的重要保障，电网事故例如输电线路倒塔、倾斜、断线等会对居民用电、生产活动造成极大不方便。

导致输电线路杆塔倾斜的原因有很多，例如滑坡、台风、覆冰脱冰外，还与施工质量不过关、挖矿踩空有关。

杆塔附近违章施工、地质不良等都是重要因素。

输电网覆盖范围广，自然环境复杂，仅仅依靠人力来完成对数量庞大的输电线路杆塔、线路的巡检工作，难度太大。

所以需要专业设备来协助掌握输电线路情况。

（杆塔倾斜，图来源于网络）上海久壬信息科技有限公司输电线路杆塔倾斜监测装置通过双轴倾角传感器监测杆塔倾斜度，通过采集到的倾角数据，计算出杆塔的倾斜度、顺线倾斜度、横向倾斜度等。

监测主机将测量及计算结果通过3G/4G/光纤/wifi等方式传送到监测主站，结合专家知识库和各种理论模型给出杆塔倾斜情况，实现对塔基松动、地质变化引起的塔基倾斜以及由于导线不均匀覆冰、脱冰等引起的塔头倾斜进行远程监测，防止倒塔、折塔等重大事故的发生。

装置适用于采空区、沉降区和不良地质区段，如土质松软区、淤泥区、易滑坡区、风化岩山区或丘陵等。

功能特色功能目标：通过对杆塔横向倾斜、纵向倾斜数据的在线监测，结合线路设计参数给出杆塔倾斜预警信息，便于运维部门及时掌握杆塔运行情况，减少因杆塔倾斜而引发的事故；监测原理：采用双轴倾角传感器，内置高精度A/D 差分转换器，通过5阶滤波算法，从而可以测量传感器输出相对于水平面的倾斜和俯仰角度；选点原则：煤炭开采区、软土质区、山坡地，易发生冰灾、雪灾、滑坡区域，气候恶劣、沙漠地带、河床地带等不良地质区；精确测量：采用双倾角传感器设计，在塔身2/3横担处及塔顶处各安装一个倾角传感器，并做前端计算，综合得出一个比较精确的杆塔倾斜数据；自动采集：自动采集、发送和存储杆塔倾斜数据；智能分析：自动识别并剔除干扰数据；超长续航：产品超低功耗，满足无日照30日工作时长；加密通信：支持多厂家硬件加密芯片，支持I1/国网/南网/MQTT协议；通讯灵活：三网通2G/3G/4G/5G，网口，光纤；远程控制：支持远程升级、查询/设置，支持状态自检，维护便捷。

塔机安全监测系统工作原理一、引言塔机作为建筑工地上常见的一种起重设备，其安全性一直备受关注。

为了确保塔机的安全运行，塔机安全监测系统应运而生。

本文将详细介绍塔机安全监测系统的工作原理。

二、塔机安全监测系统的组成塔机安全监测系统主要由传感器、数据采集器、数据处理器和显示器组成。

1. 传感器传感器是塔机安全监测系统的核心部件，用于感知塔机的运行状态。

常见的传感器包括倾斜传感器、载荷传感器和风速传感器等。

倾斜传感器用于测量塔机的倾斜角度，载荷传感器用于测量塔机的起重载荷，风速传感器用于测量周围风速。

这些传感器将采集到的数据传输给数据采集器。

2. 数据采集器数据采集器负责接收传感器传输过来的数据，并将其进行整理和存储。

数据采集器通常具有多个输入通道，可以同时接收多个传感器的数据。

采集到的数据将通过数据线或者无线方式传输给数据处理器。

3. 数据处理器数据处理器是塔机安全监测系统的核心控制单元，主要负责对采集到的数据进行处理和分析。

数据处理器会根据预设的安全参数和算法对数据进行实时监测和计算，判断塔机是否存在安全隐患。

如果发现异常情况，数据处理器会发出警报信号，并将相关数据传输给显示器进行展示。

4. 显示器显示器用于展示塔机的运行状态和监测数据。

通过显示器，操作人员可以实时了解塔机的倾斜角度、起重载荷和周围风速等信息。

同时，显示器也会显示警报信息，提醒操作人员注意塔机的安全运行。

三、塔机安全监测系统的工作原理塔机安全监测系统的工作原理可以分为三个主要步骤：数据采集、数据处理和数据展示。

1. 数据采集传感器将感知到的塔机运行状态数据传输给数据采集器。

数据采集器通过输入通道接收传感器的数据，并对其进行采样和存储。

采集器会按照预设的采样频率对数据进行采集，并将采集到的数据传输给数据处理器。

2. 数据处理数据处理器接收到数据采集器传输过来的数据后，会按照预设的算法对数据进行处理和分析。

数据处理器会实时监测塔机的倾斜角度、起重载荷和周围风速等参数，并与预设的安全参数进行比较。

塔式起重机的智能化振动监测系统随着工业技术的发展，塔式起重机在建筑、港口和工厂等领域中被广泛使用。

然而，塔式起重机在运行过程中会产生振动，这种振动可能对机器本身和周围环境造成损害和危险。

为了及时发现和处理潜在的问题，智能化振动监测系统成为塔式起重机中的重要组成部分。

本文将介绍塔式起重机的智能化振动监测系统的工作原理、应用以及发展前景。

一、智能化振动监测系统的工作原理智能化振动监测系统通过搭载传感器等设备，对塔式起重机的振动进行实时监测和分析。

该系统主要包括以下几个模块：1. 传感器模块：通过安装在塔式起重机主要部件上的传感器，如加速度传感器和位移传感器，实时采集起重机的振动数据。

2. 数据处理模块：将传感器采集到的数据进行预处理、特征提取和分析，并生成相应的振动监测报告。

3. 数据传输模块：将处理后的振动数据通过有线或无线网络传输到远程监控终端。

4. 远程监控终端：接收并显示传输过来的振动数据，并通过声光报警等方式及时提醒工作人员处理异常情况。

二、智能化振动监测系统的应用塔式起重机的智能化振动监测系统可以在多个方面应用，以下是其中几个主要应用场景的介绍：1. 故障预警与维护通过实时监测起重机的振动状态，智能化振动监测系统可以提前发现潜在故障迹象，并通过报警系统及时通知维修人员进行检修和维护，避免故障的发生和扩大。

2. 安全监控与保护塔式起重机的振动过大可能会引发事故，智能化振动监测系统可以通过设定安全阈值，当振动超过预设范围时发出警报，提醒工作人员采取措施确保安全。

3. 起重物品质量控制塔式起重机的振动与起重物品的重量和质量密切相关，通过振动监测系统可以实时获取起重物品的振动情况，进而辅助进行质量控制，确保起重过程的安全和稳定。

4. 远程监控与管理智能化振动监测系统的数据传输模块允许用户通过远程监控终端对塔式起重机的振动情况进行实时监测和分析。

这种远程监控方式不仅提高了监测效率，还为管理人员提供了更多操作和决策的依据。

塔式起重机防倾翻监控仪介绍及工作原理
塔式起重机防倾翻监控仪是一种新的高科技安全监控设备，其原理为运用机器视觉技术观察塔式起重机塔身的倾斜度，对塔机工作状态或非工作状态的各种原因引起的塔身倾斜达到临界状态前给予报警，提示司机停止违章操作，同时用电脑芯片对塔机工作状态予以记录。

该产品通过对塔机状态的设定，可以有效监测出塔机因塔身基础不平、塔身螺栓松动或者塔身关键焊缝出现裂纹而导致的塔身刚度变化情况，在塔身达到倾翻临界状态时及时报警，从而提醒人们及时检查塔机存在的故障隐患，预防塔机倾翻。

塔式起重机防倾翻监控仪性能参数。

塔吊倾斜角度检测用倾角传感器一、产品介绍DFL326是一款小体积低成本数字型双轴倾角传感器，输出方式RS232、RS485或TTL电平接口标准可选。

产品采用最新技术微机电生产工艺倾角单元，体积小、功耗低、一致性和稳定性很高，由于是数字型倾角传感器，线性度更容易得到修正。

工作温度达到工业级别-40℃～+85℃，是一款性价比超高的倾角传感器。

二、主要特征•双轴倾角测量•量程±90°•长期稳定性0.1°•9-35V 宽电压输入•输出方式RS232、RS485、TTL•宽温工作-40℃～+85℃•IP67防护等级•高抗振性能>2000g•分辨率0.01°•小体积91×40×26mm（可定制）三、应用领域•基于倾角的方向测量•光伏太阳能追踪•卫星天线定位•激光水平仪•汽车底盘测量•红外成像仪器•四轮定位系统•电动盲人椅测平电气指标参数条件最小值典型值最大值单位供电电压91235V工作电流无负载203040mA工作温度-40+85℃存储温度-55+100℃性能指标参数条件DFL326-10DFL326-30 DFL326-90单位测量范围±10±30±90°测量轴X-Y X-Y X-Y零点温度漂移-40℃～85℃±0.01±0.01±0.01°/℃灵敏度误差25℃±0.5±0.5±0.5%最高频率输出100100100Hz分辨率0.010.010.01°精度室温0. 10. 10. 1°交插灵敏度最大33 3 %冲击2000g，0.5ms，3次/轴重量150g（不含包装盒）电气连接线色功能红RED蓝（白）BLUE黑BLACK绿GREEN黄YELLOW 12345DC 9-35V NC GND RXD（B、D-）TXD（A、D+）机械特性连接器引线(标配1.5m)防护等级IP67外壳材质镁铝合金磨沙氧化安装四颗M4螺丝五、产品尺寸产品尺寸：L91mm×W40mm×H26mm六、产品安装在安装传感器时，不正确安装会导致测量角度误差大。

塔吊防倾斜方案(一)塔吊防倾斜方案资料背景塔吊是建筑工地中常见的重型机械设备，用于吊装和搬运重物。

然而，由于外部环境因素和操作不当可能导致塔吊发生倾斜，造成严重的安全隐患。

为了确保建筑工地的安全和人员的生命安全，我们需要制定一套有效的塔吊防倾斜方案。

目标设计一种可行的方案，保证塔吊稳定，防止倾斜发生，并及时发出警报。

方案以下是针对塔吊防倾斜的方案资料：1.监测设备选择–安装倾斜传感器：倾斜传感器可实时监测塔吊的倾斜角度，感应器安装在塔吊的关键部位，比如底座和塔身等。

–安装位移传感器：位移传感器可以监测塔吊的位移情况，通过测量和比较数据，可以判断塔吊是否偏离垂直方向。

2.数据采集与处理–倾斜传感器和位移传感器采集到的数据通过数据线连接到中央控制系统。

–中央控制系统对采集到的数据进行处理和分析，识别出可能的倾斜情况，并判断倾斜的严重程度。

3.预警与控制–当倾斜传感器和位移传感器监测到异常情况时，中央控制系统会发出预警信号，通知相关人员及时采取措施。

–控制系统可以通过自动控制机构来调整塔吊的状态，比如调整塔吊的起重臂角度，以确保塔吊保持垂直稳定。

4.远程监控与管理–将中央控制系统与远程监控平台相连接，可以实现对塔吊状态的远程监控。

–监控平台可以实时查看塔吊的倾斜情况和位移数据，并根据需要进行报表分析和历史数据查询。

结论通过采用上述方案，可以有效监测塔吊的倾斜情况，实时预警并采取控制措施，保证塔吊的稳定性和工地的安全。

为了确保方案的有效性，建议定期对监测设备进行维护和检修，及时处理传感器的故障和损坏，确保监测系统的可靠性和准确性。

这是一份简要的塔吊防倾斜方案资料，具体的方案细节和应用请根据实际情况进行调整和完善。

方案细节1.监测设备选择–倾斜传感器：可以选择高精度的倾斜传感器，能够实时监测塔吊的倾斜角度，并能够测量倾斜的角度范围和精度要求。

–位移传感器：选择具备高精度和稳定性的位移传感器，能够准确测量塔吊的位移情况，并能够提供可靠的位移数据。

杆塔倾斜在线监测系统系统概述FH-9001杆塔倾斜在线监测系统，利用最新的MEMS传感器技术和无线通信技术，对位于冰灾、雪灾、泥石流、山体滑坡多发区、煤矿采空区等不良地质区域内电线杆塔，进行双向倾斜角度（平行于线路方向和垂直于线路方向）实时监测。

当杆塔倾斜角度超过设定的阈值时，系统能够通过GSM/CDMA/GPRS或3G/4G网络及时将预/告警信息发送给监控中心，提醒线路运行负责人对线路运行状况予以关注并采取相应处置措施。

该系统采用太阳能电池板+蓄电池供电方式，安装方便。

投入运行后，可使运营部门及时掌握杆塔工作情况，以有效防止因杆塔倾斜而引发的事故。

本设备也可应用于桥梁、大坝、建筑物等对象的倾斜监测。

产品特性采用进口双轴MEMS传感器，测量精度高；采用太阳能供电系统供电，安装维护方便；通信方式灵活，支持ZIGBEE/WIFI/GSM/CDMA/GPRS/4G网络；为工业级产品，采用防水金属外壳，适应于各种恶劣气候的环境；系统采用低功耗设计，采用动态电源管理策略以满足节电要求；配备完善的后台软件，具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能，可对杆塔状态进行趋势分析；支持受控采集方式和自动采集方式，可通过后台软件设置采样间隔（5分钟-24小时），支持采样手机进行数据查询和报警接受；满足国家电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》（Q/GDW-242-2010）。

技术指标倾角测量范围：双轴±30°（可选±15°、±60°或±90°）；倾角测量误差：≤±0.1°；倾角测量分辨率：±0.01°；工作环境：温度：-40℃～+85℃；相对湿度：≤100％；大气压力：550hPa～1060hPa；防护等级：IP65；工作功耗：≤1W；待机功耗≤0.1W；供电方式：太阳能+蓄电池，输入电压＋12～24V；电池使用寿命：≥3年，无外部充电时最多可连续供电30天以上；重量：≈3kg；(不包含蓄电池)适用对象：10KV~500KV输电线、通信铁塔、广告牌、塔吊、建筑物等。

第4期2024年2月无线互联科技Wireless Internet Science and TechnologyNo.4February,2024作者简介:张祺伟(1987 ),男,工程师,学士;研究方向:通信网络安全㊂智慧杆塔倾斜监控技术的应用张祺伟(中国铁塔股份有限公司太原市分公司,山西太原030000)摘要:杆塔是通信业务开展的重要基础之一㊂杆塔通常的设计使用寿命在50年㊂杆塔周边地质发生的复杂变化极易影响杆塔固定的稳定性,从而造成杆塔的倾斜,进而威胁通信网络的安全㊂因此,为了很好保障杆塔安全稳定运行,文章将智能倾斜监测技术运用于杆塔的倾斜监测中㊂此技术可有效实现管理人员对杆塔状态进行实时动态远程监测㊂通过实时掌握通信杆塔及通信网络的运行状态,管理人员可提早发现并处理故障隐患,进而充分保障通信网络的运行安全㊂关键词:杆塔;通信业务;智能;倾斜监测;动态监测中图分类号:TN914㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言㊀㊀通信杆塔是提供通信服务的重要硬件基础㊂随着信号杆塔建设的加速和市场经济的推进,通信杆塔的数量已经突破百万㊂杆塔倾斜轻则导致通信系统的中断,重则会对周边人员产生人身伤害㊂因此,杆塔倾斜是通信运维重要排查的潜在风险之一㊂我国通信技术呈现跨越式发展㊂一方面:5G 技术㊁共享技术等应用迫使通信杆塔的载荷大幅提升;另一方面:杆塔周边存在较多影响杆塔稳定的因素,气候条件对杆塔混凝土基座产生较大影响,风载荷加剧了杆塔的疲劳,影响杆塔与地面基座连接螺栓的紧固性[1]㊂因此,在通信杆塔的使用过程中,随着使用年限的不断增长,杆塔本身具有倾斜风险㊂传统的杆塔维护主要采用人工巡检的方式㊂随着通信基站的几何倍数增加,人工运维的周期性与时效性无法得到有效保障[2]㊂此外,有些杆塔处于山区等偏远地区,其杆塔运维更是存在较大困难㊂因此,传统的人工巡检模式显然无法适应现代通信维保的相关要求㊂随着智能化技术的深入使用,通信杆塔的智能化维保将会成为未来的重要发展方向㊂为此,智能化的杆塔倾斜监测技术的应用可以大幅提升杆塔倾斜的监测效率,提升其监测效率与准确性,确保通信基站使用的安全性,进而有效保障我国通信事业的健康发展㊂1㊀通信杆塔倾斜的要素分析㊀㊀通信杆塔的安装形式较为灵活,其主要根据信号辐射范围㊁配置用户数量以及安装环境等进行通信杆塔的综合配置[3]㊂目前,杆塔在安装过程中,主要采用自立式和拉线塔2种形式㊂自立式杆塔与拉线塔均需要在地面安装相应固定底座㊂固定底座通常采用混凝土结构进行底座浇筑㊂自立式杆塔需要较大的固定安装底座㊂拉线塔采用中心底座加四周线杆固定的形式进行杆塔固定㊂因此,混凝土底座的应力强度设计主要从以下3个方面进行分析㊂(1)环境要素:设计人员要充分考虑到随着使用时间的增长,周边地质(例如土壤的酸碱性以及湿度等因素)对混凝土结构产生的环境侵蚀进而造成的地基强度衰减㊁焊缝开裂㊁钢材锈蚀和破损等问题㊂(2)气候条件:温度㊁湿度㊁风量等因素都会引发杆塔的倾斜,通过微小的量变产生最终的质变㊂(3)风荷载:除去不可抗力因素之外,大风对杆塔的影响较为明显㊂为了确保杆塔的使用安全,在进行源头设计时,设计人员应当及时明确杆塔使用区域的风力情况,及时做好相应的杆塔基础设计,确保杆塔长时间使用的安全性㊂以上3个要素是杆塔倾斜常见的原因㊂因此,在进行巡检时,运维人员可采用专用倾斜测量设备/传感器进行杆塔倾斜情况的判断㊂运维人员使用较为费时费力,其携带也较为不便,通常只做定期测量㊂此外,有些区域较为特殊,运维人员没有良好的测量区域开展测量工作,测量结果误差较大㊂此外,某些重要基站尽管已经做了杆塔倾斜监测,但其技术主要依托有线网络㊂在前期的建设中,施工人员需要进行大量的布线工作,较为费时费力㊂此外,当通信基站监测点需要进行调整时,其点位调整较为困难㊂因此,针对当前的杆塔倾斜的测量,管理人员需要采用新技术进行管理模式创新㊂2㊀智能杆塔倾斜监测技术分析㊀㊀智能杆塔倾斜监测技术系统主要包括数据采集单元㊁数据传输单元㊁数据分析处理单元㊂2.1㊀数据采集单元㊀㊀本系统在进行数据采集时主要采用一体化式的监控装置㊂本装置通过专用处理芯片,实现了杆塔横轴与纵轴倾斜度采集,可将采集得到的电信号通过集中控制系统转换为数字信号㊂该一体化数据采集单元集成了多种功能,包括测量横轴㊁纵轴的倾斜度传感器㊁影像采集装置㊁可再生能源供电等功能㊂其中,测量倾斜度的传感器针对杆塔的垂直度进行测量㊂当产生较大的倾斜角度时,此种情况说明杆塔存在倾覆的风险㊂影像采集装置主要可对周边环境进行扫描,对于可能对杆塔造成风险的区域做出风险预警,提醒工作人员进行风险确认㊂考虑到本系统能耗较低的情况,设计人员可通过采用 光伏板+蓄电池 的模式实现本系统的全天无外市电供电㊂2.2㊀数据传输单元㊀㊀在进行数据传输时,智能监测系统完全打破了各监测站点 信息孤岛现象 ㊂通过物联网技术的应用,各监测站点数据通过3G /4G /5G 网络实现了数据的远程发送功能㊂通过专用的远程通信模块的加装,各通信基站被纳入大网络内㊂运维人员无须去往基站,便可实时获取各基站的运行状态数据㊂2.3㊀数据处理分析单元㊀㊀远程传输的数据通过专用的后台软件进行直观展示㊂后台进行相关监测数据的存储㊁监视㊁分析㊁报警㊂监控系统智能化程度高㊂管理人员可通过监控系统及时掌控现场情况,其数据通信网络拓扑如图1所示㊂图1㊀智能杆塔监测系统的通信网络拓扑3㊀智能杆塔监测系统的应用分析㊀㊀通过可视化监控界面,管理人员可直观实现杆塔倾斜角度的顺线方向与横向方向的集中监测㊂如图2所示,在正常角度范围内的杆塔呈现蓝色状态㊂当倾斜角度超出设定值时,杆塔的颜色变为红色㊂此时,监控系统提示操作人员杆塔在顺线/横向方向存在故障㊂管理人员告知运维人员杆塔故障的原因并及时排查故障㊂此种管理模式可有效避免杆塔隐患从 小故障 变为 大事故 ㊂此外,所有杆塔的监测数据全部可以通过曲线的形式以历史数据的形式呈现㊂从历史曲线的走势中,管理人员可清楚获取杆塔的运行状态信息㊂在监测杆塔倾斜的过程中,管理人员需要针对的杆塔所在使用环境中可能威胁到杆塔正常运行的潜在风险要素进行识别,及早干预,避免潜在事故的发生㊂当系统自动监测到危险源时,监控系统会自动用红框进行危险源标注,将该危险源信息及时通过移动通信系统传输到管理人员进行信息报警,运维人员进行故障排除㊂该系统可将高清拍摄照片回传至监控中心,尤其是针对可能存在的通信器材被盗而引发通信事故㊂综上所述,通过采用全面可视化+数字化的监视模式,管理人员针对杆塔倾斜现象实现了全角度㊁无死角的监测㊂此举有力保障了杆塔的平稳运行㊂图2㊀杆塔集中监测示意4　结语㊀㊀杆塔作为移动通信设备的重要承载者,其安全性至关重要㊂传统的杆塔倾斜监测方式较为陈旧,杆塔监测效率较低㊂本文通过将智能监测系统引入杆塔倾斜的管理,其有效实现了杆塔监测的集中区域化智能监测㊂此种模式大幅提升了杆塔的管理效率,为后续杆塔相关运维提供了有益参考㊂参考文献[1]王佳伟.低成本㊁低功耗杆塔倾角监测仪设计㊀㊀[D].太原:太原理工大学,2024.[2]白婷,赵新华,黄定卫,等.杆塔倾角监测与报警系统的设计[J].计算机测量与控制,2013(1): 10-13.[3]曹丽琴,王琪,黄堃,等.基于微机电系统传感器的杆塔倾斜度无线监测系统[J].科学技术与工程, 2021(2):616-622.(编辑㊀王永超)Application of intelligent tower monitoring technologyZhang QiweiShanxi Postal and Telecommunications Construction Engineering Taiyuan030000 ChinaAbstract Tower is one of the important foundations for the development of communication services.The typical design service life of a tower is50years.The complex geological changes that occur around the tower can easily affect the stability of the tower s fixation causing the tower to tilt and posing a threat to the security of the communication network.Therefore in order to ensure the safe and stable operation of the tower this article applies intelligent tilt monitoring technology to the tilt monitoring of the tower.This technology can effectively achieve real-time dynamic remote monitoring of the tower status by management personnel.By mastering the real-time operation status of communication towers and communication networks in real time management personnel can detect and handle potential faults in advance thereby fully ensuring the safe operation of the communication network.Key words tower communication service intelligence tilt monitoring dynamic monitoring。

专利名称：无线塔式起重机摆动监测系统专利类型：发明专利
发明人：刘晓胜,朱宏林,刘浩,王娟,胡玥申请号：CN201410342231.0
申请日：20140718
公开号：CN104129726A
公开日：
20141105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：无线塔式起重机摆动监测系统，涉及塔式起重机监测领域。

解决了现有起重机监测系统存在结构过于复杂、对起重机各项参数的检测精度低的问题。

无线塔式起重机摆动监测系统包括检测电路、第一控制器、无线发送电路、无线接收电路、第二控制器和液晶显示屏，所述检测电路的检测信号输出端与第一控制器的检测信号输入端连接，第一控制器的检测信号输出端与无线发送电路的检测信号输入端连接，无线发送电路与无线接收电路通过无线传输实现数据交互，无线接收电路的检测信号输出端与第二控制器的检测信号输入端连接，第二控制器的显示信号输出端与液晶显示屏的显示信号输入端连接。

本发明适用于对塔式起重机的各项工作参数进行监测。

申请人：哈尔滨东建机械制造有限公司
地址：150038 黑龙江省哈尔滨市香坊区哈成路323号
国籍：CN
代理机构：哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人：张宏威
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为了高层建筑的安全需要，高层建筑倾斜晃动智能监测终端设备，对高层的倾科、摆动、风速、温度等值进行实时监测，以保证高层建筑在发生倾斜坍塌、晃动幅度过大前夕进出敏感监测，维护高层建筑的安全运行。

智能监测终端配备有相应的算法分析模型，智能去除风力、环境干扰等噪声因素，当高层建筑出现规律性、持续性、超幅度度性的对建筑有可能造成不可逆损坏的晃动、倾斜时，设备实时上传监测参数，并发出预警告警信息，以供专业人员进行分析、决策，修缮或排除危险。

另外，一方面是对高层建筑周围邻近建(构)筑物等设施的的变形、沉降、位移等进行实时监测。

另一方面是对高层建筑自身构建的沉降、倾斜、风动、重力偏心、地壳运动等对建筑物造成的危害进行监测。

产品的相关规格如下：
NB-IOT/
式通讯，使
公网窄带
一台设内
SIM卡，运
覆盖范围
LORAWAN制式通讯，自建私有LORA基站，，通讯半径3-5KM可调。

上述内容介绍，以供大家进行参考，若是您还想要知晓更多资讯，可向南京爱体智能科
技有限公司进行致电了解。