基于倾角传感器的移动通信铁塔形变预警系统设计

发布时间：2016-11-24 00:00

  本文关键词：基于伺服式倾角仪的桥梁挠度和转角监测技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

《武汉理工大学》 2014年

基于倾角传感器的移动通信铁塔形变预警系统设计

赵猛  

【摘要】：随着国民经济的迅速发展，人们对通信行业的依赖也不断加强，特别是随着3G、4G网络的大面积覆盖，移动基站数量不断增加。通信铁塔作为重要的辅助设备，在移动基站建设过程中扮演了重要的角色，直接影响到了通信网络的质量和寿命。为延长通信铁塔的使用寿命，通信铁塔在设计、生产、安装过程中都需要遵循严格的规定。但地壳运动、人为施工、天气环境等无法预计的因素依然会影响移动通信基站的运行安全。长期暴露在自然环境中的通信铁塔，容易受环境影响而发生倾斜或形变，甚至导致铁塔坍塌的严重事故。近年来铁塔倒坍塌故时有发生，事后的事故调查报告显示，铁塔坍塌事故的主要原因并非铁塔质量问题，而是由于恶劣的自然环境引起的。 通信铁塔维护难度大，而目前通信行业没有针对移动通信铁塔进行精准、量化的维护方案，铁塔维护大多采用铅垂仪等人工方式进行简单检测，，检查铁塔是否存在表面物理损坏，如铁塔倾斜、钢结构生锈或变形、螺丝松动、螺帽丢失等。而随着移动通信基站数量的不断增加，移动铁塔维护难度不断增加。由于以上原因研发一种能够长期有效实现铁塔形变检测的办法，并提供实时预警的监测系统十分必要。本文针对移动通信铁塔设计了一种智能铁塔形变监测预警系统，主要内容如下： （1）铁塔形变监测节点的设计与开发。研制了铁塔形变监测节点，通过软、硬件的优化设计实现了节点的低功耗、低成本、高精度和小型化，通过有线、无线两套方案满足了不同地区、不同环境对形变监测模块的要求，并实现了对雷电、雨雪、电磁干扰预防和屏蔽。 （2）铁塔形变监测系统组网设计。本文借用物联网思想，并针对移动通信现有条件，及多次测试数据结果，设计并优化了无线通信协议。设计了用于组网的GSM通信模块，基站GSM通信模块接收到形变数据后，利用移动网络通过GPRS方式传输至监测中心，实现了C/S模式监测网络的组建。 （3）铁塔形变智能监测软件的设计。上位机监测软件具有数据接收、显示、储存和分析预警等功能。监测软件接收到数据后，对数据进行实时处理，将数据进行分析储存，并以图形化方式，形象的展示给用户，当铁塔发生形变后，自动以短消息的方式向铁塔维护人员发送预警。 本文所开发的移动通信铁塔形变监测系统，实现了监测节点低功耗长期可靠运行，通过对成本的控制和小型化设计，使其更有利于大量推广，并实现了智能化、网络化的铁塔监测系统。即使在雨雪、雷电低温等恶劣环境下均能正常工作，达到了项目设计要求。

【关键词】：
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP212;TN929.5
【目录】：

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