一、系统概述

目前，传统的通信铁塔维护主要靠定期巡检、人为观测，这些是非常必要的安全防护手段。但上述手段存在一定主观性，某些参数人工实测困难，且不易及时发现问题，无法满足铁塔实时监测的需求。为了消除铁塔安全隐患，避免出现倾斜、倒塌以及雷击损坏等危及通信安全的事件发生，邯郸开发区清易电子科技有限公司采用先进成熟的信号采集、控制网络通信等技术，结合光纤传感技术、电子测量技术、太阳能新能源技术、智能数据分析技术研发出了“铁塔安全监测系统”，对铁塔安全信息——如双轴倾斜角度、三轴振动加速度的实时监测并及时预警和报警。

铁塔安全监测系统兼具智能化、云模式、高精度等多重优势，是专门为通讯企业和铁塔公司量身定做的实时监测通讯铁塔的倾斜及振幅频率的智能监测系统，让用户既能了解运行通讯铁塔的安全、可靠状况，又能根据监测数据发展趋势，对超标铁塔状况及时进行多种方式预报警，指导检修和维护，提醒运行维护人员加固地基，防止倒塔事故发生。

铁塔安全监测系统主要包括通讯铁塔在线监测装置和后台综合分析软件两部分，系统通过对通讯铁塔的各种状态量进行测量和报告，将数据通过GPRS传送到后台综合分析软件系统进行分析和决策，准确反映出通讯铁塔当前的各种状态，使通讯系统管理人员把握通讯运行的实际情况，帮助其进行决策和安全评估,对防止通讯铁塔事故的发生具有重要意义。

二、系统优势

1、自动数据采集和测量，铁塔状态实时掌控

为实现无人值守，系统周期性采集被监测铁塔的运行状态，进行处理、存储和上报，一旦出现倾斜异常情况立即上报监测中心且可随时接收并响应监测中心的相应命令，通过监测模块对相应监测指标进行查询和信息传送。

2、核心数据收集和分析，铁塔安全时刻保障

由于大风，地震等外力因素，近年来安全事故频发，系统监测铁塔的倾斜度变化，根据通信工程验收规范，考虑风荷载等外力的作用下，当铁塔的倾斜度超过预设门限值时，系统会立即产生报警信号。

监测铁塔塔基的不均匀沉降情况，当不均匀沉降值超过预设门限值时，系统会立即产生报警信号。

3、安全报警全过程覆盖，维护人员省时省心

作为维护的好帮手，系统采取分级报警的方式，及时在监测中心维护管理终端上发出分级报警信号，具有多地点、多事件的并发报警功能。在维护终端界面固定区域明显标示出报警信息，以短信推送、邮箱报警、监测界面动态闪烁的方式提示值班人员。同时可根据铁塔的运行情况及相关监测数据，综合历史监测数据，分析出铁塔的健康状态并准确的判断对通信的影响及危害程度，为运用维护提供预警信息。

4、数据云端建模和分析，铁塔系统智慧管理

系统具有根据报警时间、报警地点、报警类型、报警等级等对历史数据进行多条件查询、统计分析的功能。可按照单个铁塔、多个铁塔等多种组合方式生成监测数据的日、月、年统计报表和变化曲线。

5、绿色资源节能和环保，铁塔资源高效利用

为共建绿色城市，系统采用太阳能电池供电的方式。配置的太阳能板在天气晴好的时候存储电量，可以保证即使在阴雨天气也能为系统提供足够的电能，节能高效，可持续性好。

6、实时监测方便和完备，铁塔资产安全保障

铁塔安全监测系统具有体积小、精度高、安装方便、功能完备等优势，可对铁塔进行全天候实时的安全监测，可有效地保障铁塔安全，提高通信铁塔资产的信息化管理水平。

三、监测方式和内容

1、监测方式  

铁塔监测装置安装在铁塔的立柱上，保证与其它监测仪的监测点处于同一现场，实现对通讯铁塔运行状态的实时在线监测、预警与分析决策。

2、监测内容  

双轴倾斜角度、三轴振动加速度的实时监测。

3、监测装置安装位置

3.1安装原则

(1) 选择的安装位置及装置外观结构应不影响正常的通讯铁塔检修维护工作。

(2) 装置的安装应整齐、牢固，有必要的防护措施和防锈处理。

(3) 传感器和数据集中器装置用专用电缆连接，避免干扰。

(4) 塔上安装点方便监测单元的固定和整体角度调整。

(5) 安装时，采用标准角度测量工具对装置安装角度进行预调整。

(6) 传感器在防雷设施的有效保护范围内。

(7) 装置的机壳通过铁塔接地。

3.2安装位置  

安装在铁塔的立柱上,如下图所示。

四、监测系统组成及运行环境

1、监测装置

2、硬件组成  

(1) 倾角传感器：一套；

(2) 振动传感器：一套；

(3) 数据转换模块：一套；

(4) 电源系统：太阳能板、充电控制器、电池；

(5) 子站通信系统：无线数据传输模块和手机卡；

(6) 前端设备配套安装固定夹具；

3、运行环境与技术参数

环境温度：-25°C ~ +45°C

工作温度：-40°C ~ +85°C

相对湿度：5%RH ~ 100%RH

大气压力：550hPa ~ 1060hPa

倾角检测精度：±1°

分辨率： 1°

长期稳定性：<0.6°/年

供电形式：内置锂电池7800mAh

供电电压：4.2V

整机平均功耗：0.085W

传输方式：无线通讯(GPRS/NB-IoT)

五、监测系统特点

1、监测装置特点

安装简单，一体化设备箱用螺丝抱箍在铁塔上；

安装位置及装置结构不影响正常的设备检修维护；

具备防雷、防雨、防风、防锈、接地等处理，安全可靠;

高精度、高分辨率、高可靠性数字倾斜传感器；

数据暂存功能，可以在通讯异常时能存储30天以上的数据;

采用低功耗设计及太阳能电池板供电，保证持续工作，在持续阴雨条件下，能够正常工作至少30天。

2、软件系统特点  

能定时自动接收数据采集单元的数据；

基于传感器后台自动报警呈现，直观、便捷、高效；

巡查设置管理与维护人员终端结合，由人工被动维护提升到自动、主动维护；

对监测的数据进行大数据整理分析，帮助运管部门及早发现隐患排除故障；

系统运行参数、报警参数、数据采集密度等可以根据用户需求远程设置；

采用智能化大范围远程分布式数据实时监测在线传输方式，不受距离限制，系统组网方便，并提供监测中心多级管理功能，实现在不同位置同时对多个监测点数据的监控。

六、报警数据模型

1、摆动平衡

由铁塔姿态监测云终端将采集到的铁塔摆动数据进行统计分析，监测铁塔的倾斜摆动是否围绕着平衡点进行，会智能筛选出未围绕着平衡点摆动的铁塔通过GPRS网络把预警信息发送到后台监测中心，工作人员就可以依据此数据信息制定具体运维措施。

2、摆幅对比

由铁塔姿态监测云终端装置将采集到的铁塔横向倾斜、纵向倾斜、复合倾斜等实时摆幅数据与设定的报警摆幅参数进行对比分析，通过GPRS网络发送到后台监测中心，工作人员就可以依据此数据信息制定具体运维措施。

3、智能均塔比较

通过对选定区域内的所有铁塔的监测数据进行统计并测算出该区域内铁塔的摆动均值，智能对比与筛选出摆动幅度超过该区域内铁塔平均值的铁塔上报给监测中心，工作人员就可以依据此数据信息制定具体运维措施。

七、远程监测软件

输入网址：http://qy2587.xicp.net:5167/，进入系统登录界面，输入用户名及密码后进入系统平台。

注：账号为                   ，密码为123456。

1.主界面

系统登录后会自动进入“主界面”，可直观地查看各个监测点的的数据，如总设备数量，当前正常运行设备数量、1级预警设备数量、2级预警设备数量、总维护次数、当月维护次数、设备摆幅分级数量分布图、设备维护时间数量分布图、设备位置地图和设备列表等多项内容。

在主界面上部有历史数据、设备管理、参数设置、用户管理、维护管理、报表管理和登录信息等子菜单按钮，点击即可查看相关信息。

1.2设备位置地图

系统“主界面”中间部分为监测设备位置地图，查看方式有两种：拖动地图和画圆。拖动地图（默认模式）是指点击地图右上角的可以使用鼠标拖动地图位置移动，双击击地图上的代表监测设备的光点，会弹出该监测设备的状态信息栏，可查看该设备的详情、摆动实况曲线、当日摆幅与摆动频率观测记录、摆动频率表、姿态指示仪和十二

8. 登录信息

在系统“主界面”点击“欢迎登陆”子菜单，会显示“个人资料”“修改密码”和“安全退出”三个选项，点击“个人资料”选项，会弹出登录账号的个认资料信息，包括姓名、电话和邮箱。

点击相应选项后的文本框可修改信息，点击短信通知和邮箱通知后的“开关”按钮，可开启或关闭通知方式，点击保存按钮完成个人资料修改。

点击“修改密码”选项，即会弹出密码修改对话框，输入旧密码、新密码和确认密码后点击保存按钮完成密码修改。

点击“退出登录”选项，即会退出当前登录账户并返回登录页面。