一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算方法及系统。其系统包含调取铁塔垂直度故障次数模块、调取持续风力曲线模块、设置风力初始临界值模块、计算所有可能造成垂直度故障的持续风力个数模块和判断及调整临界值模块。本发明专利技术首先调取目标区域内某一时间段铁塔垂直度故障发生的次数，其次调取该区域该时间段内的风力曲线；然后设置风力初始临界值，计算超出临界值的持续风力并识别个数；最后不断调整风力临界值使得故障次数和持续风力个数相等，得到造成垂直度故障的风力临界值。本发明专利技术的方法及系统解决了计算造成铁塔垂直度故障的风力临界值的技术问题。

Wind force critical value calculation method and system for causing tower tower verticality fault

The invention discloses a wind force critical value calculation method and system for causing the verticality failure of a tower. The system includes the transfer tower perpendicularity failure number module, transfer of continuous wind curve module, setting wind initial critical value module, calculation of all sustained winds may cause the number of vertical fault judgment and adjustment module and critical value module. The present invention first obtain the number of occurrence of target area in a certain period of time the tower verticality of fault, then the transfer curve of the wind area during the period of time; and then set the initial value calculation of the critical wind, beyond the critical value and the sustained winds of the identification number; finally adjust wind force makes the critical value of the failure number and the number of sustained winds get equal, critical value of wind caused the verticality of fault. The method and the system of the invention solve the technical problem of calculating the wind critical value causing the verticality failure of the tower.

【技术实现步骤摘要】
一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算方法及系统
本专利技术属于通信铁塔维护
，特别是涉及一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算方法及系统。
技术介绍
目前通信铁塔主要由人工进行检测和维护，少数采用在线监测系统辅助维护。但在线监测系统功能简单，没有对铁塔故障数据进行大数据分析的功能。强风天气与铁塔垂直度故障直接相关，目前没有对强风天气与铁塔垂直度进行相关性分析的技术方案。为此，提出一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算方法及系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是计算造成铁塔垂直度故障的风力临界值的问题，提出一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算方法及系统。本专利技术涉及的基于物联网的铁塔系统应用场景，如图1所示。在通信铁塔固定位置安装传感器设备，传感器采集铁塔相关参数并通过通信模块传输至系统，系统对传感数据进行保存和处理，客户端与系统交互获得所需信息。基于物联网的铁塔系统的整体系统架构如图2所示。系统硬件部分包括通信铁塔本身、安装在塔身上的传感设备，传感设备的通信模块与系统进行实时通信；系统软件部分包括系统数据库、数据处理平台、数据管理发布平台，其中系统数据库接收来自传感设备的传感数据并保存所有系统日志，数据处理平台调取系统数据库中的数据进行处理和分析，数据管理发布平台接收数据处理平台的数据处理结果和系统数据库中的相应记录进行管理和发布；系统应用平台包括管理设备和客户端，管理设备包括但不限于工作站、电脑等设施，客户端包括但不限于APP、微信、Html网页等形式；本系统的应用人员包括但不限于管理人员和维护人员，其接口分别为管理设备和客户端。本专利技术的实现依托上述应用场景和系统架构，在塔体一定位置安装各类传感器检测铁塔对应参数，系统记录了各区域内铁塔垂直度故障的次数以及风力数据。本专利技术提出的造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算系统，包括调取铁塔垂直度故障次数模块、调取持续风力曲线模块、设置风力初始临界值模块、计算所有可能造成垂直度故障的持续风力个数模块、判断并调整临界值模块。1、调取铁塔垂直度故障次数模块：在数据库中调取目标区域一段时间内铁塔垂直度故障发生的次数，记为N。2、调取持续风力曲线模块：获取该区域该时间段内风力的历史信息，其中风力的历史信息是指根据风力大小及其持续时间构建的风力曲线y＝f(x)，如图3所示，横坐标x为时间，纵坐标y为风力大小。3、设置风力初始临界值模块：设置参数j＝0；设置造成铁塔垂直度故障的持续风力临界初始值H0是该时间段内最强风力大小与最弱风力大小的平均值。4、计算所有可能造成垂直度故障的持续风力个数模块：将风力曲线的y坐标变换为则yj曲线显示所有可能造成垂直度故障的持续风力及其持续时间，其中持续风力是指持续超过风力临界值Hj的风力，在yj曲线中表现为纵坐标大于0的连续曲线段。识别持续风力的个数，记为Mj，以及每个持续风力的持续时间，分别记为ki～li，i∈[1,Mj]。计算每个持续风力的大小如果Si>S0，其中固定值S0是事先设置的持续风力极小值，则系统判定该持续风力会造成垂直度故障；否则判定该持续风力不会造成垂直度故障。将所有持续风力进行判断后统计会造成垂直度故障的Si的个数，记为Gj。5、判断并调整临界值模块：如果Gj＝N则系统判定该Hj是造成铁塔垂直度故障的风力临界值。如果Gj>N则令Hj+1＝Hj+a(a为系统事先设定的增量值)。如果Gj<N则令Hi+1＝Hi-a。此时j≤2则令j＝j+1并返回计算所有可能造成垂直度故障的持续风力个数模块；此时j>2则进一步判断Hj是否等于Hj-2，如果Hj＝Hj-2则系统判定该Hj是造成铁塔垂直度故障的风力临界值，否则令j＝j+1并返回计算所有可能造成垂直度故障的持续风力个数模块。造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算系统的系统框图，如图4所示。本专利技术提出一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算方法，其按如下步骤：步骤1、调取数据并设置风力初始临界值。在数据库中调取目标区域一段时间内铁塔垂直度故障发生的次数，记为N。获取该区域该时间段内风力的历史信息，其中风力的历史信息是指根据风力大小及其持续时间构建的风力曲线y＝f(x)，如图3所示，横坐标x为时间，纵坐标y为风力大小。设置参数j＝0，设置造成铁塔垂直度故障的持续风力临界初始值H0是该时间段内最强风力大小与最弱风力大小的平均值。步骤2、计算所有可能造成垂直度故障的持续风力个数。将风力曲线的y坐标变换为则yj曲线显示所有可能造成垂直度故障的持续风力及其持续时间，其中持续风力是指持续超过风力临界值Hj的风力，在yj曲线中表现为纵坐标大于0的连续曲线段。识别持续风力的个数，记为Mj，以及每个持续风力的持续时间，分别记为ki～li，i∈[1,Mj]。计算每个持续风力的大小如果Si>S0，其中固定值S0是事先设置的持续风力极小值，则系统判定该持续风力会造成垂直度故障；否则判定该持续风力不会造成垂直度故障。将所有持续风力进行判断后统计会造成垂直度故障的Si的个数，记为Gj。步骤3、判断并调整临界值。如果Gj＝N则系统判定Hj是造成铁塔垂直度故障的风力临界值。如果Gj>N则令Hj+1＝Hj+a(a为系统事先设定的增量值。如果Gj<N则令Hi+1＝Hi-a。此时若j≤2则令j＝j+1并返回步骤2；此时若j>2则进一步判断Hj是否等于Hj-2，如果Hj＝Hj-2则系统判定Hj是造成铁塔垂直度故障的风力临界值，否则令j＝j+1并返回步骤2。至此，造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算结束。造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算方法的方法流程图如图5所示。本专利技术的方法及系统的优点是：通过构建持续风力曲线图并计算风力临界值，可以快速得到铁塔垂直度故障与风力的关系，从而根据风力进行垂直度故障预测。附图说明图1是本专利技术的应用场景示意图；图2是本专利技术的应用场景整体系统架构图；图3是本专利技术的持续风力曲线示意图；图4是本专利技术的系统框图；图5是本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面对本专利技术优选实施例作详细说明。本专利技术涉及的基于物联网的铁塔系统应用场景，如图1所示。在通信铁塔固定位置安装传感器设备，传感器采集铁塔相关参数并通过通信模块传输至系统，系统对传感数据进行保存和处理，客户端与系统交互获得所需信息。基于物联网的铁塔系统的整体系统架构如图2所示。系统硬件部分包括通信铁塔本身、安装在塔身上的传感设备，传感设备的通信模块与系统进行实时通信；系统软件部分包括系统数据库、数据处理平台、数据管理发布平台，其中系统数据库接收来自传感设备的传感数据并保存所有系统日志，数据处理平台调取系统数据库中的数据进行处理和分析，数据管理发布平台接收数据处理平台的数据处理结果和系统数据库中的相应记录进行管理和发布；系统应用平台包括管理设备和客户端，管理设备包括但不限于工作站、电脑等设施，客户端包括但不限于APP、微信、Html网页等形式；本系统的应用人员包括但不限于管理人员和维护人员，其接口分别为管理设备和客户端。本专利技术的实现依托上述应用场景和系统架构，在塔体一定位置安装各类传感器检测铁塔对应参数，系统记录了各区域内铁塔垂直度故障的次数以及风力数据。本专利技术方法及系统实施例如下：本专利技术提出的造成铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算系统，其特征在于包括调取铁塔垂直度故障次数模块、调取持续风力曲线模块、设置风力初始临界值模块、计算所有可能造成垂直度故障的持续风力个数模块和判断及调整临界值模块。

【技术特征摘要】
1.一种造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算系统，其特征在于包括调取铁塔垂直度故障次数模块、调取持续风力曲线模块、设置风力初始临界值模块、计算所有可能造成垂直度故障的持续风力个数模块和判断及调整临界值模块。2.根据权利要求1所述的造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算系统，其调取铁塔垂直度故障次数模块的特征在于：在数据库中调取目标区域一段时间内铁塔垂直度故障发生的次数，记为N。3.根据权利要求1所述的造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算系统，其调取持续风力曲线模块的特征在于：获取该区域该时间段内风力的历史信息，其中风力的历史信息是指根据风力大小及其持续时间构建的风力曲线y＝f(x)，横坐标x为时间，纵坐标y为风力大小。4.根据权利要求1所述的造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算系统，其设置风力初始临界值模块的特征在于：设置参数j＝0；设置造成铁塔垂直度故障的持续风力临界初始值H0是该时间段内最强风力大小与最弱风力大小的平均值。5.根据权利要求1所述的造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算系统，其计算所有可能造成垂直度故障的持续风力个数模块的特征在于：将风力曲线的y坐标变换为则yj曲线显示所有可能造成垂直度故障的持续风力及其持续时间，其中持续风力是指持续超过风力临界值Hj的风力，在yj曲线中表现为纵坐标大于0的连续曲线段；识别持续风力的个数，记为Mj，以及每个持续风力的持续时间，分别记为ki～li，i∈[1,Mj]；计算每个持续风力的大小如果Si>S0，其中固定值S0是事先设置的持续风力极小值，则系统判定该持续风力会造成垂直度故障，否则判定该持续风力不会造成垂直度故障；将所有持续风力进行判断后统计会造成垂直度故障的Si的个数，记为Gj。6.根据权利要求1所述的造成铁塔垂直度故障的风力临界值计算系统，其判断及调整临界值模块的特征在于：如果Gj＝N则系统判定Hj是造成铁塔垂直度故障的风力临界值；如果Gj>N则令Hj+1＝Hj+a，其中a是事先设置的增量值；如果Gj<N则令Hi+1＝Hi-a；此时若j≤2则令j＝j+1并返回计算所有可能造成垂直度故障的持续风力个数模块；此...

【专利技术属性】
技术研发人员：严军荣，卢玉龙，
申请(专利权)人：杭州后博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33