基于4G DTU及工业无线路由器的铁塔检测应用
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一、项目背景
随着社会科技的不断发展，目前国内铁塔数量已经突破200 万，但仍在保持强劲的势头增长。这将是全球各行各业中最庞大却又最难管理和维护的资产之一。例如地壳运动、恶劣气候、老化氧化、潜在的人为偷盗破坏等，这些都会给铁塔带来一定的安全隐患，甚至导致铁塔倾斜、倒塌，造成巨大的损失。
目前，传统的通信铁塔维护主要靠定期巡检和人为观测，这些都是非常必要的安全防护手段。但这些手段存在一定的主观性，某些参数人工实测困难，并且不易及时发现问题，无法满足铁塔实时监测的要求。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。
厦门四信无线通信终端产品将铁塔数据集中器采集到的数据通过无线远程传输到铁塔主站监控软件管理系统，通过大数据分析，给出设备故障的分析，提供一定的解决方法，对铁塔进行实时的安全监测，同时为铁塔的集中管理整治提供参考依据。
二、系统网络拓扑
铁塔在线监测系统由三个部分组成：铁塔数据集中器、无线数传终端、后台监控分析软件;
铁塔数据集中器：安装在铁塔上，由温度和湿度采集单元、倾斜探测单元、雷击电流监测单元、振动监测单元、数据集中器，以及电源组成。
无线数传终端：根据铁塔数据集中器的接口和设备的工作环境等多种情况的要求，我们选用厦门四信通信的IP Modem 或工业路由器，将铁塔数据集中器直接和IP Modem 或工业路由器相连接，数据通过2G/4G等无线通讯方式传送到后台监控分析软件系统进行分析和决策，实现数据透明传输。
后台监控分析软件：系统通过对铁塔的各种状态量进行测量和报告，使系统管理人员把握铁塔运行的实际情况，帮助其进行决策和安全评估,对防止铁塔事故的发生具有重要意义。
三、系统拓扑图
1、系统通讯原理拓扑图
2、监控中心：后台监控分析软件
由于铁塔安装地点分散，分布范围广，而且大多设置在山区，本方案采用GPRS和4G无线网络进行无线数据传输、采用厦门四信F2114 GPRS IP Modem和F3A26路由器作为无线组网设备。铁塔数据采集终端将采集到倾斜度、振动频率、风速风向、温湿度、塔基沉降等数据，通过RS232/RS485发送到IP MODEM;网口检测设备将采集到倾斜度、振动频率、风速风向、温湿度、塔基沉降等数据，通过网线传输到4G 路由器上，IP MODEM和工业路由器再通过运营商网络，及时发送到监控中心和维护终端，可以实现对铁塔运行状态及安全的及时管理，大大提高了维护工作效率，为铁塔的维护提供了崭新方式。
四、方案优势
1、稳定性：采用工业级高性能处理器，能够经受长期的恶劣环境考验，保证通信的顺畅性;可靠的网络连接及设备重连机制，能够确保设备永远在线。
2、成本低：采用的是无线数据传输，使用运营商的2G/4G网络，无需进行网络布线，设备安装灵活简便，减少布线问题降低成本。
3、实现无人值守，系统二十四小时无间断的采集铁塔的运行状态，进行处理、存储和上报，并且可随时接收并响应后台监控中心的查询。
五、方案意义
铁塔在线监测系统属于前沿技术，方案实施后，可从技术上保证铁塔的安全运行，也极大地提升了铁塔运行管理水平，为铁塔的巡视及状态检修开辟一条新的思路，有着巨大的经济效益和社会效益。随着无线通信技术的迅猛推进以及国家政策的积极响应，提高铁塔运行和维护管理的自动化和信息化水平具有非常重要的社会意义和经济效益。
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