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专利号: 2020100422530
申请人: 湖北民族大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种通信铁塔倾斜监测系统,其特征在于,包括:

监测模块,用于对目标通信铁塔进行监测,获得所述目标通信铁塔的当前监测信息,且所述当前监测信息包括:当前应力信息和当前倾斜信息;

服务器,用于接收所述监测模块获得的当前监测信息,并根据预先设定好的监测融合模型,确定所述目标通信铁塔的实际倾斜信息,并向管理端发送与所述实际倾斜信息相关的报警指令;

所述管理端,用于根据所述服务器发送的报警指令,执行相应的报警操作。

2.如权利要求1所述的倾斜监测系统,其特征在于,所述监测模块包括:切割单元,用于按照预先存储的铁塔应力数据库,对所述目标通信铁塔进行区域切割,获得预设数目个目标区域;

确定单元,用于根据所述预先存储的铁塔应力数据库,确定所述目标区域的监测等级;

监测单元,用于根据所述确定单元所确定的监测等级对相应的所述目标区域进行区域监测,确定每个所述目标区域的当前应力信息,并将所述目标区域的当前应力信息传输到对应的存储节点上;

其中,所述存储节点,用于存储同个目标区域对应的当前应力信息,并将所述存储结果传输到所述服务器;

所述监测单元在按照所述监测等级对相应的所述目标区域进行区域监测的过程中,还包括:控制单元,用于根据所述确定单元确定的所述监测等级,确定所述目标区域的监测频率,当监测频率大于第一预设频率时,控制所述监测单元对所述目标区域进行实时监测;

否则,控制所述监测单元按照预设时间间隔对所述目标区域进行间隔监测。

3.如权利要求2所述的倾斜监测系统,其特征在于,所述监测模块还包括:定位单元,用于对所述目标通信铁塔进行定位,并获取所述目标通信铁塔的当前位置信息;

拍摄单元,用于对所述目标通信铁塔进行实时拍摄;

所述控制单元,用于在所述定位单元所获取的当前位置信息的基础上,通过所述拍摄单元实时拍摄的图像信息对所述当前位置信息进行修成处理,获得所述目标通信铁塔的实际位置信息;

所述服务器,还用于获取所述控制单元的实际位置信息,判断所述目标通信铁塔实际位置信息是否在预设位置范围内,若是,继续执行后续操作;

否则,控制所述监测单元对不同的所述目标区域执行不同的监测方式。

4.如权利要求3所述的倾斜监测系统,其特征在于,

所述服务器,还用于获取所述拍摄单元的实时拍摄图像,确定不同时刻的所述实时拍摄图像,并对获取的实时拍摄图像进行图像处理,对所述实时拍摄图像中的所述目标通信铁塔进行提取,得到所述目标通信铁塔的像素矩阵;

所述服务器,还用于对所述像素矩阵进行预设顺序排列,并根据傅里叶变换确定排列后的所述像素矩阵中的矩阵列对应的干涉频率,并判断所述干涉频率是否大于第二预设频率,若是,将所述干涉频率剔除,并对下一矩阵列进行判断;

否则,将所述干涉频率保存,并获取所有干涉频率小于第二预设频率的矩阵列,并重新构建成目标图像;

所述服务器,还用于对所述目标图像中的每个矩阵列进行相位处理,获得得到每个矩阵列的相位结果,并根据所有所述相位结果确定所述目标通信铁塔的修正位移信息,并将所述修正位移信息传输到所述控制单元,实现对所述当前位置信息的修正处理。

5.如权利要求1所述的倾斜监测系统,其特征在于,还包括:

环境探测模块,用于对所述目标通信铁塔所处的历史环境进行探测,获得所述历史环境信息;

所述服务器,还用于获取所述环境探测模块获得的历史环境信息,并对所述历史环境信息进行筛选处理,获取最终环境信息,并将获得的最终环境信息存储到历史环境集中;

同时所述服务器,还用于将所述监测模块获得的历史监测信息存储到历史监测集中;

并基于所述历史环境集和历史监测集对所述监测融合模型进行训练,并基于训练好的监测融合模型,对获得的所述当前监测信息和当前环境信息进行识别,确定所述目标通信铁塔的实际倾斜信息。

6.如权利要求5所述的倾斜监测系统,其特征在于,

所述服务器,还用于当对所述历史环境信息进行筛选处理时,是根据所述环境探测模块对应的噪声探测数据库进行的,并筛选出所述历史环境信息中的噪声信息,同时将所述噪声信息进行滤除;

所述服务器,还用于对滤除所述噪声信息后的历史环境信息中的数据进行分类处理,并对分类处理后的每类环境信息中的每组环境信息进行关联分析,并确定所述每组环境信息中是否存在异常数据;

若存在,所述异常数据进行剔除,获取到最终环境信息;

否则,所述滤除所述噪声信息后的历史环境信息即为最终环境信息。

7.如权利要求6所述的倾斜监测系统,其特征在于,

所述服务器,还用于对获取到的最终环境信息进行评估处理,确定所述目标通信铁塔当前所处环境是否在预设环境范围内,若是,控制所述环境探测模块和所述监测模块正常工作;

否则,控制设置在所述目标通信铁塔上的报警模块开始工作进行报警提醒,同时控制所述环境探测模块和所述监测模块进行实时监测,并向所述管理端发送异常指令。

8.如权利要求1所述的倾斜监测系统,其特征在于,

所述服务器,还用于根据所述目标通信铁塔的当前应力信息,判断所述目标通信铁塔是否发生形变,若是,所述形变对应的形变值是否在预设安全范围内,若是,继续执行后续操作;

否则,确定所述目标通信铁塔中发生形变的目标区域,并控制所述监测模块对所述目标区域进行二次监测,并根据二次监测结果确定所述目标区域中的故障区域点,并将所述故障区域点发送到所述管理端;

同时,还向所述管理端发送安全报警指令。

9.如权利要求4所述的倾斜监测系统,其特征在于,还包括:

所述服务端对所述实时拍摄图像中的所述目标通信铁塔进行提取,得到所述目标通信铁塔的像素矩阵,且在提取的过程中还依赖于硬件方面的提取电路进行提取并得到像素矩阵的;

其中,所述提取电路包括:第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3、第四开关K4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电阻R1、第二电阻R2、第一场效应管N1、第二场效应管N2、第三场效应管N3、第四场效应管N4、第五场效应管N5、运算放大器U1、第一二极管L1、第二二极管L2、电源VCC、地GND;

其中,所述电源VCC与第一开关K1的第一端口连接,且第一开关K1的第二端口同时与第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3的一端连接,同时还与第二开关K2的第一端口连接;

所述第二开关K2的第二端口与第三开关K3的按压端口连接,且第三开关的第一端口同时与第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3的另一端连接,同时还与第一场效应管N1的栅极连接,且第三开关的第二端口同时与第三场效应管N3的源极和第四电容C4的一端连接,且第四电容C4的另一端与地GND连接;

所述第一场效应管N1的漏极与第二场效应管N2的栅极连接,且第一场效应管N1的源极与第一二极管L1的正极连接,第一二极管L1的负极与第三场效应管N3的漏极连接;

所述电源VCC还同时与所述第二场效应管N2的漏极、第四场效应管N4和第五场效应管N5的栅极连接;

所述第二场效应管N2的源极同时与第二二极管L2的正极、第四场效应管N4的源极、运算放大器U1的输出端连接,且第二二极管的负极与运算放大器U1的正向输入端连接,且运算放大器的负向输入端与第一电阻R1的一端连接,且第一电阻R1的另一端同时与第四开关K4的第一端口、第八电容C8和第二电阻R2的一端连接,且第四开关K4的第二端口与第三场效应管N3的栅极连接,且第八电容C8和第二电阻R2的另一端与地GND连接;

所述第二电阻R2的一端还与第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7的另一端连接,且第五电容C5的一端同时与第四场效应管N4的漏极和第五场效应管N5的源极连接,且第六电容C6和第七电容C7的一端同时与第五场效应管N5的漏极连接。

10.如权利要求4所述的倾斜监测系统,其特征在于,所述服务器确定所述图像中的修正量信息,并将所述修正量信息传输到所述控制单元,所述控制单元根据所述修正量信息中的位置修正信息实现对所述当前位置信息的修正处理的具体步骤如下:步骤1、所述服务器对所述目标图像的信息矩阵A进行预处理;

其中,αk为所述目标图像的信息矩阵中第k列数据信息,βk为所述目标图像的信息矩阵中第k列数据信息的预处理结果,aik为所述目标图像的信息矩阵中第k列数据信息中的第i个数据信息,k的取值为1,2,…,n,n代表信息矩阵A的列的总数,所述目标图像的信息矩阵A可表示为:步骤2、根据预处理结果得到预处理矩阵B;

其中,βk为所述目标图像的信息矩阵中第k列数据信息的预处理结果,bij为所述预处理矩阵中第j列数据信息中的第i个数据信息;

步骤3、计算修正量矩阵;

Δ=C-ξ-B

其中,Δ为所述目标通信铁塔的修正量矩阵,C为预先存储的所述目标铁塔的基准图像的信息矩阵;B为预处理矩阵,ξ为中间量,可表示为:步骤4、所述控制单元根据修正量矩阵Δ中的位置信息的修正量对所述当前位置进行修正。