1.一种基于数字孪生的无接触式杆塔挠度监测系统，其特征在于：由物理测量平台、虚拟测量平台、虚实数据集成器及测量监控平台4个子系统组成，物理测量平台利用高度传感器、距离传感器、倾角传感器、工业相机监测杆塔的实时状态，以PLC作为物理测量平台控制系统，通过预留数据接口实现远程数据传输；

虚拟测量平台包括杆塔模型、测量系统、辅助测量系统，杆塔模型由物理测量平台映射而来，通过物理测量平台与虚拟测量平台有机结合体现出数字孪生的特点；

虚实数据集成器将物理测量平台产生的实时数据进行采样储存到数据库中，数据库中的数据驱动虚拟测量平台运行；

测量监控平台由系统管理模块、测量控制模块、测量监控模块、数据管理模块组成，当杆塔挠度超过设定值后，系统自动报警，从而方便技术人员对杆塔进行检修；

所述虚拟测量平台数据由物理平台实际测量映射而来，在虚拟平台中对杆塔的挠度进行测量，其测量数据模型统一定义为：；(1)

其中， 为物理平台杆塔测量过程中的数字模型， 为虚拟测量平台孪生的杆塔数字模型， 为杆塔竣工时的数字模型；

虚拟测量平台中测量系统统一定义为：

；(2)

其中， 表示虚拟数字空间中杆塔的功能模型，根据杆塔的实际受力情况建立与之对应的功能模型，一比一真实模拟杆塔工作情况； 表示虚实通讯接口，采用PLC接口、测量设备数据接口、虚拟平台与实体进行数据交互，以达到数据交互和实时数据驱动的目的； 表示虚拟监测服务功能模型，系统的有机连接和运作包括实现测量设备的功能、处理信号、监测杆塔模型行为、限制杆塔过度偏挠规则，；(3)

其中， 为杆塔的三维几何模型， 为物理测量平台与虚拟测量平台的数据接口， 为杆塔状态预演模式；

虚拟测量平台的数字空间与物理测量平台的实体空间的映射是进行数据融合和交互的基础，并在此基础上进一步构建了实体信息的虚实映射关系和融合机制，以克服目前实体与虚拟空间信息的异步、一致性差的问题；虚拟测量平台的数字空间定义为：；(4)

；(5)

；(6)

其中， 表示虚拟测量平台的数字空间， 、 为数字空间和物理空间 、对应的数字模型的集合。

2.根据权利要求1所述一种基于数字孪生的无接触式杆塔挠度监测系统，其特征在于：杆塔的挠度测量包括以下步骤，通过物理测量平台，将测量数据远程传输至虚拟测量平台；

首先考虑杆塔的水平位移，在虚拟空间中杆塔上一个测量点a由 移动到测量点a´，这个测量点在x轴、y轴、z轴的变化量分别为 ，整个移动过程，用坐标变换矩阵描述为：

；(7)

式中， 为测量点a沿 轴方向的水平距离， 为测量点a沿 轴方向的水平距离， 为测量点a沿 轴方向的水平距离， 为偏移后的测量点a´沿 轴方向的水平距离， 为偏移后的测量点a´沿 轴方向的水平距离， 为偏移后的测量点a´沿 轴方向的水平距离，为 与 之间沿 轴方向水平距离的差值， 为 与 之间沿 轴方向水平距离的差值，为 与 之间沿 轴方向水平距离的差值。

3.根据权利要求2所述一种基于数字孪生的无接触式杆塔挠度监测系统，其特征在于：杆塔挠度还需要考虑弯曲位移假设测量点a起始角度为 旋转到a´点后角度变为，这个测量点在x轴、y轴、z轴的旋转角度分别为 ，整个移动过程，用坐标变换矩阵描述为：

；(8)

式中， 为测量点a沿 轴的角度， 为测量点a沿 轴的角度， 为测量点a沿 轴的角度， 为偏移后的测量点a´沿 轴的角度， 为偏移后的测量点a´沿 轴的角度， 为偏移后的测量点a´沿 轴的角度， 为 与 之间沿 轴角度的差值， 为 与之间沿 轴角度的差值， 为 与 之间沿 轴角度的差值。

4.根据权利要求2或3所述一种基于数字孪生的无接触式杆塔挠度监测系统，其特征在于：为了便于监测在虚拟测量平台中需要对孪生的杆塔进行缩放，缩放时要按照比例进行，x轴、y轴、z轴同时缩放，若缩放比例为 ，可用矩阵表示为：；(9)

式中， 为缩放比例。