1.一种基于5G的通信塔远程监测系统,其特征在于,该系统包括:监测段划分模块,用于对通信塔塔体进行均匀划分得到各监测段,在各监测段内安装摄像设备,采集各监测段局部图像;
局部构件监测模块,用于识别各监测段局部图像中的各构件类型和构件位置,构件类型包括支架构件和螺栓构件,进而分析支架构件的形变程度指数和螺栓构件的氧化程度指数;
塔体维修需求评估模块,用于根据各构件类型和构件位置,计算各监测段内的形变构件密集度,对通信塔塔体维修需求指数进行分析,进而判断是否存在结构异常结果;
外界环境监测模块,用于构建通信塔安全区域,评估安全区域内的障碍物影响因子 ,并获取当地气象异常影响因子 ,分析通信塔外界环境异常指数,进而判断是否存在环境异常结果;
预警平台,用于将异常结果发送至后台显示终端;
所述监测段划分模块与局部构件监测模块连接,局部构件监测模块与塔体维修需求评估模块连接,外界环境监测模块分别与塔体维修需求评估模块、预警平台连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G的通信塔远程监测系统,其特征在于:所述分析支架构件的形变程度指数,具体步骤为:利用图像识别技术,对各监测段局部图像进行处理和分析,得到各监测段局部图像中各支架构件的形变类型,形变类型包括断裂类型、弯曲类型和腐蚀类型;
若某支架构件的形变类型为断裂类型,断裂类型包括局部裂纹和整体断开,则获取该支架构件的裂纹长度,计算该支架构件的断裂程度指数 , ,其中 为支架构件的裂纹长度, 为设定参照裂纹长度,T1表示断裂类型为局部裂纹,T2表示断裂类型为整体断开;
若某支架构件的形变类型为弯曲类型,则获取该支架构件的轮廓偏移面积,计算该支架构件的弯曲程度指数 , ,其中 为支架构件的轮廓偏移面积,为大于1的自然常数,为设定参照轮廓偏移面积,为设定调整系数;
若某支架构件的形变类型为腐蚀类型,则获取该支架构件的锈迹深度和锈迹面积,计算该支架构件的腐蚀程度指数 , ,其中 为支架构件的锈迹面积,为支架构件的锈迹深度,表示锈迹面积的设定允许值, 为支架构件的锈迹深度对应设定参照值;
若某支架构件的形变类型包括弯曲类型和腐蚀类型,则以 作为该支架构件的形变程度指数,为预设的缩减修正因子;
分析得到支架构件的形变程度指数 , 或 或 或 。
3.根据权利要求2所述的一种基于5G的通信塔远程监测系统,其特征在于:所述螺栓构件的氧化程度指数对应分析方式为:从各监测段局部图像中定位出各螺栓构件相应位置,若某螺栓构件相应位置的螺栓完全脱落,则将该螺栓构件的氧化程度指数记为 ;
若某螺栓构件相应位置的螺栓未脱落,则获取该螺栓构件的螺纹裸露长度 和锈迹深度 ,进而根据分析公式 得到该螺栓构架的氧化程度指数,其中 分别为螺栓构件的初始螺纹裸露长度和设定的参照锈迹深度, 分别为螺栓构件的螺纹裸露长度和锈迹深度对应的设定占比权值;
分析得到螺栓构件的氧化程度指数 , 或 , 。
4.根据权利要求3所述的一种基于5G的通信塔远程监测系统,其特征在于:所述计算各监测段内的形变构件密集度,具体计算方式为:根据各监测段局部图像中的各构件类型和构件位置,对各监测段局部图像中的各支架构件和各螺栓构件进行类型汇总,统计得到各监测段内存在的各支架构架和各螺栓构件,根据支架构件的形变程度指数和螺栓构件的氧化程度指数分析方式,得到各监测段内各支架构件的形变程度指数和各螺栓构件的氧化程度指数,记为 ,为监测段编号,,为支架构件编号, ,为螺栓构件编号, ;
将各监测段内各支架构件的形变程度指数与预设的形变程度指数阈值进行对比,若某监测段内某支架构件的形变程度指数大于或等于预设的形变程度指数阈值,则将该监测段内该支架构件记为形变过度的目标支架构件,统计得到各监测段内形变过度的各目标支架构件,同理得到各监测段内氧化过度的各目标螺栓构件;
获取各监测段内形变过度的各目标支架构件的形变类型,定位出各监测段内形变类型为断裂类型且断裂程度指数为1的各目标支架构件,将其记为各监测段内的各指定支架构件,获取各监测段内的各指定支架构件位置对应划定区域,进而剔除各监测段内在各指定支架构件位置对应划定区域内的各目标螺栓构件;
统计剔除操作后的各监测段内目标螺栓构件数量,记为 ;
计算各监测段内的形变构件密集度 ,其中 分别为第个监测段内的目标支架构件数量, 分别为第个监测段内支架构件总数量和螺栓构件总数量。
5.根据权利要求4所述的一种基于5G的通信塔远程监测系统,其特征在于:所述对通信塔塔体维修需求指数进行分析的内容包括:对通信塔进行全局拍摄,获得通信塔全貌图像,通过图像处理算法对通信塔全貌图像进行特征提取,提取出通信塔塔体轮廓;
以参考地面平面为横坐标轴,垂直线为纵坐标轴,建立坐标系,基于特征提取的结果,在建立的坐标系中提取出通信塔的中轴线,并确定中轴线与坐标系的交点,进而计算出塔体倾斜角,记为 ;
结合 、 ,计算通信塔塔体维修需求指数
,其中, 分别为支
架构件的形变程度指数、螺栓构件的氧化程度指数、形变构件密集度、塔体倾斜角对应的设定阈值, 表示预设的形变构件密集度允许误差值。
6.根据权利要求5所述的一种基于5G的通信塔远程监测系统,其特征在于:所述通信塔安全区域的构建方法为:以通信塔的中轴线为基准线,获取基准线与通信塔塔体轮廓之间的距离最大值记为塔体半径距离,将塔体半径距离加上设定偏差距离,得到安全区域空间距离,进而将通信塔塔体在安全区域空间距离内的区域记为通信塔安全区域。
7.根据权利要求6所述的一种基于5G的通信塔远程监测系统,其特征在于:所述评估安全区域内的障碍物影响因子的步骤为:以通信塔塔体轮廓为划分线,将通信塔安全区域划分为塔内空间和塔外空间;
通过感应装置对塔外空间进行障碍物扫描,识别塔外空间是否存在一类障碍物,若塔外空间存在一类障碍物,则获取一类障碍物的占位空间体积,并根据一类障碍物所占位置,识别一类障碍物位置是否延伸至塔内空间;
当一类障碍物位置延伸至塔内空间时,获取一类障碍物模型,将其与塔内空间进行重叠比对,得到一类障碍物与塔内空间的重叠体积 ,计算安全区域内的一类障碍物影响因子 ,其中,表示一类障碍物的占位空间体积, 分别为设定的塔外空间和塔内空间的占位体积对应占比权重;
当一类障碍物位置未延伸至塔内空间时,进一步通过图像识别技术判断塔内空间中是否存在二类障碍物,若存在二类障碍物,则获取二类障碍物占位体积 ,以作为安全区域内的二类障碍物影响因子,为二类障碍物占位体积对应设定参照值,e为自然常数;
分析得到安全区域内的障碍物影响因子 。
8.根据权利要求1所述的一种基于5G的通信塔远程监测系统,其特征在于:所述当地气象异常影响因子获取方式为:从云端气象管理平台中获取通信塔所在地区的气象信息,气象信息包括风力值和降雨量;
计算当地气象异常影响因子 ,其中, 分别为当地气象信息中的风力值和降雨量, 分别为通信塔在正常运行情况下对应的风力值测试阈值和降雨量测试阈值。
9.根据权利要求1所述的一种基于5G的通信塔远程监测系统,其特征在于:所述分析通信塔外界环境异常指数对应分析步骤为:将 、代入公式 ,得到通信塔外界环境异常指数 ,其中,为设定的异常指数误差修正因子;
将通信塔外界环境异常指数与预设的环境异常指数进行对比,若通信塔外界环境异常指数大于预设的环境异常指数,则通信塔异常结果中包含环境异常结果。
10.根据权利要求1所述的一种基于5G的通信塔远程监测系统,其特征在于:所述异常结果包括结构异常结果和环境异常结果;
所述结构异常结果包括支架构件异常结果和螺栓构件异常结果。