【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及评估系统及其评估方法，尤其涉及一种输电线路铁塔安全性评估系统及其评估方法。
技术介绍
1、随着无人机和机器人等自动化设备进行数据采集的技术已经成熟，可以获取较为准确的铁塔结构参数和环境数据，借助于一些基于物理模型、统计模型的铁塔安全评估模型对铁塔的稳定性、抗风能力、抗震能力等重要安全性能进行评估，但是大多没有考虑到在数据采集和处理过程中会受到环境条件、设备故障等因素的影响，从而导致数据质量不稳定，以及铁塔安全评估模型的精度需要进一步优化。
2、如授权公告号为cn104636578b的中国专利公开了一种输电线路铁塔安全性评估系统及其评估方法，所述系统包括依次连接的数据采集模块、控制器模块和输出模块；所述控制模块包括所述铁塔安全状态评分模块、判断模块和比较模块。所述评估系统通过数据采集模块对铁塔状态信息采集，通过控制模块对其进行评分、划分等级，最后将所有评价信息发送至输出模块；该技术方案能够及时发现输电线路铁塔安全隐患，从而准确掌握铁塔安全性，继而为铁塔运行维护提供技术支撑，保证输电线路安全可靠运行。
3、以上专利存在本
技术介绍
提出的问题：大多没有考虑到在数据采集和处理过程中会受到环境条件、设备故障等因素的影响，从而导致数据质量不稳定，以及铁塔安全评估模型的精度需要进一步优化。为解决这一问题，本专利技术提出一种输电线路铁塔安全性评估系统及其评估方法。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本
2、鉴于上述现有输电线路铁塔安全性评估系统及其评估方法存在的问题，提出了本专利技术。
3、因此，本专利技术目的是提供一种输电线路铁塔安全性评估系统及其评估方法。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：数据采集模块、数据处理模块、安全评估模块和决策支持模块；
5、所述数据采集模块包括无人机群和信号传输设备，用于采集铁塔的结构参数数据、材料状况数据和气象参数数据；
6、所述数据处理模块用于处理所述数据采集模块采集的数据，利用机器学习算法对所述数据采集模块采集的数据进行分析和预测，识别潜在的安全隐患和异常状况；
7、所述安全评估模块包括构建安全性评估指标体系，用于评估所述铁塔的安全性；
8、所述决策支持模块包括安全性决策，用于提供风险预警。
9、作为本专利技术所述一种输电线路铁塔安全性评估系统的一种优选方案，其中：所述无人机群的部署规则包括一个主无人机、四个次无人机、一个备用无人机和一个无人机充电站摆放在所述铁塔的周围，其中主无人机在所述铁塔的正上方，一个无人机充电站放置在所述铁塔的旁边，四个次无人机分别部署在所述铁塔的四周，一个备用无人机在主、次无人机电量不足时执行实时数据采集任务；
10、所述结构参数数据包括所述铁塔的高度数据、型号数据、垂直度数据和水平度数据；
11、所述材料状况数据包括所述铁塔的材料规格数据、材料变形情况数据和材料腐蚀情况数据；
12、所述气象参数数据包括铁塔周边环境的温度数据、湿度数据、风速数据和风向数据。
13、作为本专利技术所述一种输电线路铁塔安全性评估系统的一种优选方案，其中：将采集的所述数据进行人工分类，区分所述数据的类别，首先计算新的数据与所述数据的关系预测函数表达式如下所示：
14、；
15、式中，表示新的数据与所述数据的关系预测值，表示第条数据，表示新的垂直度数据，表示垂直度数据，表示新的水平度数据，表示水平度数据，表示新的材料变形情况数据，表示材料变形情况数据，表示新的材料腐蚀情况数据，表示材料腐蚀情况数据，表示新的温度数据，表示温度数据，表示新的湿度数据，表示湿度数据；
16、然后将所述关系预测值进行递增排列，选取前5个数据，统计前5个数据所在的类别出现的频率，最后返回前5个数据出现频率最高的类别作为新的数据的关系预测分类。
17、作为本专利技术所述一种输电线路铁塔安全性评估系统的一种优选方案，其中：利用所述数据构建安全性评估指标体系，采集安全性评估的数据包括所述铁塔的垂直度数据、水平度数据、材料变形情况数据、材料腐蚀情况数据、温度数据、湿度数据、风速数据，其中所述安全性评估的数据的区间范围为，0表示所述安全性评估的数据的数值不正常，1表示所述安全性评估的数据的数值正常，对所述安全性评估的数据进行量化的函数表达式如下所示：
18、；
19、式中，表示所述垂直度数据，表示所述水平度数据，表示所述材料变形情况数据，表示所述材料腐蚀情况数据，表示所述温度数据，表示所述湿度数据，表示所述风速数据，、表示所述安全性评估的数据的阈值，表示安全性评估的数据进行量化处理后的数值。
20、作为本专利技术所述一种输电线路铁塔安全性评估系统的一种优选方案，其中：所述安全性评估指标体系的构建规则如下所示：
21、首先，确定评估指标，所述评估指标包括结构故障风险、导线故障风险和材料故障风险，以所述垂直度和所述水平度来评价所述铁塔的结构故障风险，以所述温度、所述湿度和所述风速来评价所述铁塔的导线故障风险，以所述材料变形情况和所述材料腐蚀情况来评价所述铁塔的材料故障风险；
22、其次，计算所述安全性评估的数据的量化结果；
23、然后，分别计算所述垂直度数据、所述水平度数据、所述材料变形情况数据、所述材料腐蚀情况数据、所述温度数据、所述湿度数据和所述风速数据的均值和方差；
24、最后，计算安全性评分，生成安全性等级，所述安全性评分的函数表达式如下所示：
25、；
26、式中，表示所述安全性评分的结果值，表示所述垂直度数据量化处理后的均值，表示所述水平度数据量化处理后的均值，表示所述材料变形情况数据量化处理后的均值，表示所述材料腐蚀情况数据量化处理后的均值，表示所述温度数据量化处理后的均值，表示所述湿度数据量化处理后的均值，表示所述风速数据量化处理后的均值，表示所述垂直度数据量化处理后的方差，表示所述水平度数据量化处理后的方差，表示所述材料变形情况数据量化处理后的方差，表示所述材料腐蚀情况数据量化处理后的方差，表示所述温度数据量化处理后的方差，表示所述湿度数据量化处理后的方差，表示所述风速数据量化处理后的方差。
27、作为本专利技术所述一种输电线路铁塔安全性评估系统的一种优选方案，其中：所述安全性等级的规则如下所示：
28、若大于所述安全性评分的阈值，则所述铁塔的安全性等级为等级一；
29、若等于所述安全性评分的阈值，则所述铁塔的安全性等级为等级二；
30、若小于所述安全性评分的阈值，则所述铁塔的安全性等级为等级三；
31、其中，所述等级一表示所述铁塔的结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：所述无人机群的部署规则包括一个主无人机、四个次无人机、一个备用无人机和一个无人机充电站摆放在所述铁塔的周围，其中主无人机在所述铁塔的正上方，一个无人机充电站放置在所述铁塔的旁边，四个次无人机分别部署在所述铁塔的四周，一个备用无人机在主、次无人机电量不足时执行实时数据采集任务；
3.如权利要求2所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：将采集的所述数据进行人工分类，区分所述数据的类别，首先计算新的数据与所述数据的关系预测函数表达式如下所示：
4.如权利要求3所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：利用所述数据构建安全性评估指标体系，采集安全性评估的数据包括所述铁塔的垂直度数据、水平度数据、材料变形情况数据、材料腐蚀情况数据、温度数据、湿度数据、风速数据，其中所述安全性评估的数据的区间范围为，0表示所述安全性评估的数据的数值不正常，1表示所述安全性评估的数据的数值正常，对所述安全性评估的数据进行量化的函数表达式
5.如权利要求4所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：所述安全性评估指标体系的构建规则如下所示：
6.如权利要求5所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：所述安全性等级的规则如下所示：
7.如权利要求6所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：所述安全性决策的规则如下所示：
8.一种输电线路铁塔安全性评估方法，基于权利要求1-7中任一项所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统实现，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，其特征在于：包括，
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该计算机程序被执行时，实现如权利要求8所述的一种输电线路铁塔安全性评估方法。
...【技术特征摘要】
1.一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：所述无人机群的部署规则包括一个主无人机、四个次无人机、一个备用无人机和一个无人机充电站摆放在所述铁塔的周围，其中主无人机在所述铁塔的正上方，一个无人机充电站放置在所述铁塔的旁边，四个次无人机分别部署在所述铁塔的四周，一个备用无人机在主、次无人机电量不足时执行实时数据采集任务；
3.如权利要求2所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：将采集的所述数据进行人工分类，区分所述数据的类别，首先计算新的数据与所述数据的关系预测函数表达式如下所示：
4.如权利要求3所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：利用所述数据构建安全性评估指标体系，采集安全性评估的数据包括所述铁塔的垂直度数据、水平度数据、材料变形情况数据、材料腐蚀情况数据、温度数据、湿度数据、风速数据，其中所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，
申请(专利权)人：徐州拓发电力器材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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