【技术实现步骤摘要】
本申请涉及铁塔监测，尤其是涉及一种非接触式铁塔监测装置及方法。
技术介绍
1、随着我国经济的高速发展，铁塔在通信、电力传输等领域应用的越来越广泛，作为通信、电力传输和铁路网络的关键基础设施，其安全稳定运行至关重要。然而，对于铁塔基本状态的监测管理，长时间缺乏科学有效的监测手段。遇到极端情况，例如土质变化、地壳运动、恶劣气候、氧化老化等，都会给铁塔带来安全隐患问题，导致铁塔倾斜甚至倒塌，造成通信、电力或者铁路网络中断，同时严重威胁安全。
2、目前，常见的监测方法存在种种不足。例如：人工巡检耗费人力物力，效率低下，且容易受主观因素影响，难以实现实时监测。接触式监测方案虽然能够提供一定的监测数据，但施工运维困难，成本高，且易受环境影响。基于摄像头的监测方法需要昂贵的设备和复杂的图像处理技术，开发成本较高。依托北斗卫星导航系统的监测方案虽然精确，但安装要求高，成本昂贵，且在极端情况下设备易损坏。
3、因此，如何能够在降低监测成本的同时，提高铁塔状态监测效率和准确性成为了目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了在降低监测成本的同时，提高铁塔状态监测效率和准确性，本申请提供了一种非接触式铁塔监测装置及方法。
2、第一方面，本申请提供一种非接触式铁塔监测装置，采用如下的技术方案：
3、一种非接触式铁塔监测装置，包括控制处理器、至少两个测距雷达和用于安装在铁塔上的至少一个目标角反射器；
4、至少两个所述测距雷达对称设置在铁塔一侧且均朝
5、至少一个所述目标角反射器用于安装在铁塔上的预设高度处，所述目标角反射器用于将所述测距雷达发射的电磁波反射回所述测距雷达，以增强所述测距雷达的回波信号强度；
6、所述控制处理器，连接于至少两个所述测距雷达，用于根据至少两个所述测距雷达的实时目标距离，确定至少两个所述测距雷达的目标距离变化值；
7、所述控制处理器，还用于获取至少两个所述测距雷达的当前安装角度信息，结合至少两个所述测距雷达的目标距离变化值，得到铁塔的状态监测数据；其中，所述状态监测数据包括铁塔的水平位移值和均匀沉降值。
8、通过采用上述技术方案，仅需在铁塔上安装角反射器，采用测距雷达发射和接收电磁波，角反射器能够增强测距雷达的回波信号强度，通过控制处理器进行数据分析和计算，从而实现了非接触式监测铁塔的基本状态，且无需在铁塔上安装传感器及布线，降低了监测成本，提高了监测的自动化水平，减少了人为误差，增强了数据的准确性和可靠性，对于铁塔的维护管理和安全运营具有重要意义。
9、可选的，至少两个所述测距雷达包括第一测距雷达和第二测距雷达；
10、所述控制处理器用于根据所述第一测距雷达和第二测距雷达的实时目标距离，确定所述第一测距雷达的第一目标距离变化值和所述第二测距雷达的第二目标距离变化值。
11、通过采用上述技术方案，监测两个测距雷达的实时目标距离，即可确定两个测距雷达对应的目标距离变化值，从而为铁塔的位移监测和沉降监测提供数据基础，实现了对铁塔状态的高效、实时和准确监测。
12、可选的，所述测距雷达的当前安装角度信息包括水平位移倾角值；
13、所述控制处理器还用于获取所述第一测距雷达和所述第二测距雷达的水平位移倾角值，结合所述第一目标距离变化值和所述第二目标距离变化值，基于第一预设算法得到铁塔的所述水平位移值；
14、其中，设所述第一测距雷达和所述第二测距雷达的水平位移倾角值为α，所述第一目标距离变化值为x1，所述第二目标距离变化值为x2，所述水平位移值为y1，所述第一预设算法包括：
15、当x1=x2时，y1=x1/cosα；
16、当x1=0，x2！=0时，y1=x2/cosα；
17、当x2=0，x1!=0时，y1=x1/cosα；
18、当x2/x1>0，且(x2/x1-sinα)<0.01时，y1=x1/cosα；
19、当x1/x2>0，且(x1/x2-sinα)<0.01时，y1=x2/cosα；
20、当x1*x2<0时，y1=|x1|+|x2|。
21、通过采用上述技术方案，结合水平位移倾角值、第一目标距离变化值和第二目标距离变化值，基于统一标准化的计算公式，即可实现对铁塔的水平位移值的精确测量，从而提高了数据的准确性和可靠性，便于了解铁塔的水平位移情况，可以及时发现潜在的结构问题，并采取相应的维护措施。
22、可选的，所述测距雷达的当前安装角度信息包括均匀沉降仰角值；
23、所述控制处理器还用于获取所述第一测距雷达和所述第二测距雷达的均匀沉降仰角值，结合所述第一目标距离变化值和所述第二目标距离变化值，基于第二预设算法得到铁塔的所述均匀沉降值；
24、其中，设所述第一测距雷达和所述第二测距雷达的均匀沉降仰角值为β，所述第一目标距离变化值为x1，所述第二目标距离变化值为x2，所述均匀沉降值为y2，预设差值为n，所述第二预设算法包括：
25、当x1>0，x2>0且|x1-x2|<=n时，y2=-((x1+x2)/(2*sinβ))；
26、当x1<0，x2<0且|x1-x2|<=n时，y2=-((x1+x2)/(2*sinβ))；
27、其余情况下，y2=0。
28、通过采用上述技术方案，结合均匀沉降仰角值、第一目标距离变化值和第二目标距离变化值，基于统一标准化的计算公式，即可实现对铁塔的均匀沉降值的精确测量，从而便于了解铁塔的沉降情况，提高了监测的自动化水平，减少了人为误差。
29、可选的，所述监测装置还包括图像监控模块和管理终端，所述图像监控模块与管理终端连接；所述监控模块用于获取铁塔的实时监控图像并发送至管理终端。
30、通过采用上述技术方案，利用图像监控模块进行实时监控，可以每天二十四小时实时记录铁塔地基的情况，当铁塔地线遭遇被盗或人为破坏时会触发警报处理装置，地面全方位摄像头将拍摄画面传送至管理终端；同时，摄像头视频实时监控也能够便于管理人员观察铁塔实时状态，结合铁塔状态监测结果，使相关工作人员第一时间了解到铁塔目前的基本状态以及事故发生时铁塔的位置。
31、可选的，所述控制处理器连接于所述管理终端，还用于在所述状态监测数据存在异常时，发送异常告警信号至管理终端。
32、通过采用上述技术方案，在铁塔状态出现异常时，能够立即发出告警信号，确保管理人员能够及时获悉并采取措施，减少了因人为判断失误导致的延迟和疏忽，提高了监测系统的准确性和可靠性。
33、可选的，所述控制处理器包括水平位移预警模块和均匀沉降预警模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：包括控制处理器（11）、至少两个测距雷达（12）和用于安装在铁塔上的至少一个目标角反射器（13）；
2.根据权利要求1所述的一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：至少两个所述测距雷达（12）包括第一测距雷达（121）和第二测距雷达（122）；
3.根据权利要求2所述的一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：所述测距雷达（12）的当前安装角度信息包括水平位移倾角值；
4.根据权利要求2所述的一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：所述测距雷达（12）的当前安装角度信息包括均匀沉降仰角值；
5.根据权利要求1到4任一所述的一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：所述监测装置还包括图像监控模块（14）和管理终端，所述图像监控模块（14）与管理终端连接；所述监控模块用于获取铁塔的实时监控图像并发送至管理终端。
6.根据权利要求5所述的一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：所述控制处理器（11）连接于所述管理终端，还用于在所述状态监测数据存在异常时，发送异常告警信号至管理终端。
7.
8.一种非接触式铁塔监测方法，其特征在于：应用于权利要求1-7任一所述的非接触式铁塔监测装置；
9.根据权利要求8所述的一种非接触式铁塔监测方法，其特征在于，所述监测方法还包括：在所述状态监测数据存在异常时，发送异常告警信号至管理终端。
10.根据权利要求9所述的一种非接触式铁塔监测方法，其特征在于，在所述状态监测数据存在异常时，发送异常告警信号至管理终端包括：
...【技术特征摘要】
1.一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：包括控制处理器（11）、至少两个测距雷达（12）和用于安装在铁塔上的至少一个目标角反射器（13）；
2.根据权利要求1所述的一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：至少两个所述测距雷达（12）包括第一测距雷达（121）和第二测距雷达（122）；
3.根据权利要求2所述的一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：所述测距雷达（12）的当前安装角度信息包括水平位移倾角值；
4.根据权利要求2所述的一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：所述测距雷达（12）的当前安装角度信息包括均匀沉降仰角值；
5.根据权利要求1到4任一所述的一种非接触式铁塔监测装置，其特征在于：所述监测装置还包括图像监控模块（14）和管理终端，所述图像监控模块（14）与管理终端连接；所述监控模块用于获取...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵兰，
申请(专利权)人：COMLAB北京通信系统设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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