本发明涉及电力杆塔监测，尤其涉及一种无线通信用电力杆塔形变监测系统。
背景技术：
1、电力杆塔是架空输电线路中用来支撑输电线的支撑物，也被称为杆形或塔形构筑物，它们通常由钢材或钢筋混凝土制成，是架空输电线路的主要支撑结构，电力杆塔的主要功能是支承架空输电线路导线和架空地线，并保持它们之间以及它们与大地之间的距离；
2、目前在电力杆塔的使用过程中，普遍通过人工定期巡查的方式以判断电力杆塔的形变和倾斜状况，从而评估其运行风险，费时费力，管理难度大且评估结果不够精准，无法准确反馈塔体的形变状况和塔基沉降状况并及时预警，以及无法合理评估其运行风险程度，不利于管理人员作出针对性的应对措施；
3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本发明的目的在于：为了解决无法准确反馈塔体的形变状况和塔基沉降状况并及时预警，以及无法合理评估其运行风险程度，管理难度大且费时费力，不利于管理人员作出相应应对措施的问题，而提出的一种无线通信用电力杆塔形变监测系统。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种无线通信用电力杆塔形变监测系统，包括服务器、塔体多点定位检测模块、塔基沉降检测分析模块和运行风险综合评估模块；塔体多点定位检测模块将塔体进行多点定位偏移分析，据此以判断塔体形变状况是否符合要求，并生成形变预警信号或形变正常信号，将形变预警信号经服务器发送至后台监管终端，以及将形变正常信号经服务器发送至塔基沉降检测分析模块；
4、塔基沉降检测分析模块在接收到形变正常信号时，通过塔基沉降检测分析以判断电力杆塔的塔基沉降状况是否符合要求，据此以生成沉降预警信号或沉降正常信号，将沉降预警信号经服务器发送至后台监管终端；在生成形变正常信号和沉降正常信号时，运行风险综合评估模块通过分析以评估塔体和塔基的风险状况，据此以生成运行高风险信号或运行低风险信号，将运行高风险信号经服务器发送至后台监管终端。
5、进一步的，多点定位偏移分析的具体分析过程包括：
6、获取到事先在塔体上所布设的若干个塔体点，将对应塔体点标记为i，i＝{1,2，…，n}，n表示塔体点的数量且n为大于1的自然数；通过i gs技术获取到塔体上对应塔体点i的实时定位数据，据此以得到塔体点i的定位偏移量，将所有塔体点i的定位偏移量进行求和计算并取均值得到塔体综偏值；将塔体综偏值与预设塔体综偏阈值进行数值比较，若塔体综偏值超过预设塔体综偏阈值，则生成形变预警信号。
7、进一步的，若塔体综偏值未超过预设塔体综偏阈值，则将塔体点i的定位偏移量与预设定位偏移量阈值进行数值比较，若定位偏移量超过预设定位偏移量阈值，则将塔体点i标记为塔体异常点；将塔体异常点的数量与数值n进行比值计算得到塔体异表值，将数值最大的定位偏移量标记为形变偏幅值；将形变偏幅值、塔体异表值以及塔体综偏值进行数值计算得到塔体变况值，将塔体变况值与预设塔体变况阈值进行数值比较，若塔体变况值超过预设塔体变况阈值，则生成形变预警信号；若塔体变况值未超过预设塔体变况阈值，则生成形变正常信号。
8、进一步的，塔基沉降检测分析的具体分析过程如下：
9、获取到事先在塔基上所布设的若干个塔基点，将对应塔基点标记为u，u＝{1,2，…，m}，m表示塔基点的数量且m为大于1的自然数；通过i gs技术获取到塔体上对应塔基点u的实时定位数据，据此以得到塔基点u的沉降数据，将所有塔基点的沉降数据建立塔基沉降集合；将塔基沉降集合进行均值计算得到塔基沉降分析值，将塔基沉降分析值与预设塔基沉降分析阈值进行数值比较，若塔基沉降分析值超过预设塔基沉降分析阈值，则生成沉降预警信号。
10、进一步的，若塔基沉降分析值未超过预设塔基沉降分析阈值，则将塔基沉降集合中的子集按照数值由大到小的顺序进行排序，将位于前k位的子集和位于后k位的子集分别进行均值计算以得到沉降前序值和沉降后序值，将沉降前序值和沉降后序值进行差值计算得到沉降差异值；
11、将沉降差异值和塔基沉降分析值进行数值计算得到沉降评估值，将沉降评估值与预设沉降评估阈值进行数值比较，若沉降评估值超过预设沉降评估阈值，则生成沉降预警信号，若沉降评估值未超过预设沉降评估阈值，则生成沉降正常信号。
12、进一步的，运行风险综合评估模块的具体运行过程包括：
13、通过分析获取到塔体风险系数和塔基风险系数，将塔体变况值、沉降评估值、塔体风险系数和塔基风险系数进行赋权求和计算得到杆塔风险综评系数；将杆塔风险综评系数与预设杆塔风险综评系数阈值进行数值比较，若杆塔风险综评系数超过预设杆塔风险综评系数阈值，则生成运行高风险信号，若杆塔风险综评系数未超过预设杆塔风险综评系数阈值，则生成运行低风险信号。
14、进一步的，塔体风险系数的分析获取方法如下：
15、采集到所有塔体点的振动数据和结冰量数据，将所有振动数据进行求和计算并取均值得到振动分析值，将所有结冰量数据进行求和计算并取均值得到结冰量分析值；以及采集到电力杆塔所处环境的环境风力数据，将振动分析值、结冰量分析值和环境风力数据进行数值计算得到塔体风险系数。
16、进一步的，塔基风险系数的分析获取方法如下：
17、获取到塔基所处土壤环境的土壤类型，事先设定每种土壤类型分别对应一组土壤隐患值；采集到塔基所处土壤环境的水位数据，将水位数据相较于预设适宜水位数据的偏离值标记为水位分析值；以及在塔基所处土壤环境中布设若干个土壤检测点，采集到对应土壤检测点的土壤温度、土壤含水量和土壤疏松度，将土壤温度相较于预设适宜土壤温度值的偏离值标记为土温偏差值，将所有土壤检测点的土温偏差值进行均值计算得到土温分析值，同理获取到含水分析值，且将所有土壤检测点的土壤疏松度进行均值计算得到疏松度分析值；将土壤隐患值、水位分析值、土温分析值、含水分析值和疏松度分析值进行数值计算得到塔基风险系数。
18、进一步的，服务器与周期管控模块通信连接，服务器将形变正常信号和沉降正常信号发送至周期管控模块，周期管控模块在接收到形变正常信号和沉降正常信号时，向前追溯并设定时长为l1的管控周期，通过分析以生成周期管控合格信号或周期管控不合格信号，将周期管控不合格信号经服务器发送至后台监管终端。
19、进一步的，周期管控模块的具体运行过程如下：
20、获取到管控周期的初始时刻和结束时刻塔体点i的实时定位数据，基于塔体点i在初始时刻和结束时刻的实际定位数据以得到其周期偏移数据，同理获取到塔基点u的周期沉降数据；将所有塔体点的周期偏移数据进行均值计算得到周期偏移平均值，将塔体点i的周期偏移数据减去周期偏移平均值得到周期偏移差值，将周期偏移差值与预设周期偏移差值阈值进行数值比较，若周期偏移差值超过预设周期偏移差值阈值，则判断塔体点i为形变不良点；同理经过进行分析以得到周期沉降平均值，并据此以判断塔基点u是否为沉降不良点；
21、将形变不良点的数量与数值n进行比值计算得到形变不良点占比值，同理得到沉降不良点占比值；通过将周期偏移平均值、周期沉降平均值、形变不良点占比值和沉降不良点占比值进行数值计算以得到周期管控值，将周期管控值与预设周期管控阈值进行数值比较，若周期管控值超过预设周期管控阈值，则生成周期管控不合格信号，若周期管控值未超过预设周期管控阈值，则生成周期管控合格信号
22、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
23、1、本发明中，通过塔体多点定位检测模块将塔体进行多点定位偏移分析，据此以判断塔体形变状况是否符合要求，并生成形变预警信号或形变正常信号，能够准确反馈塔体的安全隐患程度，塔体多点定位检测模块将形变正常信号经服务器发送至塔基沉降检测分析模块，塔基沉降检测分析模块通过塔基沉降检测分析以判断电力杆塔的塔基沉降状况是否符合要求，据此以生成沉降预警信号或沉降正常信号，能够准确反馈塔基的安全隐患程度，以便管理人员及时作出相应处理措施，有助于保障电力杆塔的安全稳定运行。
24、2、本发明中，在生成形变正常信号和沉降正常信号时，运行风险综合评估模块通过分析以评估塔体和塔基的风险状况，据此以生成运行高风险信号或运行低风险信号，实现对电力杆塔运行风险状况的综合评估，评估结果更加精准，有助于管理人员及时作出更精准的管控措施；以及通过周期管控模块向前追溯并设定时长为l1的管控周期，通过分析以生成周期管控合格信号或周期管控不合格信号，以便管理人员详细掌握管控周期内电力杆塔的风险增长状况，有助于管理人员及时进行相关原因调查并加强风险监管。
1.一种无线通信用电力杆塔形变监测系统，其特征在于，包括服务器、塔体多点定位检测模块、塔基沉降检测分析模块和运行风险综合评估模块；塔体多点定位检测模块将塔体进行多点定位偏移分析，据此以判断塔体形变状况是否符合要求，并生成形变预警信号或形变正常信号，将形变预警信号经服务器发送至后台监管终端，以及将形变正常信号经服务器发送至塔基沉降检测分析模块；
2.根据权利要求1所述的一种无线通信用电力杆塔形变监测系统，其特征在于，所述塔基沉降检测分析的具体分析过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种无线通信用电力杆塔形变监测系统，其特征在于，若塔基沉降分析值未超过预设塔基沉降分析阈值，则将塔基沉降集合中的子集按照数值由大到小的顺序进行排序，将位于前k位的子集和位于后k位的子集分别进行均值计算以得到沉降前序值和沉降后序值，将沉降前序值和沉降后序值进行差值计算得到沉降差异值；
4.根据权利要求1所述的一种无线通信用电力杆塔形变监测系统，其特征在于，运行风险综合评估模块的具体运行过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种无线通信用电力杆塔形变监测系统，其特征在于，所述塔体风险系数的分析获取方法如下：
6.根据权利要求4所述的一种无线通信用电力杆塔形变监测系统，其特征在于，所述塔基风险系数的分析获取方法如下：
7.根据权利要求1所述的一种无线通信用电力杆塔形变监测系统，其特征在于，所述服务器与周期管控模块通信连接，服务器将形变正常信号和沉降正常信号发送至周期管控模块，周期管控模块在接收到形变正常信号和沉降正常信号时，向前追溯并设定时长为l1的管控周期，通过分析以生成周期管控合格信号或周期管控不合格信号，将周期管控不合格信号经服务器发送至后台监管终端。
8.根据权利要求7所述的一种无线通信用电力杆塔形变监测系统，其特征在于，周期管控模块的具体运行过程如下：
