本发明涉及电塔安全监测，具体为基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统及装置。
背景技术：
1、随着国民经济的发展，电力网络的覆盖面积越来越广，电力输电线路中大量使用了铁塔，铁塔在电力输电线路的覆盖中起到了重要作用。基于安全，现存铁塔多为刚架结构，长期暴露在野外，加之自然灾害(如雨雪、洪水、泥石流、大风等)以及矿山开采、工程施工、人为破坏等使得许多构件变形，地基滑坡，腐蚀，松动等问题，还存在铁塔破坏，倾斜，倒塌的风险。为避免消除安全隐患，需要对输电铁塔进行监测处理，监测主要是为了保障电网的安全、提高供电质量和稳定性、减少维修成本和风险。
2、现有技术中针对输电铁塔监测一般采取人工巡视巡检的方案，该方案效率低下，存在一定的风险，难以满足当前的电塔安全监测任务需求，且传统的巡检模式只能对电塔进行有限的监测，同时，目前对铁路通信铁塔安全监测同样采用人工巡检、激光定位或者陀螺仪等方式，该类方案的巡检成本较高。现行的监测设备精度及稳定性差，相对于实时监测的需求来说，上述手段不易及时发现问题，存在一定的主观性且某些参数人工实测困难。因此本发明提供一种基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统及装置。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统及装置，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明提高了监测准确度，节省了人力物力资源，快速响应异常情况，增强了安全防范意识，为电力安全保障工作带来重要的经济效益和社会意义。
2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统，包括北斗卫星导航系统、多源传感器模块和无人机巡检系统，该监测系统的执行流程如下：
3、s1、利用北斗卫星导航系统提供的高精度定位服务，实现对监测终端的精确定位；
4、s2、通过多源传感器模块用于数据采集：通过多种传感器对环境参数进行实时监测，获取环境数据；
5、s3、利用高精度加速度传感器对铁塔摆动频率、摆动幅度动态数据进行实时监测；
6、s4、数据处理与分析：对采集到的数据进行处理和分析，提取有用信息；
7、s5、数据传输与共享：将处理后的数据通过网络进行传输，并实现数据共享和交换，以便于其他相关部门或用户进行监测和预警；
8、s6、基于无人机巡检系统对铁塔及环境动态巡检与危险源识别。
9、进一步的，多源传感器模块采集的环境参数包括温度、湿度、气压、风速、风向等，对采集到的数据提出的有用信息包括环境变化趋势、异常事件等。
10、进一步的，该监测系统针对无人机巡检系统进行集成开发，包括任务、航线、触发机制，并针对铁塔本体及环境动态巡检制定相关的方式方法，开发危险源识别相关的机器学习算法。
11、进一步的，还包括输电电塔安全监测机器学习算法，所述机器学习算法包括多源传感器融合算法、多源传感器边缘计算风险识别算法、危险源图像ai识别算法、无人机巡检地形自适应算法。
12、进一步的，所述多源传感器融合算法通过高频采集的北斗高精度定位数据和加速度传感器数据，并将采集到的数据进行融合，利用多源数据的互补性和协同性，提高数据的精度和可靠性对融合后的数据进行处理和分析，提取有用信息，如铁塔的运动轨迹、变化趋势等；所述多源传感器边缘计算风险识别算法对一体化监测终端的北斗+传感器的多源数据进行预处理，从预处理后的数据中提取有用的特征进行后续的分析和处理。
13、进一步的，所述危险源图像ai识别算法通过无人机采集危险源图像数据，形成数据集，对采集到的数据进行预处理，从预处理后的图像中提取特征进行后续的分析和处理，基于提取的特征构建危险源图像识别模型；将构建好的模型部署在实际场景中，实现对危险源图像的自动识别和分类；无人机巡检地形自适应算法通过无人机搭载的传感器采集地形数据，对采集到的地形数据进行处理，以提高数据质量和准确性，基于处理后的地形数据，设计地形自适应规划算法，实现无人机在不同地形下的自适应飞行路径规划，根据规划算法生成的路径，设计无人机控制算法，实现无人机的自主飞行和巡检，对采集到的地形数据进行分析和应用。
14、进一步的，还包括输电电塔安全监测预警管理系统，该预警管理系统的执行流程如下：在输电电塔上安装多种传感器，实现对电塔结构、温度、倾斜等多个方面的实时监测，通过传感器采集到的数据，进行数据采集和处理，提高数据质量和准确性，基于采集到的数据，构建输电电塔安全预警模型，根据预警模型的结果，对电塔的安全风险进行评估和管理，制定相应的安全措施和应急预案；构建输电电塔安全监测预警管理平台。
15、进一步的，所述预警管理系统包括输电电塔安全监测app，通过app展示电塔的位置和状态，包括电塔的实时图像、温度、倾斜等数据；基于处理和分析后的数据，实现对电塔安全隐患的预警和提醒，及时通知相关人员进行处理，所述电塔安全监测app还用于对电塔的维护管理和反馈，包括维护记录、维修计划等。
16、一种如上述监测系统中使用的监测装置，包括基于北斗+多源传感器的一体化智能监测终端，该监测终端融合了北斗高精度定位芯片、气象传感器、振动传感器、倾角传感器等组件。
17、进一步的，所述监测终端通过数据融合技术将多种传感器获取的多源数据进行统一处理计算并进行深度加工，所述监测终端还通过通讯模块与云服务器进行连接，且监测终端将多源数据实时上传至云服务器。
18、本发明的有益效果：
19、1.本发明通过北斗系统+一体化多源传感器+无人机联合使用，可以覆盖更广的区域，并获取更精细的数据，从而扩大监测覆盖范围，利用互联网和移动端，实现对输电铁塔的远程监控和预警，提高管理效率和管理水平，实现智能化管理。
20、2.本发明采用无人机和自动化监测技术，实现自动化运维，可以减少人工巡检和设备维护所需的时间和人力物力资源，从而大幅降低监测成本，减少了人力和物力资源投入，当发生异常情况时，无人机可以迅速飞到现场并在短时间内完成环境监测和数据采集等任务，实现快速响应，及时处理故障。
21、3.本发明采用新技术进行监测，不仅提高了监测效率和准确性，也能够引起社会各界的重视和广泛关注，提高了安全性，从而增强安全防范意识以及整个社会对电力安全的防范意识。
1.基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统，其特征在于：包括北斗卫星导航系统、多源传感器模块和无人机巡检系统，该监测系统的执行流程如下：
2.根据权利要求1所述的基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统，其特征在于：多源传感器模块采集的环境参数包括温度、湿度、气压、风速、风向等，对采集到的数据提出的有用信息包括环境变化趋势、异常事件等。
3.根据权利要求1所述的基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统，其特征在于：该监测系统针对无人机巡检系统进行集成开发，包括任务、航线、触发机制，并针对铁塔本体及环境动态巡检制定相关的方式方法，开发危险源识别相关的机器学习算法。
4.根据权利要求3所述的基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统，其特征在于：还包括输电电塔安全监测机器学习算法，所述机器学习算法包括多源传感器融合算法、多源传感器边缘计算风险识别算法、危险源图像ai识别算法、无人机巡检地形自适应算法。
5.根据权利要求4所述的基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统，其特征在于：所述多源传感器融合算法通过高频采集的北斗高精度定位数据和加速度传感器数据，并将采集到的数据进行融合，利用多源数据的互补性和协同性，提高数据的精度和可靠性对融合后的数据进行处理和分析，提取有用信息，如铁塔的运动轨迹、变化趋势等；所述多源传感器边缘计算风险识别算法对一体化监测终端的北斗+传感器的多源数据进行预处理，从预处理后的数据中提取有用的特征进行后续的分析和处理。
6.根据权利要求4所述的基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统，其特征在于：所述危险源图像ai识别算法通过无人机采集危险源图像数据，形成数据集，对采集到的数据进行预处理，从预处理后的图像中提取特征进行后续的分析和处理，基于提取的特征构建危险源图像识别模型；将构建好的模型部署在实际场景中，实现对危险源图像的自动识别和分类；无人机巡检地形自适应算法通过无人机搭载的传感器采集地形数据，对采集到的地形数据进行处理，以提高数据质量和准确性，基于处理后的地形数据，设计地形自适应规划算法，实现无人机在不同地形下的自适应飞行路径规划，根据规划算法生成的路径，设计无人机控制算法，实现无人机的自主飞行和巡检，对采集到的地形数据进行分析和应用。
7.根据权利要求1所述的基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统，其特征在于：还包括输电电塔安全监测预警管理系统，该预警管理系统的执行流程如下：在输电电塔上安装多种传感器，实现对电塔结构、温度、倾斜等多个方面的实时监测，通过传感器采集到的数据，进行数据采集和处理，提高数据质量和准确性，基于采集到的数据，构建输电电塔安全预警模型，根据预警模型的结果，对电塔的安全风险进行评估和管理，制定相应的安全措施和应急预案；构建输电电塔安全监测预警管理平台。
8.根据权利要求7所述的基于北斗卫星及多源传感器电塔安全监测系统，其特征在于：所述预警管理系统包括输电电塔安全监测app，通过app展示电塔的位置和状态，包括电塔的实时图像、温度、倾斜等数据；基于处理和分析后的数据，实现对电塔安全隐患的预警和提醒，及时通知相关人员进行处理，所述电塔安全监测app还用于对电塔的维护管理和反馈，包括维护记录、维修计划等。
9.一种如权利要求1所述监测系统中使用的监测装置，其特征在于：包括基于北斗+多源传感器的一体化智能监测终端，该监测终端融合了北斗高精度定位芯片、气象传感器、振动传感器、倾角传感器等组件。
10.根据权利要求9所述的监测装置，其特征在于：所述监测终端通过数据融合技术将多种传感器获取的多源数据进行统一处理计算并进行深度加工，所述监测终端还通过通讯模块与云服务器进行连接，且监测终端将多源数据实时上传至云服务器。
