[发明专利]一种集成多传感器的电线杆防灾减灾装置及其方法

权利要求书

1.一种集成多传感器的电线杆防灾减灾装置，其特征在于：包括微波雷达液位传感器、三维传感器、温湿度传感器、风速传感器和综合处理模块；

所述微波雷达液位传感器，用于发射高频微波信号，接收经过液位反射的高频微波信号，并将接收到的高频微波信号进行处理后输出中频信号；

所述三维传感器，通过检测电线杆三维实时状态判断电线杆是否倾斜或倒伏；

所述温湿度传感器，通过检测环境温湿度实时状态判断现场环境风雨雪的实时影响；

所述风速传感器，通过检测环境风速实时状态判断现场风力大小变化，预防电线杆因风力影响被破坏；

所述综合处理模块，由数据通信子模块、综合处理和通信管理子模块、网络通信子模块和GPS/北斗导航模块构成；所述数据通信子模块用于接收前端四个传感器采集到的环境数据，并将环境数据发送到综合处理和通信管理子模块；所述综合处理和通信管理子模块对捕获目标信息进行数据分类和统计，并发送网络通信子模块；GPS/北斗导航模块定期发送电线杆所在位置的经纬度；所述网络通信子模块用于与云端数据监测平台通讯；

所述综合处理模块通过网络通信子模块，将电线杆下方液位高度，电线杆实时倾角，环境温湿度，环境风速数据上传到云端数据监测平台。

2.根据权利要求1所述的一种集成多传感器的电线杆防灾减灾装置，其特征在于：所述微波雷达液位传感器、三维传感器、温湿度传感器和风速传感器集成在一起。

3.根据权利要求1所述的一种集成多传感器的电线杆防灾减灾装置，其特征在于：微波雷达液位传感器、三维传感器、温湿度传感器和风速传感器分别探测电线杆现场液位高度、电线杆倾斜角度、环境温湿度，环境风速数据，通过数据通信子模块推送到综合处理和通信管理子模块，综合处理和通信管理子模块对现场数据进行边缘计算，当有数据超过警戒阀值或直接超过报警阀值，综合处理和通信管理子模块根据内部算法，自我决策是否需要通过网络通信子模块向云端数据监测平台推送警戒或报警数据，以便控制中心的管理人员接受提醒并作出现场处置决策。

4.根据权利要求1所述的一种集成多传感器的电线杆防灾减灾装置，其特征在于：综合处理模块预留用于扩展环境参数监测传感器的冗余接口。

5.根据权利要求1所述的一种集成多传感器的电线杆防灾减灾装置，其特征在于：所述微波雷达液位传感器的高频微波信号的频段为24GHz或77GHz。

6.一种集成多传感器的电线杆防灾减灾方法,其特征在于，采用如权利要求1-5任一所述的电线杆防灾减灾装置执行如下步骤：

步骤S1:

将微波雷达液位传感器安装在传感器支架上，向下方液位区域发射高频微波信号，形成一片高频微波立体覆盖空间；当微波雷达液位传感器接收到回波信号后，传感器内部的处理单元计算出雷达距离液位的距离即得出液位高度；

将三维传感器安装在传感器支架上，通过内部三维陀螺仪计算电线杆的实时三维角度，当这些角度发生改变时，实时计算出三维方向上的角度变化，经过分析后得到电线杆的空间角度变量，综合得出电线杆当前的倾斜角度；

将温湿度传感器安装在传感器支架上，探测现场环境的温湿度实时状态数据，得出当前电线杆环境的温湿度状态；

将风速传感器安装在传感器支架上，探测现场环境的风速实时状态数据，得出当前电线杆环境的风速级数信息；

步骤S2:

综合处理模块，通过数据通信子模块获取下游微波雷达液位传感器液位传感器、三维传感器、温湿度传感器、风速传感器上传的各项数据,并将现场数据传输给综合处理和通信管理子模块，然后综合处理和通信管理子模块综合处理上述现场环境数据，进行边缘计算，并作出警戒或报警决策；

步骤S3:

网络通信子模块将警戒和报警数据和装置所在电线杆经纬度位置信息一起上传到云端数据监测平台；由云端数据管理平台进行分析和管理。