本实用新型属于通信设备技术领域，具体地说，涉及一种通信铁塔安全防护装置。
背景技术：
在通信领域中，铁塔安全监控在近几年逐渐被越来越多的人所关注，铁塔运行状态是否良好关系到周围的人和物的安全，关系到铁塔建设方或使用方的维护成本，关系到铁塔作用覆盖区域的信息安全，乃至经济、社会发展的安全。
随着线路运行年限的增加以及运行环境的不断改变，出现了许多当初线路设计预期的问题，其中一个较为频繁的问题是铁塔塔脚埋设在强腐蚀性的污泥、污水及长期的风吹日晒环境条件下，导致主材出现腐蚀，从而导致铁塔腐蚀速度的问题，塔脚埋设不稳定，易使后期铁塔存在较大的安全隐患；在对铁塔进行维护攀爬的时候，攀爬人员安全性得不到保证。
同时，由于一些极端自然现象（如地壳运动、恶劣气候）、人为破坏及铁塔自身老化、氧化等原因，造成铁塔倾斜情况时有发生，严重时甚至导致铁塔倒塌，铁塔的倾斜和倒塌不仅会造成通信网络中断，甚至会引发其他铁路事故，这对通信网正常工作和安全行车带来安全隐患。目前，铁路通信铁塔维护主要靠定期检、人为观测等，这些是非常必要的安全防护手段，但存在一定主观性，某些参数人工实测困难，不容易及时发现问题，无法满足铁塔实时监测需求。
因此，有必要对现有的通信铁塔进行改进，使得通信铁塔的结构更为完善，在不增加大量生产成本的前提下，保证通信铁塔的稳定性，使其具有更高的实用性，最大化保证铁塔与维修人员的安全。
技术实现要素：
为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种通信铁塔安全防护装置，结构简单，使用方便，能够避免铁架长期使用所带来的锈蚀，并对塔脚进行完全密封，保证铁塔的安全运行；通过部署在铁塔的各个传感器设备，系统实现了铁塔运行状态的实时在线监测，在异常事件发生时，系统可及时发出告警信号，并通过对历史监测数据综合智能分析，提高预警功能，便于提前采取有效防范措施，确保铁路通信网络通畅；同时，增加铁塔的整体稳定性，并有效预防维修人员攀爬过程中的倾倒问题。
为达到上述目的，本实用新型是按如下技术方案实施的：
所述的通信铁塔安全防护装置主要包括底座、铁架、爬梯、防坠网、避雷针、防护栏、通信天线、控制单元，所述的底座与铁架底部连接，铁架上安装有防护栏，防护栏周向安装有通信天线，铁架顶部安装有避雷针，铁架中央安装有爬梯，爬梯上安装有防坠网，上下相邻的铁架连接部之间通过螺栓固定连接，并在相邻两个铁架和螺栓之间焊接有绝缘层铜线，所述的控制单元包括输入单元、采集处理器、输出单元，输入单元包括倾斜传感器、振动传感器、风速风向计、温湿度传感器、压力传感器、沉降采集处理机、微波感应传感器、GSM通信模块、摄像机、视频分析仪，倾斜传感器、振动传感器、风速风向计、温湿度传感器、压力传感器、沉降采集处理机、微波感应传感器、GSM通信模块、视频分析仪分别与采集处理器输入端连接，视频分析仪输入端与摄像机连接，所述的输出单元包括业务逻辑层、表示层、功率控制模块、语音芯片、功率放大模块、超声喇叭，采集处理器输出端分别与业务逻辑层、功率控制模块、语音芯片连接，业务逻辑层与表示层连接，功率控制模块、语音芯片通过功率放大模块与超声喇叭连接，所述的倾斜传感器、振动传感器、风速风向计、温湿度传感器安装在防护栏上，压力传感器、沉降采集处理机、微波感应传感器、GSM通信模块、摄像机、视频分析仪安装在铁架下侧。
进一步，所述的底座外部由内到外依次为自粘防水层、弹性防水层和防腐蚀层，并通过自粘防水层实现无缝粘合连接，底座采用掏挖基础，以土代模，将钢筋骨架和混凝土浇入掏挖成形的土胎内，钢筋混凝土保护层最小厚度为55mm，混凝土内部掺加不小于水泥重量4%的钢筋阻诱剂。
进一步，所述的业务逻辑层包括web服务器、应用服务器、通信服务器、数据库服务器、接口服务器，web服务器、应用服务器、通信服务器、数据库服务器与接口服务器连接。
进一步，所述的表示层包括web终端、工务终端、管控终端，web终端、工务终端、管控终端分别与接口服务器连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供了一种通信铁塔安全防护装置，结构简单，使用方便，通过等电势防腐蚀原理，能够避免铁架长期使用所带来的锈蚀，并对塔脚进行完全密封，避免铁塔塔脚埋设在强腐蚀性的污泥、污水及长期的风吹日晒环境条件下，导致主材出现腐蚀，从而导致铁塔腐蚀速度的问题，保证铁塔的安全运行；对铁塔的实时控制，通过部署在铁塔的各个传感器设备，系统实现了铁塔运行状态的实时在线监测，在异常事件发生时，系统可及时发出告警信号，并通过对历史监测数据综合智能分析，提高预警功能，便于提前采取有效防范措施，确保铁路通信网络通畅；同时，底座采用掏挖基础，以土代模，增加铁塔的整体稳定性，并对爬梯进行有效防护，预防维修人员攀爬过程中的倾倒问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的底座掏挖基础结构示意图；
图3为本实用新型的底座防腐蚀结构示意图；
图4为本实用新型的铁架连接部结构示意图；
图5为本实用新型的爬梯俯视结构示意图；
图6为本实用新型的控制单元连接结构框图；
图中，1-底座、2-铁架、3-螺栓、4-绝缘层铜线、5-爬梯、6-防坠网、7-避雷针、8-防护栏、9-通信天线、10-倾斜传感器、11-振动传感器、12-风速风向计、13-温湿度传感器、14-压力传感器、15-沉降采集处理机、16-微波感应传感器、17-GSM通信模块、18-摄像机、19-视频分析仪、20-采集处理器、21-业务逻辑层、22-表示层、23-功率控制模块、24-语音芯片、25-功率放大模块、26-超声喇叭、27-自粘防水层、28-弹性防水层、29-防腐蚀层。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
如图1-6所示，所述的通信铁塔安全防护装置主要包括底座1、铁架2、爬梯5、防坠网6、避雷针7、防护栏8、通信天线9、控制单元。
所述的底座1与铁架2底部连接，底座1外部由内到外依次为自粘防水层27、弹性防水层28和防腐蚀层29，所述的自粘防水层27为SBS改性沥青层，不仅具有较好的防水性，还能实现底座1与铁塔塔脚的粘合连接，所述的弹性防水层28为弹性聚氨酯层，为底座1外侧提供防水加强作用及缓冲作用，所述的防腐蚀层29为石墨烯/天然橡胶纳米复合材料层，不仅能够有效起到防腐作用，还防止外界摩擦、碰撞等破坏防护膜层，为铁塔防护起到隔绝保护的作用；并通过自粘防水层27实现无缝粘合连接，操作简单，使用方便，不仅能够实现无缝粘结，还能方便快捷的对底座1外部进行更换。
底座1基础施工时以土代模，直接将钢筋骨架和混凝土浇入掏挖成形的土胎内，充分利用了原状土承载力高、变形小的优点，施工过程中避免了大开挖，减少了对环境的破坏，同时避免了对土体的过分扰动，底部内部措施基础混凝土采用C40级，钢筋混凝土保护层最小厚度55mm；采用高抗硫酸盐硅酸盐水泥；控制最大水灰比0.4，最小水泥用量380kg/m3，最大氯离子含量0.08%；混凝土内部掺加不小于水泥重量4%的钢筋阻锈剂，底座1外部基坑掏挖完成后，在基坑侧壁喷厚度不小于30mm的水泥浆，使坑壁平整；水泥浆表面采用10mm厚度的防腐玻璃钢纤维贴紧，然后灌注混凝土，采用此底座1灌注技术，打破掏挖基础仅依靠自身性能进行防腐蚀的局限性，可以全方位保护基础，增大掏挖基础在强腐蚀地区的应用。
铁架2上安装有防护栏8，防护栏8周向安装有通信天线9，铁架2顶部安装有避雷针7，铁架2中央安装有爬梯5，爬梯5上安装有防坠网6，上下相邻的铁架2连接部之间通过螺栓3固定连接，并在相邻两个铁架2和螺栓3之间焊接有绝缘层铜线4，金属之间的腐蚀是由于金属的氧化造成的，在金属的氧化过程是失去电子的过程，在两块铁板之间通过绝缘层铜线4连接，使得两块金属板之间的电子通过导线互相流动，而不会通过之间的螺栓3连接结构，使得两块铁板之间的电势相等，达到防止中间螺栓氧化的效果，通过等电势防腐蚀原理，能够避免铁架2长期使用所带来的锈蚀。
所述的控制单元包括输入单元、采集处理器20、输出单元，输入单元包括倾斜传感器10、振动传感器11、风速风向计12、温湿度传感器13、压力传感器14、沉降采集处理机15、微波感应传感器16、GSM通信模块17、摄像机18、视频分析仪19，倾斜传感器10、振动传感器11、风速风向计12、温湿度传感器13、压力传感器14、沉降采集处理机15、微波感应传感器16、GSM通信模块17、视频分析仪19分别与采集处理器20输入端连接，视频分析仪19输入端与摄像机18连接，采集层通过多种传感器获取铁塔安全监测数据（倾斜角度、振动频率、风速风向、塔基沉降、视频围界告警信息等），实现铁塔运行状态的实时监测及防盗报警监测等，铁塔倾斜/振动监测设备主要由倾斜传感器10、振动传感器11等组成，周期性地采集铁塔的倾斜角度及振动频率、振动幅度等信息；气象监测设备主要由风速风向计12、温湿度传感器13等组成，实时监测铁塔现场气象信息，并结合铁塔的倾斜角度和振动频率、振动幅度，通过告警分析数学模型分析当前告警状态；塔基沉降监测设备主要由压力传感器14和沉降采集处理机15组成，实时监测铁塔的塔基沉降及平衡状态，为实时监测和分析侵入铁塔限界的物体对通信铁塔产生的影响，由高清夜视摄像机18、视频分析仪19等组成铁塔防盗报警监测设备，监视铁塔所在位置的现场情况，实现对铁塔周界重点区域的安全布控。
所述的输出单元包括业务逻辑层21、表示层22、功率控制模块23、语音芯片24、功率放大模块25、超声喇叭26，采集处理器20输出端分别与业务逻辑层21、功率控制模块23、语音芯片24连接，业务逻辑层21与表示层22连接，业务逻辑层21包括web服务器、应用服务器、通信服务器、数据库服务器、接口服务器，web服务器、应用服务器、通信服务器、数据库服务器与接口服务器连接，业务逻辑层21具备对辖区内各监测对象的告警等重要信息进行处理、存储、显示、输出等功能，具备对各类信息按指定时段统计分析的功能，为维护管理人员提供监测告警、预警及铁塔安全状态等信息的查询显示和报表输出功能，并提供监测信息维护、系统运行参数配置、用户权限管理及系统日志管理等功能。此外，业务逻辑层21具有自检和对监测设备、监测单元的故障进行监测，以及将故障告警信息传送至维护终端的功能。
表示层22包括web终端、工务终端、管控终端，web终端、工务终端、管控终端分别与接口服务器连接，表示层22采用基于Arc GIS和Flex技术的B/S架构。表示层22维护终端以图形、视频、声、光等方式，提供风速风向、温湿度、倾斜度、振动频率、塔基沉降、铁塔周界实时状态等监测信息，以及告警、预警信息和相应的工作预案，并具备信息查询和报表输出功能。当某个基站的铁塔出现异常情况时，系统主界面通过在GIS地图上对异常铁塔图标的警示渲染和语音播报，向维护人员发出告警提示。
采集处理器20主要收集前端铁塔各类安全监测数据，并进行数据预处理，如利用协议转换模块完成前端多种协议数据的标准化工作，通过传输数据通道将标准协议数据上传到监测中心，能同时接入多种不同类型监测设备，完成风速风向、温湿度、倾斜度、振动频率及路基沉降等监测数据的采集、初步分析和预处理，以及对铁塔防盗告警实时状态的监测，现场采集单元具备自检和对监测铁塔状态的巡检功能，实现对铁塔安全隐患的诊断、定位及告警；同时，能够将故障信息上传至监测中心并接受监测中心的集中监测管理，功率控制模块23、语音芯片24通过功率放大模块25与超声喇叭26连接。
所述采集处理器20接受微波感应传感器16、GSM通信模块17和语音芯片24的输入控制信号，同时具有显示、调整超声播放频率，所述通信装置和微波感应传感器16均电性连接采集处理器20，所述采集处理器20通过语音芯片24和功率控制模块23连接功率放大模块25，再通过功率放大模块25连接超声喇叭26，通过微波感应传感器16获取10m内任何移动物体的信号，水平、垂直覆盖范围可达360°，利用微波感应的反射特性与频率的变化来探测物体的靠近，如果人类靠近会发出警示，并会通过GSM通信模块17发出警报信号给有关部门，防止盗窃；当有动物靠近铁塔时，由微波感应传感器16感应动物侵入防护区域，把信号传给采集处理器20，采集处理器20通过功率放大模块25和超声喇叭26，发出对应频段、不同音调的超声波噪声，攻击动物的听觉和神经系统，使动物感到厌烦或恐惧而远离，同时，值班人员可以通过GSM通信模块17远程控制超声波输出强度，在无人值守时，让设备连续工作，提高超声幅度，防止较远距离动物的闯入；有人值班时，可通过电子围栏感应小动物的闯入，实现主动式防护。
所述的倾斜传感器10、振动传感器11、风速风向计12、温湿度传感器13安装在防护栏8上，压力传感器14、沉降采集处理机15、微波感应传感器16、GSM通信模块17、摄像机18、视频分析仪19安装在铁架2下侧。
本实用新型提供了一种通信铁塔安全防护装置，结构简单，使用方便，通过等电势防腐蚀原理，能够避免铁架长期使用所带来的锈蚀，并对塔脚进行完全密封，避免铁塔塔脚埋设在强腐蚀性的污泥、污水及长期的风吹日晒环境条件下，导致主材出现腐蚀，从而导致铁塔腐蚀速度的问题，保证铁塔的安全运行；对铁塔的实时控制，通过部署在铁塔的各个传感器设备，系统实现了铁塔运行状态的实时在线监测，在异常事件发生时，系统可及时发出告警信号，并通过对历史监测数据综合智能分析，提高预警功能，便于提前采取有效防范措施，确保铁路通信网络通畅；同时，底座采用掏挖基础，以土代模，增加铁塔的整体稳定性，并对爬梯进行有效防护，预防维修人员攀爬过程中的倾倒问题。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的。