通信铁塔的安防监测设备及方法与流程

本发明属于铁塔，涉及一种通信铁塔的安防监测设备及方法。

背景技术：

1、5g通信基站是5g网络的核心设备，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。通信基站依靠通讯铁塔进行信号传输，通讯铁塔由塔体、平台、避雷针、爬梯、天线支撑等钢构件组成，并经热镀锌防腐处理，主要用于微波、超短波、无线网络信号的传输与发射等。而高压输电线路一般都架设于野外，通信铁塔容易受到恶意损坏或破坏，这样对线路及设施的维护就造成了很大困难，为了提高通信铁塔的运行安全性，常常会在铁塔上装配监控设备。

2、监控设备多指安防摄像头，是以安全防范视频监控为目的，将图像传感器靶面上从可见光到近红外光谱范围内的光图像转换为视频图像信号的采集装置。安防摄像头主要由外壳、感光元件、镜头等部件组成，通过5g通信技术与安防摄像头的结合有助于图像的快速传输。现有的安防摄像设备大多固定安装在墙壁或支架上，拍摄范围有限，无法及时发现铁塔周围的危险情况，从而导致安防效果较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种通信铁塔的安防监测设备及方法，实现多方位多高度拍摄，获取铁塔四周的图像信息，安防效果更好。

2、为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种通信铁塔的安防监测设备，包括四个监测机构，所述四个监测机构分别设置在铁塔的四个侧面；

3、所述监测机构包括两个竖向槽，一个横向槽，环形传送带，两个传送轮，以及摄像单元，所述竖向槽和横向槽均设置在铁塔上，所述横向槽的两端分别与两个竖向槽的顶部连通，所述两个传送轮分别安装在两个竖向槽的底部；

4、所述环形传送带套接在竖向槽和横向槽之间，且与竖向槽和横向槽滑动连接，环形传送带与两个传送轮绕接，传送轮转动可控制环形传送带移动，所述摄像单元安装在环形传送带上。

5、本基础方案的工作原理和有益效果在于：环形传送带沿竖向槽、横向槽移动，利用传送轮带动环形传送带移动，环形传送带移动带动其上的摄像单元移动，摄像单元可采集不同横向位置及不同高度的图像信息，实现多方位多高度拍摄，获取铁塔四周的图像信息，安防效果更好。结构简单，便于使用。

6、进一步，所述摄像单元包括摄像头和上下转动机构，所述摄像头固定设置在上下转动机构的转动输出端，所述上下转动机构安装在环形传送带上。

7、上下转动机构控制摄像头上下摆动，采集不同角度的图像信息，实现多角度摄像，丰富图像信息。

8、进一步，所述上下转动机构与环形传送带铰接。

9、这样上下转动机构可以在自身重力作用下保持垂向，避免上下转动机构上的摄像头转动方向而使摄像画面旋转不利于观看。

10、进一步，还包括保温机构，所述保温机构包括保护壳、温度传感器、制冷器和加热器，所述摄像头安装在保护壳内，所述保护壳上设有开口且与摄像头的采集端正对，所述温度传感器、制冷器和加热器均设置在保护壳内；

11、所述温度传感器的输出端分别连接有第一比较器和第二比较器，所述第一比较器和第二比较器分别连接有存储不同温度阈值的存储器，第一比较器的输出端与制冷器的控制端连接，第二比较器的输出端与加热器连接。

12、摄像头设置在铁塔上，可能遇到高温或高寒天气而出现故障，工作人员也不便于随时检修，因此设置保温机构，控制摄像头工作在适宜环境温度下，减少故障发生。

13、进一步，所述保护壳的顶部由上往下且朝铁塔外侧倾斜。

14、保护壳的顶部倾斜，便于雨水等杂质自其上滑落，避免堆积杂物而损伤设备。

15、进一步，还包括标签识别单元、标签单元和警报单元，所述标签识别装置安装在摄像单元上，所述标签单元设置在工作人员的工作牌上，标签识别装置的输出端与警报单元的控制端连接，所述警报单元设置在机房内。

16、设置标签，便于识别靠近铁塔的人员是否为工作人员，当未识别到该人员标签时，可输出信号至警报单元，发出警报信号，便于工作人员及时查看图像。

17、本发明还提供一种基于本发明所述装置的通信铁塔的安防监测方法，包括如下步骤：

18、获取图像信息，识别铁塔关键摄像区域是否有外物入侵；

19、若识别到外物入侵，采用ai识别算法对图像数据进行外物的识别，进行高亮标注并渲染显示识别标识框；

20、对焦放大到外物进行录像取证，判断外物是否为人体；

21、若判断入侵的外物为人，识别该人员是否有对应工作人员的标签信息；

22、若该人员没有对应工作人员的标签信息，则判定该人员为暂定危险人员；

23、在图像信息中标注该暂定危险人员的肢体位置，以及预设时间段内的运动采样，形成图像序列；

24、对图像帧序列中的运动参数和肢体位置信息进行识别，并对该暂定危险人员相近的铁塔设备进行目标识别；

25、基于识别出的运动参数和位置信息数据，进行动作预测；

26、若实际检测到该暂定危险人员对应的非法动作，则确定有对应的非法行为正在实施；

27、输出警报信号。

28、识别是否有人员入侵避免人员侵害铁塔设备，增强安防效果。

29、进一步，识别外部物质入侵的方法为：根据检测的不同季节的周围环境图像，判断其与对应季节的周围环境图像的差异部分，若差异部分为运动物体，则判断运动物体与铁塔的距离，若距离小于安全阈值，则判断为有外部物质入侵。

30、操作简单，便于使用。

31、进一步，获取非法行为的非法分数并输出对应级别的警报信号，具体为：

32、

33、其中，k为非法分数，η接触设备为非法人员是否接触线路或铁塔上携带设施的参数，当非法人员接触线路或铁塔上携带设施时，η接触设备＝1，否则η接触设备＝0，η攀爬铁塔为非法人员是否攀爬铁塔的参数，当非法人员攀爬铁塔时，η攀爬铁塔＝1，否则η攀爬铁塔＝0，η挖掘施工为非法人员是否在铁塔周围施工的参数，l为施工位置与铁塔的距离，当非法人员在铁塔周围施工时，η挖掘施工＝1，否则η挖掘施工＝0；

34、当k≥100时，发出第一级别的警报信号，运程监控中心监视，同时控制铁塔上的警示装置进行警示并需要工作人员去现场巡视；

35、当50≤k＜100时，发出第二级别的警报信号，运程监控中心监视，同时控制铁塔上的警示装置进行警示；

36、当k＜50时，发出第三级别的警报信号，运程监控中心监视。

37、对铁塔上的对应情况，输出对应的预警信号，便于工作人员及时发现并处理。

技术特征：

1.一种通信铁塔的安防监测设备，其特征在于，包括四个监测机构，所述四个监测机构分别设置在铁塔的四个侧面；

2.如权利要求1所述的通信铁塔的安防监测设备，其特征在于，所述摄像单元包括摄像头和上下转动机构，所述摄像头固定设置在上下转动机构的转动输出端，所述上下转动机构安装在环形传送带上。

3.如权利要求2所述的通信铁塔的安防监测设备，其特征在于，所述上下转动机构与环形传送带铰接。

4.如权利要求2所述的通信铁塔的安防监测设备，其特征在于，还包括保温机构，所述保温机构包括保护壳、温度传感器、制冷器和加热器，所述摄像头安装在保护壳内，所述保护壳上设有开口且与摄像头的采集端正对，所述温度传感器、制冷器和加热器均设置在保护壳内；

5.如权利要求4所述的通信铁塔的安防监测设备，其特征在于，所述保护壳的顶部由上往下且朝铁塔外侧倾斜。

6.如权利要求1所述的通信铁塔的安防监测设备，其特征在于，还包括标签识别单元、标签单元和警报单元，所述标签识别装置安装在摄像单元上，所述标签单元设置在工作人员的工作牌上，标签识别装置的输出端与警报单元的控制端连接，所述警报单元设置在机房内。

7.一种基于权利要求1-6之一所述装置的通信铁塔的安防监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的通信铁塔的安防监测方法，其特征在于，识别外部物质入侵的方法为：根据检测的不同季节的周围环境图像，判断其与对应季节的周围环境图像的差异部分，若差异部分为运动物体，则判断运动物体与铁塔的距离，若距离小于安全阈值，则判断为有外部物质入侵。

9.如权利要求7所述的通信铁塔的安防监测方法，其特征在于，获取非法行为的非法分数并输出对应级别的警报信号，具体为：

技术总结
本发明属于铁塔技术领域，具体公开了一种通信铁塔的安防监测设备及方法，该装置包括四个监测机构，监测机构包括两个竖向槽，一个横向槽，环形传送带，两个传送轮，以及摄像单元，竖向槽和横向槽均设置在铁塔上，横向槽的两端分别与两个竖向槽的顶部连通，两个传送轮分别安装在两个竖向槽的底部；环形传送带套接在竖向槽和横向槽之间，且与竖向槽和横向槽滑动连接，环形传送带与两个传送轮绕接，传送轮转动可控制环形传送带移动，摄像单元安装在环形传送带上。采用本技术方案，实现多角度多方位多高度拍摄，获取铁塔四周的图像信息，安防效果更好。

技术研发人员：吴鸿,罗棚,罗正岳,张力文,易柯,宾峰,黄一超
受保护的技术使用者：中国铁塔股份有限公司合川分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13