[发明专利]基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测系统，其特征在于：包括用于获取地面距离数据的毫米波雷达模块(1)，毫米波雷达模块(1)采集到的地面距离数据传送到中央处理单元(5)，中央处理单元(5)根据地面距离数据变化判断地面是否有沉降以及沉降程度。

2.根据权利要求1所述基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测系统，其特征在于：所述的毫米波雷达模块(1)设置多个，由多个方向获取地面距离数据发送给中央处理单元(5)，中央处理单元(5)将多个方向获取的地面距离数据进行融合，实现对地面的高精度成像。

3.根据权利要求1所述基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测系统，其特征在于：通过无线传输模块(3)进行毫米波雷达模块(1)与中央处理单元(5)之间的数据传送。

4.根据权利要求1所述基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测系统，其特征在于：通过摄像头模块(2)拍摄沉降区域照片验证，摄像头模块(2)连接中央处理单元(5)。

5.根据权利要求4所述基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测系统，其特征在于：所述的毫米波雷达模块(1)与摄像头模块(2)通过远程通信模块(6)分别将采集到的路基沉降数据以及沉降区域照片上传至远程监测及控制端(7)。

6.根据权利要求5所述基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测系统，其特征在于：所述的远程通信模块(6)采用4G远程通信模块。

7.根据权利要求1所述基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测系统，其特征在于：由蓄电池(4-2)进行供电，中央处理单元(5)控制太阳能板(4-1)为蓄电池(4-2)充电。

8.一种基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

-采样：进行原始路基沉降数据采集；

-加窗：将与检测单元最邻近的单元作为保护单元，防止目标频率泄露到参考单元；

-距离FFT：对加窗后的数据进行一维FFT变换，获得路基沉降的距离向信息；

-角度FFT：利用接收信号功率的大小随着方向角的变化而变化的特点，对毫米波雷达模块(1)接收到的信号进行处理来判断回波信号的位置，完成估计目标角度；

-构造R-A图：利用角度FFT后的数据生成R-A图传送到中央处理单元(5)。

9.根据权利要求8所述基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测方法，其特征在于：中央处理单元(5)若判断雷达数据读取以及图像数据读取正常，则将相邻两帧的雷达R-A图做差，并将雷达R-A图差分图进行卷积降噪，通过阈值判定获得凹陷面积与凹陷位置。

10.根据权利要求8所述基于毫米波雷达的输电杆塔路基沉降在线监测方法，其特征在于：中央处理单元(5)判断与远程监测及控制端(7)的TCP连接是否有异常，若否，将综合整理好的信息保存到本地备份，同时传送到远程监测及控制端(7)，若是则远程进行端口调试。