1.基于多源感知的输电杆塔安全性智能评估方法,其特征在于,其包括以下具体步骤:获取输电杆塔数据和周边的阻挡物数据,同时获取气象数据;构建风场评估模型,将风速和阻挡物到杆塔的相对距离导入风场评估模型中计算扇区的风荷载和湍流强度;构建降雨评估模型,将基础降雨量和日照数据导入降雨评估模型中评估扇区有效降雨量和湿润度;构建杆塔强度评估模型,将扇区的风荷载、湍流强度和湿润度导入杆塔强度评估模型中评估扇区腐蚀速率,并计算杆塔底部剩余强度;构建杆塔安全评估模型,将扇区剩余强度导入模型中评估杆塔结构安全性。
2.如权利要求1所述的基于多源感知的输电杆塔安全性智能评估方法,其特征在于,所述获取输电杆塔数据和周边的阻挡物数据,同时获取气象数据包括以下具体步骤:S11、获取输电杆塔自身数据,包括型号、塔高和材料数据,以杆塔中心为极坐标原点,将周围环境均匀划分为u个扇区;S12、通过无人机航拍和激光雷达扫描获取杆塔周边阻挡物的三维坐标和几何尺寸,并通过欧氏距离计算阻挡物到杆塔的相对距离,将周边阻挡物的三维坐标和输电杆塔的三维坐标代入阻挡物方位角计算公式中计算阻挡物相对杆塔的方向角,其中,阻挡物方位角计算公式为: ,其中, 为第i个阻挡物的横坐标, 为第i个阻挡物的纵坐标,将阻挡物方位角投影到极坐标划分的扇区范围中,确定阻挡物所属扇区位置;S13、通过安装在输电杆塔附近的气象传感器获取气象数据,包括风速、风向、降雨量及日照时间。
3.如权利要求2所述的基于多源感知的输电杆塔安全性智能评估方法,其特征在于,所述构建风场评估模型,将风速和阻挡物到杆塔的相对距离导入风场评估模型中计算扇区的风荷载和湍流强度包括以下具体步骤:S21、将阻挡物到杆塔的相对距离代入扇区风速计算公式中计算扇区的风速,其中,第k扇区的风速计算公式为: ,其中, 为基础风速,i为第i个阻挡物, 为第i个阻挡物的阻挡系数, 为第i个阻挡物到杆塔的相对距离, 为第i个阻挡物高度, 为风向与第i个阻挡物方位角的夹角,其中,风向与第i个阻挡物方位角的夹角的计算公式为: ,其中, 为风向角度,通过标准差计算公式和平均风速计算公式分别得到第k扇区风速标准差和第k扇区平均风速;S22、将扇区风速代入风压计算公式中计算扇区的风压,其中,第k扇区风压计算公式为: ,其中, 为空气密度,将扇区风压代入扇区风荷载计算公式中计算杆塔第k扇区所受风荷载,其中,第k扇区的风荷载计算公式为: ,其中, 为第k扇区阻力系数, 为输电杆塔第k扇区的迎风面积;S23、将第k扇区风速标准差和第k扇区平均风速代入扇区湍流强度计算公式中计算扇区的湍流强度,其中,第k个扇区湍流强度计算公式为: ,其中, 为第k扇区风速标准差, 为第k扇区平均风速。
4.如权利要求3所述的基于多源感知的输电杆塔安全性智能评估方法,其特征在于,所述构建降雨评估模型,将基础降雨量和日照数据导入降雨评估模型中评估扇区有效降雨量和湿润度包括以下具体步骤:S31、将基础降雨量代入扇区有效降雨量计算公式中计算扇区的有效降雨量,其中,第k扇区的有效降雨量计算公式为: ,其中, 为基础降雨量, 为第k扇区的遮挡系数, 为降雨频率,其中,第k扇区的遮挡系数计算公式为: ,其中, 为第i个阻挡物在杆塔底部方向上的投影面积, 为降雨方向角, 为杆塔底部可被雨淋湿的总面积,nk为第k扇区内的阻挡物总数;S32、将扇区的有效降雨量代入扇区湿润度计算公式中评估扇区的湿润情况,其中,第k扇区的湿润度计算公式为: ,其中, 为降雨时长, 为日照时长, 为湿润度系数。
5.如权利要求4所述的基于多源感知的输电杆塔安全性智能评估方法,其特征在于,所述构建杆塔强度评估模型,将扇区的风荷载、湍流强度和湿润度导入杆塔强度评估模型中评估扇区腐蚀速率,并计算杆塔底部剩余强度包括以下具体步骤:S41、将扇区的风荷载、湍流强度和湿润度代入扇区腐蚀速率计算公式中评估输电杆塔表面的腐蚀速率,其中,第k扇区的腐蚀速率计算公式为: ,其中, 为基础氧化腐蚀速率, 为风荷载与湍流函数, 为湿润度函数,其中,风荷载与湍流函数计算公式为: ,湿润度函数计算公式为: ,其中, 为参考风荷载, 为参考湿润量;S42、杆塔底部结构强度随时间发生衰减,将扇区腐蚀速率代入杆塔底部剩余强度评估公式中评估杆塔的健康程度,其中,第k扇区的杆塔底部剩余强度评估公式为: ,其中, 为材料初始强度, 为腐蚀对强度影响系数, 为杆塔底部材料初始厚度,t为时间。
6.如权利要求5所述的基于多源感知的输电杆塔安全性智能评估方法,其特征在于,所述构建杆塔安全评估模型,将扇区剩余强度导入模型中评估杆塔结构安全性包括以下具体步骤:将第k扇区杆塔底部剩余强度与杆塔安全要求的最小允许强度阈值进行比较,若在阈值范围内,则扇区杆塔强度满足安全要求,可继续正常运行,若超出阈值范围,则扇区强度低于安全要求,立即采取措施,进行局部加固。
7.基于多源感知的输电杆塔安全性智能评估系统,其基于如权利要求1-6任一项的所述基于多源感知的输电杆塔安全性智能评估方法实现,其特征在于,其具体包括:数据获取模块,用于获取输电杆塔数据和周边的阻挡物数据,同时获取气象数据;风场评估模块,用于通过风速和阻挡物到杆塔的相对距离评估扇区的风荷载和湍流强度;降雨评估模块,用于通过基础降雨量和日照数据评估扇区有效降雨量和湿润度;杆塔强度评估模块,用于通过扇区的风荷载、湍流强度和湿润度评估扇区腐蚀速率,并计算杆塔底部剩余强度;杆塔安全评估模块,用于通过扇区剩余强度评估杆塔结构安全性。