一种基于双GNSS天线和MEMS的杆塔倾斜监测设备和方法与流程

一种基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测设备和方法
技术领域
1.本技术涉及信息监测技术领域，尤其涉及一种基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测设备和方法。


背景技术：

2.杆塔是架空输电线路中用来支撑输电线的支撑物。杆塔多由钢材或钢筋混凝土制成，是架空输电线路的主要支撑结构。近年来随着随着天气的变化，可能会导致杆塔呈现出不同程度的倾斜。杆塔的倾斜可能会导致输电线的张力不够，影响电力网的正常输电，甚至造成电力环网重、特大安全事故的发生，给国家带来重大经济损失。
3.在相关技术中，对于杆塔的倾斜监测往往采用以下两种方法：利用三根全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)天线分别算出杆塔的三个安装点的坐标，然后算出该杆塔的位置偏移和该杆塔的倾角；或，利用分体式监测设备，监测杆塔的位置偏移。前者在设备的安装方面和/或供电方面的要求较高，难以实现，而后者也仅仅只能监测到杆塔的位置偏移。
4.因此，如何有效确定杆塔发生倾斜的危险程度成为亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测设备和方法，可以有效确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
6.本技术实施例第一方面提供了一种基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测方法，应用于杆塔倾斜监测设备，该杆塔倾斜监测设备至少包括第一全球导航卫星系统gnss天线和微机电系统mems；该杆塔倾斜监测设备设置在目标杆塔上，该目标杆塔还设置有第二gnss天线和天气传感器；其中，第一gnss天线及该第二gnss天线用于获取gnss观测数据；该mems包括姿态传感器；该方法包括：
7.获取该第一gnss天线及该第二gnss天线采集的第一gnss观测数据，并接收基站发送的第二gnss观测数据；
8.根据该第一gnss观测数据及第二gnss观测数据确定该目标杆塔的gnss位移数据；
9.获取通过该天气传感器采集的天气数据，并获取通过该姿态传感器采集的该目标杆塔的姿态数据；
10.根据该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据，确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
11.可选的，该姿态传感器包括加速度传感器，该获取通过该天气传感器采集的天气数据，并获取通过该姿态传感器采集的该目标杆塔的姿态数据，包括：获取通过该天气传感器采集的天气数据，并获取通过该加速度传感器采集的加速度数据；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于静止状态时，获取与该静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于非静止状态时，获取与该
非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据；其中，该与该静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据包括以下至少一项：该目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角；该与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据包括：该目标杆塔的摇晃频率和/或摇晃幅度。
12.可选的，该姿态传感器还包括倾斜传感器及陀螺仪；该在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于静止状态时，获取与该静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据，包括：当该天气数据指示该目标杆塔所处环境的天气为正常天气，且根据该加速度数据确定该目标杆塔不动时，确定该目标杆塔处于静止状态，并通过该倾斜传感器采集的倾斜角度、该第一gnss观测数据确定该目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角中的至少一项；该在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于非静止状态时，获取与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据，包括：当该天气数据指示该目标杆塔所处环境的天气为非正常天气，且根据该加速度数据确定该目标杆塔移动时，确定该目标杆塔处于非静止状态，并通过该陀螺仪及该第一gnss观测数据确定摇晃频率和/或摇晃幅度。
13.可选的，该获取与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据，包括：通过该第一gnss观测数据确定该目标杆塔相对水平面的航向角；利用实时动态测量rtk解算该第二gnss观测数据，得到该目标杆塔的解算定位数据；根据该解算定位数据和该航向角，对该目标杆塔上的杆塔倾斜监测设备中的陀螺仪进行校准，得到陀螺校准数据；根据该gnss位移数据、该加速度数据和该陀螺校准数据，得到与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据。
14.可选的，该方法还包括：在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于静止状态时，将该第一gnss天线的频率及该第二gnss天线的频率调整为第一频率值；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于非静止状态时，将该第一gnss天线的频率及该第二gnss天线的频率调整为第二频率值，该第二频率值大于该第一频率值。
15.可选的，该根据该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据，确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度，包括：将该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据向云端服务器发送，其中，该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据用于该远程服务器确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度；接收该云端服务器发送的该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
16.可选的，该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据用于该远程服务器通过杆塔倾斜监测模型根据该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度；其中，该杆塔倾斜监测模型是基于历史gnss位移数据、历史姿态数据，以及历史杆塔发生倾斜的危险程度训练得到。
17.本技术实施例第二方面提供了一种基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测装置，应用于杆塔倾斜监测设备，该杆塔倾斜监测设备至少包括第一全球导航卫星系统gnss天线和微机电系统mems；该杆塔倾斜监测设备设置在目标杆塔上，该目标杆塔还设置有第二gnss天线和天气传感器；其中，第一gnss天线及该第二gnss天线用于获取gnss观测数据；该mems包括姿态传感器；该装置可以包括：
18.获取模块，用于获取第一gnss观测数据；
19.收发模块，用于接收基站发送的第二gnss观测数据；
20.处理模块，用于根据该第一gnss观测数据及第二gnss观测数据确定该目标杆塔的gnss位移数据；
21.该获取模块，还用于获取天气数据，并获取该目标杆塔的姿态数据；
22.该处理模块，还用于根据该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据，确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
23.可选的，该获取模块，具体用于获取天气数据，并获取加速度数据；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于静止状态时，获取与该静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于非静止状态时，获取与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据；其中，该与该静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据包括以下至少一项：该目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角；该与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据包括：该目标杆塔的摇晃频率和/或摇晃幅度。
24.可选的，该获取模块，具体用于获取天气数据；当该天气数据指示该目标杆塔所处环境的天气为正常天气，且根据该加速度数据确定该目标杆塔不动时，确定该目标杆塔处于静止状态，
25.该处理模块，具体用于通过倾斜角度、该第一gnss观测数据确定该目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角中的至少一项；
26.该获取模块，具体用于当该天气数据指示该目标杆塔所处环境的天气为非正常天气，且根据该加速度数据确定该目标杆塔移动时，确定该目标杆塔处于非静止状态；
27.该处理模块，具体用于通过该第一gnss观测数据确定摇晃频率和/或摇晃幅度。
28.可选的，该获取模块，具体用于通过该第一gnss观测数据确定该目标杆塔相对水平面的航向角；
29.该处理模块，具体用于利用实时动态测量rtk解算该第二gnss观测数据，得到该目标杆塔的解算定位数据；根据该解算定位数据和该航向角，对该目标杆塔上的杆塔倾斜监测设备中的陀螺仪进行校准，得到陀螺校准数据；根据该gnss位移数据、该加速度数据和该陀螺校准数据，得到与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据。
30.可选的，该处理模块，还用于在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于静止状态时，将该第一gnss天线的频率及该第二gnss天线的频率调整为第一频率值；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于非静止状态时，将该第一gnss天线的频率及该第二gnss天线的频率调整为第二频率值，该第二频率值大于该第一频率值。
31.可选的，该收发模块，还用于将该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据向云端服务器发送，其中，该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据用于该远程服务器确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度；接收该云端服务器发送的该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
32.可选的，该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据用于该远程服务器通过杆塔倾斜监测模型根据该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度；其中，该杆塔倾斜监测模型是基于历史gnss位移数据、历史姿态数据，以及历史杆塔发生倾斜的危险程度训练得到。
33.本技术实施例第三方面提供了一种基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测装置，应用于杆塔倾斜监测设备，该装置还可以包括：
34.存储有可执行程序代码的存储器；
35.以及所述存储器耦合的处理器和收发器；
36.所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，所述可执行程序代码
被所述处理器执行时，使得所述处理器和所述收发器实现如本技术实施例第一方面所述的方法。
37.本技术实施例又一方面提供一种杆塔倾斜监测设备，可以包括如本技术实施例第二方面或第三方面所述的基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测装置。
38.本技术实施例又一方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行程序代码，所述可执行程序代码被处理器执行时，实现如本技术实施例第一方面所述的方法。
39.本技术实施例又一方面公开一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得该计算机执行本技术实施例第一方面公开的任意一种所述的方法。
40.本技术实施例又一方面公开一种应用发布平台，该应用发布平台用于发布计算机程序产品，其中，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得该计算机执行本技术实施例第一方面公开的任意一种所述的方法。
41.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：
42.在本技术实施例中，杆塔倾斜监测设备至少包括第一全球导航卫星系统gnss天线和微机电系统mems；杆塔倾斜监测设备设置在目标杆塔上，该目标杆塔还设置有第二gnss天线和天气传感器；其中，第一gnss天线及所述第二gnss天线用于获取gnss观测数据；所述mems包括姿态传感器；所述方法包括：获取所述第一gnss天线及所述第二gnss天线采集的第一gnss观测数据，并接收基站发送的第二gnss观测数据；根据所述第一gnss观测数据及第二gnss观测数据确定所述目标杆塔的gnss位移数据；获取通过所述天气传感器采集的天气数据，并获取通过所述姿态传感器采集的所述目标杆塔的姿态数据；根据所述gnss位移数据、所述姿态数据及所述天气数据，确定所述目标杆塔发生倾斜的危险程度。即杆塔倾斜监测设备根据第一gnss天线及第二gnss天线采集的第一gnss观测数据，和基站发送的第二gnss观测数据，可以得到较为准确的目标杆塔的gnss位移数据；由于不同天气对应的数据对目标杆塔的姿态数据和gnss位移数据会产生一定的影响，所以，杆塔倾斜监测设备将该天气数据、该姿态数据和该gnss位移数据进行联合分析，可以有效确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，还可以根据这些附图获得其它的附图。
44.图1为本技术实施例中杆塔倾斜监测设备的一个实施例示意图；
45.图2为本技术实施例中目标杆塔的一个实施例示意图；
46.图3为本技术实施例中基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测方法的一个实施例示意图；
47.图4为本技术实施例中基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测方法的另一个实施例示意图；
48.图5为本技术实施例中基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测方法的另一个实施例示意图；
49.图6为本技术实施例中基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测装置的一个实施例
示意图；
50.图7为本技术实施例中基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测装置的另一个实施例示意图；
51.图8为本技术实施例中杆塔倾斜监测设备的另一个实施例示意图。
具体实施方式
52.本技术实施例提供了一种基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测设备和方法，杆塔倾斜监测设备根据第一gnss天线及第二gnss天线采集的第一gnss观测数据，和基站发送的第二gnss观测数据，可以进行差分解算，消除共同误差，以得到较为准确的目标杆塔的gnss位移数据；再根据该gnss位移数据，及获取的目标杆塔的姿态数据和天气数据，可以有效确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
53.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，都应当属于本技术保护的范围。
54.需要说明的是，本技术实施例中所涉及的基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测方法，应用于杆塔倾斜监测设备。如图1所示，为本技术实施例中杆塔倾斜监测设备的一个实施例示意图。在图1中，杆塔倾斜监测设备至少可以包括第一gnss天线101和微机电系统(micro electromechanical system，mems)102。该杆塔倾斜监测设备设置在目标杆塔上，该目标杆塔还可以设置有第二gnss天线和天气传感器。
55.其中，第一gnss天线101及第二gnss天线用于获取gnss观测数据。
56.可以理解的是，第一gnss天线101内置于杆塔倾斜监测设备中，第一gnss天线101可以与目标天线合为一根天线。该目标天线可以包括但不限于以下至少一种：收发无线网络传输技术(wireless fidelity，wifi)信号的天线、收发蓝牙信号的天线、收发第二代移动通信技术(the 2nd generation，2g)的天线、收发第三代移动通信技术(the 3rnd generation，3g)的天线、收发第四代移动通信技术(the 4th generation，4g)的天线，以及收发第五代移动通信技术(the 5th generation，5g)的天线。第二gnss天线设置在杆塔倾斜监测设备的外部，接入该杆塔倾斜监测设备的螺纹(threaded neill concelman，tnc)接口，与该杆塔倾斜监测设备之间的安装距离位于预设距离范围(例如：1m～2m)内。
57.其中，mems102可以包括姿态传感器1021；姿态传感器1021可以用于获取姿态数据。
58.可选的，姿态传感器1021可以包括但不限于以下至少一项：加速度传感器10211、倾斜传感器10212及陀螺仪10213；加速度传感器10211可以用于获取加速度数据，倾斜传感器10212可以用于确定倾斜角度，陀螺仪10213可以用于确定摇晃频率和/或摇晃幅度。
59.其中，天气传感器可以用于获取天气数据。
60.可选的，该天气数据可以包括但不限于以下至少一项：雨量值、风速值、温度值，以及湿度值。
61.该天气传感器可以包括但不限于以下至少一项：雨量计、风速传感器、温度传感器，以及湿度传感器；该雨量计可以用于获取该目标杆塔所处环境的雨量值、该风速传感器可以用于获取该目标杆塔所处环境的风速值、该温度传感器可以用于获取该目标杆塔所处
环境的温度值，以及该湿度传感器可以用于获取该目标杆塔所处环境的湿度值。
62.可选的，杆塔倾斜监测设备还可以包括：通讯模组，该通讯模组用于传输杆塔倾斜监测设备和远程服务器之间的数据传输。该通讯模块可包括但不限于以下至少一项：远距离无线电(long range radio，lora)模块、wifi模块、蓝牙模块、2g模块、3g模块、4g模块，以及5g模块等。
63.示例性的，如图2所示，为本技术实施例中目标杆塔的一个实施例示意图。在图2中，目标杆塔201可以设置有杆塔倾斜监测设备，目标杆塔201还可以设置有第二gnss天线和天气传感器。其中，第二gnss天线和天气传感器之间的距离小于第二预设距离阈值，即第二gnss天线和天气传感器之间的距离较近。
64.需要说明的是，本技术的执行主体可以是基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测装置，也可以是杆塔倾斜监测设备。下面以实施例的方式，基于执行主体为杆塔倾斜监测设备，对本技术技术方案做进一步的说明，如图1所示，为本技术实施例中基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测方法的一个实施例示意图，应用于杆塔倾斜监测设备，该方法可以包括：
65.301、获取第一gnss天线及第二gnss天线采集的第一gnss观测数据，并接收基站发送的第二gnss观测数据。
66.需要说明的是，第一gnss观测数据可以包括但不限于：第一伪距观测值、第一载波观测值，以及第一多普勒观测值。
67.该第一gnss观测数据包括第一目标gnss观测数据和第二目标gnss观测数据。其中，该第一目标gnss观测数据是杆塔倾斜监测设备利用第一gnss天线采集得到的，该第二目标gnss观测数据是杆塔倾斜监测设备利用第二gnss天线采集得到的。由于第一gnss天线及第二gnss天线在目标杆塔上设置的位置不同，所以，该第一gnss天线采集的第一目标gnss观测数据和该第二gnss天线采集的第二目标gnss观测数据也是不同的。
68.需要说明的是，第二gnss观测数据可以包括但不限于：第二伪距观测值、第二载波观测值，以及第二多普勒观测值。在基站接收到卫星发射的第二gnss观测数据后，会将该第二gnss观测数据向杆塔倾斜监测设备发送，该杆塔倾斜监测设备接收该基站发送的第二gnss观测数据。
69.302、根据第一gnss观测数据及第二gnss观测数据确定目标杆塔的gnss位移数据。
70.可选的，杆塔倾斜监测设备根据第一gnss观测数据及第二gnss观测数据确定目标杆塔的gnss位移数据，可以包括：杆塔倾斜监测设备获取该目标杆塔的初始定位坐标，该初始定位坐标为该目标杆塔未发生移动时对应的定位坐标；该杆塔倾斜监测设备根据第一gnss观测数据及第二gnss观测数据，确定该目标杆塔的当前定位坐标；该杆塔倾斜监测设备根据该初始定位坐标和该当前定位坐标，确定该目标杆塔的gnss位移数据。
71.在一些实施例中，杆塔倾斜监测设备获取第一gnss天线及第二gnss天线采集的第三gnss观测数据，该第三gnss观测数据为该杆塔倾斜监测设备中存储的时长大于预设时长阈值的观测数据；杆塔倾斜监测设备获取与该第三gnss观测数据存储时长对应的基站发送的第四gnss观测数据；再利用静态的gnss解算方式对该第三gnss观测数据和该第四gnss观测数据进行解算，得到该目标杆塔的初始定位坐标。
72.在一些实施例中，杆塔倾斜监测设备根据第一目标gnss观测数据与第二gnss观测
数据构成第一单差方程，根据第二目标gnss观测数据与第二gnss观测数据构成第二单差方程，这两个单差方程不同；该杆塔倾斜监测设备再将这两个单差方程做差，得到一个双差方程；该杆塔倾斜监测设备对该双差方程进行差分解算，得到的解即为该目标杆塔的当前定位坐标。由于杆塔倾斜监测设备在对双差方程进行差分解算的过程中，可以消除共同误差，所以，该杆塔倾斜监测设备可以得到定位坐标精度较高(例如，该定位坐标精度可以达到毫米级)的当前定位坐标，即得到较为准确的当前定位坐标。其中，该共同误差可以包括但不限于：卫星钟差和/或接收机钟差。
73.这样一来，杆塔倾斜监测设备就可以根据获取的目标塔杆的初始定位坐标和较为准确的当前定位坐标，计算得到较为准确的该目标塔杆的gnss位移数据。
74.303、获取通过天气传感器采集的天气数据，并获取通过姿态传感器采集的目标杆塔的姿态数据。
75.目标杆塔所处环境的当前状态要不是静止状态，要不就是非静止状态。当该目标杆塔处于静止状态时，杆塔倾斜监测设备通过姿态传感器采集的目标杆塔的姿态数据可以包括但不限于以下至少一项：该目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角；当该目标杆塔处于移动状态时，杆塔倾斜监测设备通过该姿态传感器采集的目标杆塔的姿态数据可以包括但不限于：该目标杆塔的摇晃频率，和/或，该目标杆塔的摇晃幅度。
76.304、根据gnss位移数据、姿态数据及天气数据，确定目标杆塔发生倾斜的危险程度。
77.需要说明的是，目标杆塔发生倾斜的危险程度指的是目标杆塔发生倾斜产生的危险概率。
78.在一些实施例中，杆塔倾斜监测设备可以根据gnss位移数据，确定目标杆塔发生倾斜产生的第一危险概率；杆塔倾斜监测设备可以根据姿态数据，确定目标杆塔发生倾斜产生的第二危险概率；由于天气情况对目标杆塔的姿态和位移会产生一定的影响，所以，杆塔倾斜监测设备也可以根据天气数据，确定目标杆塔发生倾斜产生的第三危险概率。将这三个危险概率按照一定比例进行求和，可以确定为目标杆塔发生倾斜产生的危险概率。
79.天气情况对目标杆塔的姿态和位移会产生一定的影响。当天气较好确定目标杆塔处于静态时，由于这较好的天气对该目标杆塔的影响较小，所以，该目标杆塔的gnss位移数据和姿态数据的变化很小，甚至可以忽略不计；当天气恶劣确定目标杆塔处于非静止状态时，由于雨量、风速、温度和湿度的不确定性都会对该目标杆塔的gnss位移数据和姿态数据造成一定程度的影响，所以，会导致目标杆塔发生倾斜的危险程度增大，甚至会导致目标杆塔发生倒塌。因此，不同的天气数据可以对应不同的gnss位移数据和姿态数据。
80.可选的，杆塔倾斜监测设备根据gnss位移数据、姿态数据及天气数据，确定目标杆塔发生倾斜的危险程度，可以包括：杆塔倾斜监测设备将gnss位移数据、姿态数据及天气数据向云端服务器发送，其中，gnss位移数据、姿态数据及天气数据用于远程服务器确定目标杆塔发生倾斜的危险程度；该杆塔倾斜监测设备接收云端服务器发送的目标杆塔发生倾斜的危险程度。
81.需要说明的是，远程服务器要对接收到的gnss位移数据、姿态数据及天气数据进行联合分析，确定目标杆塔发生倾斜的危险程度；该远程服务器再根据该危险程度，对目标杆塔的当前状态进行预警。
82.可选的，gnss位移数据、姿态数据及天气数据用于远程服务器通过杆塔倾斜监测模型根据gnss位移数据、姿态数据及天气数据确定目标杆塔发生倾斜的危险程度；其中，杆塔倾斜监测模型是基于历史gnss位移数据、历史姿态数据，以及历史杆塔发生倾斜的危险程度训练得到。
83.需要说明的是，杆塔倾斜监测设备对于目标杆塔的检测，一方面是长时间监测该目标杆塔是否发生倾斜或位移，另一方面是监测导致倾斜或位移的规律。远程服务器以此为前提，基于历史gnss位移数据、历史姿态数据，以及历史杆塔发生倾斜的危险程度训练得到杆塔倾斜监测模型。该杆塔倾斜监测设备可以利用该杆塔倾斜监测模型提前预判在某种条件(比如：雷雨，大风，暴雪等天气)下对目标杆塔的影响。若影响较大，就可以提前进行预警，从而降低了目标杆塔的损失率。
84.在本技术实施例中，杆塔倾斜监测设备根据第一gnss天线及第二gnss天线采集的第一gnss观测数据，和基站发送的第二gnss观测数据，可以得到较为准确的目标杆塔的gnss位移数据；由于不同天气对应的数据对目标杆塔的姿态数据和gnss位移数据会产生一定的影响，所以，杆塔倾斜监测设备将该天气数据、该姿态数据和该gnss位移数据进行联合分析，可以有效确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
85.如图4所示，为本技术实施例中基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测方法的另一个实施例示意图，可以包括：
86.401、获取第一gnss天线及第二gnss天线采集的第一gnss观测数据，并接收基站发送的第二gnss观测数据。
87.402、根据第一gnss观测数据及第二gnss观测数据确定目标杆塔的gnss位移数据。
88.403、获取通过天气传感器采集的天气数据，并获取通过加速度传感器采集的加速度数据。
89.需要说明的是，步骤401-403与本实施例中图3所示的步骤301-303类似，此处不再赘述。
90.404、在根据天气数据及加速度数据确定目标杆塔处于静止状态时，获取通过姿态传感器采集的与静止状态对应的目标杆塔的姿态数据。
91.其中，与静止状态对应的目标杆塔的姿态数据可以包括但不限于以下至少一项：目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角。
92.可选的，杆塔倾斜监测设备在根据天气数据及加速度数据确定目标杆塔处于静止状态时，获取通过姿态传感器采集的与静止状态对应的目标杆塔的姿态数据，可以包括：杆塔倾斜监测设备当天气数据指示目标杆塔所处环境的天气为正常天气，且根据加速度数据确定目标杆塔不动时，确定目标杆塔处于静止状态，并通过倾斜传感器采集的倾斜角度、第一gnss观测数据确定目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角中的至少一项。
93.可选的，目标杆塔所处环境的天气为正常天气，可以包括：目标杆塔所处环境的雨量值满足预设雨量范围、该目标杆塔所处环境的风速值满足预设风速范围、该目标杆塔所处环境的温度值满足预设温度范围，以及该目标杆塔所处环境的湿度值满足预设湿度范围。
94.其中，该预设雨量范围、预设风速范围、预设温度范围以及预设湿度范围可以杆塔倾斜监测设备出厂前设置的，也可以是用户根据目标杆塔自定义设置的，此处不做具体限
定。
95.可以理解的是，由于当加速度数据为0时，目标杆塔不会出现匀速运动，所以，当加速度数据为0时，杆塔倾斜监测设备可以确定该目标杆塔未发生移动。即杆塔倾斜监测设备在天气数据指示目标杆塔所处环境的天气为正常天气，且根据加速度数据为0确定目标杆塔不动的情况下，可以确定目标杆塔处于静止状态。
96.示例性的，杆塔倾斜监测设备当天气数据指示目标杆塔所处环境的雨量值满足预设雨量范围、风速值满足预设风速范围、温度值满足预设温度范围、湿度值满足预设湿度范围，以及加速度数据为0确定目标杆塔不动时，可以确定该目标杆塔处于静止状态；该杆塔倾斜监测设备可以通过倾斜传感器采集该目标杆塔的横滚角和/或俯仰角，或者，可以通过第一gnss天线及第二gnss天线采集的第一gnss观测数据确定该目标杆塔的航向角。
97.可选的，步骤404之后，该方法还可以包括：在根据天气数据及加速度数据确定目标杆塔处于静止状态时，将第一gnss天线的频率及第二gnss天线的频率调整为第一频率值。
98.在一些实施例中，当目标杆塔处于静止状态时，由于杆塔倾斜监测设备在采用静态的gnss解算方式解算目标杆塔的gnss位移数据的过程中，不需要采用太高的第一gnss天线的频率及第二gnss天线的频率，只是需要对gnss位移数据进行长时间观测，就可能得准确性较高的定位坐标，所以，该杆塔倾斜监测设备可以将第一gnss天线的频率及第二gnss天线的频率调小至使得该杆塔倾斜监测设备可以正常工作的第一频率值即可。该方法可以实现gnss天线进行自动变频的目的。示例性的，该第一频率值的取值为1赫兹(hz)。
99.405、根据gnss位移数据、姿态数据及天气数据，确定目标杆塔发生倾斜的危险程度。
100.需要说明的是，步骤405与本实施例中图3所示的步骤304类似，此处不再赘述。
101.可选的，杆塔倾斜监测设备还可以包括linux操作系统，该杆塔倾斜监测设备根据gnss位移数据、姿态数据及天气数据，确定目标杆塔发生倾斜的危险程度，还可以包括：该杆塔倾斜监测设备利用该linux操作系统根据gnss位移数据、姿态数据及天气数据，确定目标杆塔发生倾斜的危险程度。
102.其中，该linux操作系统内置于杆塔倾斜监测设备，是一种基于arm处理器的嵌入式linux平台，用于对gnss位移数据、姿态数据及天气数据进行联合分析，确定目标杆塔发生倾斜的危险程度。
103.在一些实施例中，当目标杆塔处于静止状态时，杆塔倾斜监测设备根据gnss位移数据、姿态数据及天气数据，不仅可以通过远程服务器确定目标杆塔发生倾斜的危险程度，也可以利用自身配置的linux操作系统确定目标杆塔发生倾斜的危险程度，此处不做具体限定。
104.在本技术实施例中，杆塔倾斜监测设备根据第一gnss天线及第二gnss天线采集的第一gnss观测数据，和基站发送的第二gnss观测数据，可以进行差分解算，消除共同误差，以得到目标杆塔处于静止状态时对应的较为准确的gnss位移数据；由于不同天气对应的数据对目标杆塔的姿态数据和gnss位移数据会产生一定的影响，所以，杆塔倾斜监测设备将该天气数据、该姿态数据和该gnss位移数据进行联合分析，可以有效确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
105.如图5所示，为本技术实施例中基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测方法的另一个实施例示意图，可以包括：
106.501、获取第一gnss天线及第二gnss天线采集的第一gnss观测数据，并接收基站发送的第二gnss观测数据。
107.502、根据第一gnss观测数据及第二gnss观测数据确定目标杆塔的gnss位移数据。
108.503、获取通过天气传感器采集的天气数据，并获取通过加速度传感器采集的加速度数据。
109.需要说明的是，步骤501-503与本实施例中图4所示的步骤401-403类似，此处不再赘述。
110.504、在根据天气数据及加速度数据确定目标杆塔处于非静止状态时，获取通过姿态传感器采集的与非静止状态对应的目标杆塔的姿态数据。
111.其中，与非静止状态对应的目标杆塔的姿态数据可以包括但不限于：目标杆塔的摇晃频率和/或摇晃幅度。
112.在一些实施例中，杆塔倾斜监测设备可以根据目标杆塔的摇晃轨迹来确定该目标杆塔的摇晃幅度；可以根据该目标杆塔来回摆动的次数来确定该目标杆塔的摇晃频率。无论是摇晃幅度，还是摇晃频率，都可以用来表示该目标杆塔的摇晃程度。
113.可选的，杆塔倾斜监测设备在根据天气数据及加速度数据确定目标杆塔处于非静止状态时，获取通过姿态传感器采集的与非静止状态对应的目标杆塔的姿态数据，可以包括：当天气数据指示目标杆塔所处环境的天气为非正常天气，且根据加速度数据确定目标杆塔移动时，确定目标杆塔处于非静止状态，并通过陀螺仪及第一gnss观测数据确定摇晃频率和/或摇晃幅度。
114.在一些实施例中，目标杆塔所处环境的天气为非正常天气(即恶劣天气)，可以包括以下至少一项：目标杆塔所处环境的雨量值不满足预设雨量范围、该目标杆塔所处环境的风速值不满足预设风速范围、该目标杆塔所处环境的温度值不满足预设温度范围，以及该目标杆塔所处环境的湿度值不满足预设湿度范围。
115.可以理解的是，由于恶劣天气原因会导致该目标杆塔的受力不均，所以，该目标杆塔的加速度数据不为0。即当目标杆塔处于恶劣天气时，该目标杆塔会随着天气变化的影响处于摇晃状态。
116.示例性的，假设预设风速范围为(0，10m/s)，加速度不为0。杆塔的西北方向刮来风速为12m/s，该12m/s不位于(0，10m/s)内，此时，在杆塔倾斜监测设备检测到该目标杆塔处于恶劣天气且加速度数据不为0的情况下，确定该目标杆塔处于非静止状态。并根据陀螺仪及第一gnss观测数据，确定该目标杆塔的摇晃轨迹来得到该目标杆塔的摇晃幅度，和/或，确定该目标杆塔的来回摆动的次数来得到该目标杆塔的摇晃频率。
117.可选的，杆塔倾斜监测设备获取通过姿态传感器采集的与非静止状态对应的目标杆塔的姿态数据，包括：杆塔倾斜监测设备通过第一gnss观测数据确定目标杆塔相对水平面的航向角；该杆塔倾斜监测设备利用实时动态测量(real time kinematic，rtk)解算第二gnss观测数据，得到目标杆塔的解算定位数据；该杆塔倾斜监测设备根据解算定位数据和航向角，对目标杆塔上的杆塔倾斜监测设备中的陀螺仪进行校准，得到陀螺校准数据；该杆塔倾斜监测设备根据gnss位移数据、加速度数据和陀螺校准数据，得到与非静止状态对
应的目标杆塔的姿态数据。
118.可以理解的是，杆塔倾斜监测设备根据航向角和解算定位数据可以实时校准陀螺仪，使得陀螺校准数据是实时更新的，便于杆塔倾斜监测设备可以根据gnss位移数据、加速度数据和陀螺校准数据，持续性地确定该目标杆塔的摇晃幅度和/或摇晃频率。
119.可选的，步骤504之后，该方法还可以包括：在根据天气数据及加速度数据确定目标杆塔处于非静止状态时，将第一gnss天线的频率及第二gnss天线的频率调整为第二频率值，第二频率值大于第一频率值。
120.在一些实施例中，当目标杆塔处于移动状态时，由于杆塔倾斜监测设备在采用动态的rtk算法解算目标杆塔的gnss位移数据的过程中，需要实时地输出高精度(例如：1cm-2cm)的定位坐标，所以，该杆塔倾斜监测设备需要将第一gnss天线的频率及第二gnss天线的频率调高至使得该杆塔倾斜监测设备能够实时输出高精度定位坐标的第二频率值，以获得该目标杆塔运动中的轨迹即可。该方法可以实现gnss天线进行自动变频的目的。示例性的，该第二频率值的取值为20hz。
121.505、根据gnss位移数据、姿态数据及天气数据，确定目标杆塔发生倾斜的危险程度。
122.需要说明的是，步骤505与本实施例中图3所示的步骤304类似，此处不再赘述。
123.在本技术实施例中，杆塔倾斜监测设备根据第一gnss天线及第二gnss天线采集的第一gnss观测数据，和基站发送的第二gnss观测数据，可以进行差分解算，消除共同误差，以得到目标杆塔处于非静止状态时对应的较为准确的gnss位移数据；由于不同天气对应的数据对目标杆塔的姿态数据和gnss位移数据会产生一定的影响，所以，杆塔倾斜监测设备将该天气数据、该姿态数据和该gnss位移数据进行联合分析，可以有效确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
124.如图6所示，为本技术实施例中基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测装置的一个实施例示意图，该基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测装置应用于杆塔倾斜监测设备，该杆塔倾斜监测设备至少包括第一全球导航卫星系统gnss天线和微机电系统mems；该杆塔倾斜监测设备设置在目标杆塔上，该目标杆塔还设置有第二gnss天线和天气传感器；其中，第一gnss天线及该第二gnss天线用于获取gnss观测数据；该mems包括姿态传感器；该装置可以包括：
125.获取模块601，用于获取第一gnss观测数据；
126.收发模块602，用于接收基站发送的第二gnss观测数据；
127.处理模块603，用于根据该第一gnss观测数据及第二gnss观测数据确定该目标杆塔的gnss位移数据；
128.获取模块601，还用于获取天气数据，并获取该目标杆塔的姿态数据；
129.处理模块603，还用于根据该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据，确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
130.可选的，在本技术的一些实施例中，
131.获取模块601，具体用于获取天气数据，并获取加速度数据；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于静止状态时，获取与该静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于非静止状态时，获取与该
非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据；其中，该与该静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据包括以下至少一项：该目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角；该与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据包括：该目标杆塔的摇晃频率和/或摇晃幅度。
132.可选的，在本技术的一些实施例中，
133.获取模块601，具体用于获取天气数据；当该天气数据指示该目标杆塔所处环境的天气为正常天气，且根据该加速度数据确定该目标杆塔不动时，确定该目标杆塔处于静止状态，
134.处理模块603，具体用于通过倾斜角度、该第一gnss观测数据确定该目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角中的至少一项；
135.获取模块601，具体用于当该天气数据指示该目标杆塔所处环境的天气为非正常天气，且根据该加速度数据确定该目标杆塔移动时，确定该目标杆塔处于非静止状态；
136.处理模块603，具体用于通过该第一gnss观测数据确定摇晃频率和/或摇晃幅度。
137.可选的，在本技术的一些实施例中，
138.获取模块601，具体用于通过该第一gnss观测数据确定该目标杆塔相对水平面的航向角；
139.处理模块603，具体用于利用实时动态测量rtk解算该第二gnss观测数据，得到该目标杆塔的解算定位数据；根据该解算定位数据和该航向角，对该目标杆塔上的杆塔倾斜监测设备中的陀螺仪进行校准，得到陀螺校准数据；根据该gnss位移数据、该加速度数据和该陀螺校准数据，得到与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据。
140.可选的，在本技术的一些实施例中，
141.处理模块603，具体用于在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于静止状态时，将该第一gnss天线的频率及该第二gnss天线的频率调整为第一频率值；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于非静止状态时，将该第一gnss天线的频率及该第二gnss天线的频率调整为第二频率值，该第二频率值大于该第一频率值。
142.可选的，在本技术的一些实施例中，
143.收发模块602，还用于将该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据向云端服务器发送，其中，该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据用于该远程服务器确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度；接收该云端服务器发送的该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
144.可选的，该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据用于该远程服务器通过杆塔倾斜监测模型根据该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度；其中，该杆塔倾斜监测模型是基于历史gnss位移数据、历史姿态数据，以及历史杆塔发生倾斜的危险程度训练得到。
145.如图7所示，为本技术实施例中基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测装置的另一个实施例示意图，该装置应用于杆塔倾斜监测设备，该装置还可以包括存储器701、处理器702和收发器703；存储器701和处理器702耦合，存储器701和收发器703耦合；收发器703可以调用存储器701中存储的可执行程序代码；
146.处理器702，用于获取第一gnss观测数据；
147.收发器703，用于接收基站发送的第二gnss观测数据；
148.处理器702，还用于根据该第一gnss观测数据及第二gnss观测数据确定该目标杆
塔的gnss位移数据；获取天气数据，并获取该目标杆塔的姿态数据；根据该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据，确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
149.可选的，在本技术的一些实施例中，
150.处理器702，具体用于获取天气数据，并获取加速度数据；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于静止状态时，获取与该静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于非静止状态时，获取与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据；其中，该与该静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据包括以下至少一项：该目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角；该与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据包括：该目标杆塔的摇晃频率和/或摇晃幅度。
151.可选的，在本技术的一些实施例中，
152.处理器702，具体用于获取天气数据；当该天气数据指示该目标杆塔所处环境的天气为正常天气，且根据该加速度数据确定该目标杆塔不动时，确定该目标杆塔处于静止状态，通过倾斜角度、该第一gnss观测数据确定该目标杆塔相对水平面的航向角、横滚角和俯仰角中的至少一项；当该天气数据指示该目标杆塔所处环境的天气为非正常天气，且根据该加速度数据确定该目标杆塔移动时，确定该目标杆塔处于非静止状态；通过该第一gnss观测数据确定摇晃频率和/或摇晃幅度。
153.可选的，在本技术的一些实施例中，
154.处理器702，具体用于通过该第一gnss观测数据确定该目标杆塔相对水平面的航向角；利用实时动态测量rtk解算该第二gnss观测数据，得到该目标杆塔的解算定位数据；根据该解算定位数据和该航向角，对该目标杆塔上的杆塔倾斜监测设备中的陀螺仪进行校准，得到陀螺校准数据；根据该gnss位移数据、该加速度数据和该陀螺校准数据，得到与该非静止状态对应的该目标杆塔的姿态数据。
155.可选的，在本技术的一些实施例中，
156.处理器702，具体用于在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于静止状态时，将该第一gnss天线的频率及该第二gnss天线的频率调整为第一频率值；在根据该天气数据及该加速度数据确定该目标杆塔处于非静止状态时，将该第一gnss天线的频率及该第二gnss天线的频率调整为第二频率值，该第二频率值大于该第一频率值。
157.可选的，在本技术的一些实施例中，
158.收发器703，还用于将该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据向云端服务器发送，其中，该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据用于该远程服务器确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度；接收该云端服务器发送的该目标杆塔发生倾斜的危险程度。
159.可选的，该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据用于该远程服务器通过杆塔倾斜监测模型根据该gnss位移数据、该姿态数据及该天气数据确定该目标杆塔发生倾斜的危险程度；其中，该杆塔倾斜监测模型是基于历史gnss位移数据、历史姿态数据，以及历史杆塔发生倾斜的危险程度训练得到。
160.如图8所示，为本技术实施例中杆塔倾斜监测设备的另一个实施例示意图。该杆塔倾斜监测设备可以包括图6或图7所述的基于双gnss天线和mems的杆塔倾斜监测装置。
161.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
162.所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
163.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
164.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
165.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
166.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
167.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
168.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。