一、方案介绍

随着城市智慧交通与低空经济的发展，红绿灯杆与无人机停机坪结合的复合设施在城市基础设施中日益增多。该类设施由于结构较高且表面积大，易受风力干扰产生晃动，可能影响其结构安全和无人机起降安全性。本方案通过在红绿灯杆及无人机停机平台上布设高精度风速风向传感器和振动传感器，实现对风吹引起晃动的实时在线监测，为城市低空安全运行提供支撑。

二、监测目标

三、需求分析

由于红绿灯杆设计通常为细长柱式结构，顶部附加无人机停机平台后，受风荷载影响加剧，特别在强风或阵风条件下更易出现晃动现象。此类晃动对无人机自主起降存在安全隐患，同时可能影响灯杆使用寿命及城市交通运行安全。因此，急需建设风吹晃动的全天候在线监测系统，对风速风向与振动位移等数据进行持续采集与分析。

四、监测方法

五、应用原理

基于振动监测原理和风致响应理论，通过高精度加速度计采集结构响应数据，结合实时气象参数，实现风力载荷下结构晃动的量化评估。系统通过三轴振动数据进行分量合成与谱分析，提取晃动幅度、频率特征与振动能量变化；风速数据用于建立风-振模型，实现因果关系识别与风险等级评估。

六、功能特点

七、硬件清单

八、硬件参数（量程、精度）

九、方案实现

在灯杆关键节点布设传感器，并通过弱电布线与主机连接，主机采用太阳能+锂电池独立供电或接入市政稳压电源，保障长期运行稳定。所有传感器数据通过无线通信上传至城市物联监测平台，平台提供可视化数据展示、预警管理及系统维护功能。平台可接入城市交通管理系统或低空安全管控系统，保障设施与飞行安全。

十、数据分析

通过实时采集的振动与风速风向数据，采用频域分析、RMS均方根值计算、风速相关性分析等方法，对结构晃动频率、幅值与风力作用关系进行量化分析。平台支持异常事件溯源、振动等级划分与晃动趋势预测，辅助运维人员进行设施安全决策。

十一、预警决策

设定振动RMS值、最大位移及风速多重阈值，超过限值自动触发预警机制。系统具备自动推送短信、微信通知等功能，支持联动城市管理系统，实现联防联控。长期数据用于制定风速限制、起降管制等决策依据。

十二、方案优点

十三、应用领域

十四、效益分析

通过实施该方案，可有效防控风致振动引发的设施损坏、无人机事故与交通安全隐患，提升城市基础设施智能化管理水平，保障低空飞行安全与红绿灯等关键设施的运行稳定，减少维修成本与安全风险。

十五、国标规范

十六、参考文献

十七、案例分享

某沿海智慧城市建设中，红绿灯杆加装无人机停机平台后频繁出现微晃动情况，特别是在风力5级以上时影响无人机安全起降。通过部署本监测方案，实现对风力与振动的实时关联分析，成功制定起降风速阈值，提升了结构安全等级，获得交通管理部门和无人机运营方的一致好评。