專(zhuān)利名稱(chēng)：一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力設(shè)備結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)方法，尤其是涉及一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
輸電線路是電力系統(tǒng)輸電部分的重要組成設(shè)施，直接關(guān)系電力系統(tǒng)正常功能的實(shí)現(xiàn)。輸電線路的使用期長(zhǎng)達(dá)幾十年，環(huán)境侵蝕、材料老化和荷載的長(zhǎng)期效應(yīng)、疲勞效應(yīng)與突變效應(yīng)等災(zāi)害因素的藕合作用將不可避免地導(dǎo)致結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的損傷積累和抗力衰減，從而抵抗自然災(zāi)害、甚至正常環(huán)境作用的能力下降，極端情況下引發(fā)災(zāi)難性的突發(fā)事故。因此，為了保障輸電塔結(jié)構(gòu)的安全性、完整性、適用性與耐久性，對(duì)已建成使用的許多重要輸電塔急需采用有效的手段監(jiān)測(cè)和評(píng)定其安全狀況、修復(fù)和控制損傷。新建的輸電塔結(jié)構(gòu)總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，也需在工程建設(shè)的同時(shí)增設(shè)長(zhǎng)期的壽命監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和損傷控制系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的服役安全狀況，并為研究結(jié)構(gòu)服役期間的損傷演化規(guī)律提供有效的、直接的方法。·我國(guó)還是一個(gè)自然災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家，輸電線路的故障事故時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重者甚至斷線倒塔。因此，研究人員與工程技術(shù)人員應(yīng)十分重視輸電線路塔-線體系長(zhǎng)期服役的安全性和耐久性，并積極研究和開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)智能壽命監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其服役期間的安全狀況以便避免重大事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高度自動(dòng)化、有利于災(zāi)害提前預(yù)警的輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，該方法包括以下步驟I)通過(guò)多信號(hào)同步采集器實(shí)時(shí)同步采集位移信號(hào)、傾角信號(hào)、應(yīng)變信號(hào)和加速度信號(hào);2)對(duì)上述采集的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)；3)根據(jù)所采集的信號(hào)自動(dòng)生成excel報(bào)表文件和可視化圖表；4)根據(jù)報(bào)表文件和可視化圖表建立輸電塔的三維模型；5)根據(jù)三維模型判斷輸電塔中是否發(fā)生危險(xiǎn)，若是，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)并指示處于危險(xiǎn)狀態(tài)的位置，若否，則返回步驟I)。所述的多信號(hào)同步采集器中設(shè)有電流模塊、加速度模塊和應(yīng)變模塊，所述的電流模塊采集位移信號(hào)和傾角信號(hào)，所述的加速度模塊采集加速度信號(hào)，所述的應(yīng)變模塊采集
應(yīng)變信號(hào)。所述的自動(dòng)存儲(chǔ)的方式包括24小時(shí)不間斷連續(xù)自動(dòng)存儲(chǔ)方式和觸發(fā)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。所述的位移信號(hào)、傾角信號(hào)及應(yīng)變信號(hào)的存儲(chǔ)方式為24小時(shí)不間斷連續(xù)自動(dòng)存儲(chǔ)方式，所述的加速度信號(hào)的存儲(chǔ)方式為觸發(fā)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。所述的觸發(fā)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式為預(yù)先設(shè)定一個(gè)預(yù)值，如果超過(guò)預(yù)值，立即存儲(chǔ)，如果低于預(yù)值，則停止存儲(chǔ)進(jìn)程。所述的輸電塔的三維模型中通過(guò)顏色的深淺變化來(lái)反映各部位的受力狀態(tài)，從而反映目前輸電塔結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I)本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)位移、應(yīng)變、加速度等信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)輸電塔的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而分析出輸電塔是否發(fā)生危險(xiǎn)，有利于對(duì)災(zāi)害的提前預(yù)警；2)本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；3)本發(fā)明根據(jù)采集信號(hào)的性質(zhì)設(shè)計(jì)了兩種不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，減小了對(duì)磁盤(pán)空 間造成的壓力。


圖I為本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例如圖I所示，一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，該方法包括以下步驟在步驟SlOl中，通過(guò)多信號(hào)同步采集器實(shí)時(shí)同步采集位移信號(hào)、傾角信號(hào)、應(yīng)變信號(hào)和加速度信號(hào)。所述的多信號(hào)同步采集器中設(shè)有電流模塊、加速度模塊和應(yīng)變模塊，所述的電流模塊采集位移信號(hào)和傾角信號(hào)，所述的加速度模塊采集加速度信號(hào)，所述的應(yīng)變模塊采集應(yīng)變信號(hào)。多信號(hào)同步采集器的實(shí)時(shí)同步采集技術(shù)，對(duì)分析結(jié)構(gòu)剛度、阻尼比、地震動(dòng)響應(yīng)、基準(zhǔn)頻率、高階頻率、荷載-位移等特性具有重要意義，為結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別和安全性評(píng)估提供寶貴的數(shù)據(jù)參考。在步驟sl02中，對(duì)上述采集的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)。所述的自動(dòng)存儲(chǔ)的方式包括24小時(shí)不間斷連續(xù)自動(dòng)存儲(chǔ)方式和觸發(fā)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。所述的位移信號(hào)、傾角信號(hào)及應(yīng)變信號(hào)采用低速采集，采集頻率為1HZ，如果長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件并不會(huì)占用太大的磁盤(pán)空間，因此采用24小時(shí)不間斷自動(dòng)存儲(chǔ)方式；加速度信號(hào)采集頻率高，產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)文件，對(duì)磁盤(pán)空間造成很大壓力，而對(duì)輸電塔狀態(tài)有意義的是振動(dòng)信號(hào)，因此，為加速度信號(hào)的數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)設(shè)計(jì)了觸發(fā)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式即預(yù)先設(shè)定一個(gè)對(duì)結(jié)構(gòu)有意義的預(yù)值，如果超過(guò)預(yù)值，立即存儲(chǔ)，如果低于預(yù)值，便停止存儲(chǔ)進(jìn)程。在步驟sl03中，根據(jù)所采集的信號(hào)自動(dòng)生成excel報(bào)表文件和可視化圖表，并以電子郵件的方式自動(dòng)發(fā)送生成的報(bào)表文件，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在步驟sl04中，根據(jù)報(bào)表文件和可視化圖表建立輸電塔的三維模型，輸電塔的三維模型中通過(guò)顏色的深淺變化來(lái)反映各部位的受力狀態(tài)，從而反映目前輸電塔結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)。
在步驟sl05中，根據(jù)三維模型判斷輸電塔中是否發(fā)生危險(xiǎn)，若是，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)并指示處于危險(xiǎn)狀態(tài)的位置，若否，則返回步驟slOl。當(dāng)輸電塔中某一部位結(jié)構(gòu)發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，該部分顯示為紅色，表示結(jié)構(gòu)處于危險(xiǎn)狀態(tài)，需要啟 動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。報(bào)警信息通過(guò)手機(jī)短信和E-mail電子郵件的方式發(fā)送，保證了重要報(bào)警信息的及時(shí)性。
權(quán)利要求
1.一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 1)通過(guò)多信號(hào)同步采集器實(shí)時(shí)同步采集位移信號(hào)、傾角信號(hào)、應(yīng)變信號(hào)和加速度信號(hào); 2)對(duì)上述采集的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)； 3)根據(jù)所采集的信號(hào)自動(dòng)生成excel報(bào)表文件和可視化圖表； 4)根據(jù)報(bào)表文件和可視化圖表建立輸電塔的三維模型； 5)根據(jù)三維模型判斷輸電塔中是否發(fā)生危險(xiǎn)，若是，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)并指示處于危險(xiǎn)狀態(tài)的位置，若否，則返回步驟I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的多信號(hào)同步采集器中設(shè)有電流模塊、加速度模塊和應(yīng)變模塊，所述的電流模塊采集位移信號(hào)和傾角信號(hào)，所述的加速度模塊采集加速度信號(hào)，所述的應(yīng)變模塊采集應(yīng)變信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的自動(dòng)存儲(chǔ)的方式包括24小時(shí)不間斷連續(xù)自動(dòng)存儲(chǔ)方式和觸發(fā)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的位移信號(hào)、傾角信號(hào)及應(yīng)變信號(hào)的存儲(chǔ)方式為24小時(shí)不間斷連續(xù)自動(dòng)存儲(chǔ)方式，所述的加速度信號(hào)的存儲(chǔ)方式為觸發(fā)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的觸發(fā)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式為預(yù)先設(shè)定一個(gè)預(yù)值，如果超過(guò)預(yù)值，立即存儲(chǔ)，如果低于預(yù)值，則停止存儲(chǔ)進(jìn)程。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的輸電塔的三維模型中通過(guò)顏色的深淺變化來(lái)反映各部位的受力狀態(tài)，從而反映目前輸電塔結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輸電線路中輸電塔結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，該方法包括以下步驟；1)通過(guò)多信號(hào)同步采集器實(shí)時(shí)同步采集位移信號(hào)、傾角信號(hào)、應(yīng)變信號(hào)和加速度信號(hào)；2)對(duì)上述采集的信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)；3)根據(jù)所采集的信號(hào)自動(dòng)生成excel報(bào)表文件和可視化圖表；4)根據(jù)報(bào)表文件和可視化圖表建立輸電塔的三維模型；5)根據(jù)三維模型判斷輸電塔中是否發(fā)生危險(xiǎn)，若是，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)并指示處于危險(xiǎn)狀態(tài)的位置，若否，則返回步驟1)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高度自動(dòng)化、有利于災(zāi)害提前預(yù)警等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01D21/02GK102914330SQ20121041084
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者肖嶸, 楊凌輝, 季獻(xiàn)武 申請(qǐng)人:上海市電力公司, 華東電力試驗(yàn)研究院有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司