[發(fā)明專利]山地環(huán)境500kV輸電塔在線監(jiān)測系統(tǒng)構建及分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410624271.4
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104316108A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 劉先珊;許明;劉綱;熊衛(wèi)紅;涂長庚;李振柱;張林
• 申請（專利權）人: 重慶大學;國家電網公司華中分部;國網重慶市電力公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 王翔

1.一種山地環(huán)境500kV輸電塔在線監(jiān)測系統(tǒng)構建及分析方法，其特征在于：?

包括由塔基監(jiān)測裝置、桿塔監(jiān)測裝置、數據傳輸裝置和預警裝置構成的在線監(jiān)測系統(tǒng)；?

所述塔基監(jiān)測裝置，在線監(jiān)測輸電塔的塔基相對于基準點的位移，得到塔基位移-時間序列；?

所述桿塔監(jiān)測裝置包括設置在輸電塔的桿塔上的振動傳感器、風速傳感器、風向傳感器和溫度傳感器，通過在線監(jiān)測輸電塔的桿塔，獲得桿塔振動加速度-時間序列、風速-時間序列、風向-時間序列和溫度-時間序列；?

所述數據傳輸裝置將上述時間序列傳遞給預警裝置；?

所述預警裝置接收到塔基位移-時間序列后，根據以下步驟，作塔基穩(wěn)定性分析：?

1)通過地勘的方法，獲得輸電塔的塔基下方巖土的彈性模量E、泊松比ν、粘聚力c、內摩擦角φ、剪脹角ψ和初始應力狀態(tài)；?

2)建立輸電塔的塔基下方巖土的三維顆粒流數值模型，進行三軸壓縮試驗，得到軸向應力-應變曲線及抗剪強度包絡線圖，確定顆粒的細觀力學參數：顆粒法向及切向接觸剛度k_n、顆粒摩擦系數f、顆粒法向粘結強度p_bn和顆粒切向粘結強度p_bt；?

根據初始應力狀態(tài)，采用屈服接近度判別法確定塔基下方巖土的第一次強度折減的區(qū)域Ω₁，對該區(qū)域的參數f,p_bn,p_bt分別按折減系數進行折減，通過數值計算獲得第一次強度折減后的塔基位移－時間序列及塔基應力狀態(tài)；?

基于第一次折減后的塔基應力狀態(tài)，采用屈服接近度判別法確定第二次折減后的區(qū)域Ω₂，以更大的數值更新折減系數對該區(qū)域的參數f,p_bn,p_bt分別按更新后的折減系數進行第二次強度折減；通過數值計算獲得第二次強度折減后的塔基位移－時間序列及塔基應力狀態(tài)；?

參照本步驟的上述方法，直到確定第n次折減后的區(qū)域Ω_n為止；此時，對該區(qū)域的參數f,p_bn,p_bt分別按更新后的折減系數?進行第n次強度折減；通過數值計算獲得第n次強度折減后的塔基位移－時間序列及塔基應力狀態(tài)；此時，顆粒最大累積位移大于臨界位移(d_u,max≥d_crit)或顆粒的平均不平衡力N_unbalance<0.1；?

3)塔基上任意一點的坐標為(x,y,z)，根據塔基位移-時間序列，確定塔基t時刻及(x,y,z)位置的監(jiān)測位移值d_t,(x,y,z)，不斷調整強度折減系數使得塔基在t時刻及(x,y,z)位置的數值計算位移d′_t,(x,y,z)與監(jiān)測位移d_t,(x,y,z)接近，滿足|d′_t,(x,y,z)-d_t,(x,y,z)|≤ε，ε為小值；?

4)確定滿足|d′_t,(x,y,z)-d_t,(x,y,z)|≤ε時對應的強度折減系數?將作為塔基的穩(wěn)定安全系數；?

當安全系數大于1則為塔基穩(wěn)定，當安全系數小于1則發(fā)出塔基不穩(wěn)定的信號。?