[發明專利]一種直線塔風振響應測試的加速度傳感器布置方法

在審

• 申請號: 201711483789.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108595725A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 黃增浩;孟曉波;張志強;吳新橋;李銳海;廖永力;龔博;張巍;張貴峰;馮瑞發
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司電網技術研究中心
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 張海明

本發明公開一種直線塔風振響應測試的加速度傳感器布置方法，涉及輸電技術領域，為解決因加速度傳感器的布置點不合理導致各加速度傳感器所采集到的數據準確性和真實性較差的問題。所述加速度傳感器布置方法包括構建直線塔的有限元模型；對所述有限元模型施加模擬風載荷，計算獲得直線塔前六階固有頻率分別對應的有限元計算模態；根據直線塔的結構尺寸以及各所述有限元計算模態，確定加速度傳感器在直線塔上的布置點；將加速度傳感器安裝在直線塔的所述布置點位置。本發明用于確定加速度傳感器在直線塔上的布置點。

技術領域

本發明涉及輸電技術領域，尤其涉及一種直線塔風振響應測試的加速度傳感器布置方法。

背景技術

目前在輸電線路中，常用的鐵塔塔型通常為直線塔，特別是在沿海地區。然而，由于輸電線路具有鐵塔高、跨距大、柔性強等特點，導地線和絕緣子串的幾何非線性以及塔線之間的耦合作用使得輸電線路對強風等環境激振的作用非常敏感，容易發生機械振動、疲勞損傷和動態倒塌等破壞現象。因此，對輸電線路進行監測來實時掌握輸電線路的運行狀態，獲取重要的運行數據，對于提高輸電線路安全運行水平和設計水平具有重要意義。

在對輸電線路進行監測的項目中，輸電鐵塔風振響應測試是其中比較重要的一項。風振響應測試一般采用布置在直線塔上的加速度傳感器進行，通過對加速度傳感器采集到的數據進行分析，可以得到輸電鐵塔在強風環境中的振動情況，進一步的，可以發現如螺栓松動等影響鐵塔承力的缺陷。

然而，目前加速度傳感器在直線塔上的布置方案通常是依據經驗布置的，缺乏理論依據，導致所選定的部分或所有加速度傳感器的布置點不合理，從而導致各加速度傳感器所采集到的數據準確性和真實性較差，不能真實反映輸電鐵塔在強風環境中的風振響應情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種直線塔風振響應測試的加速度傳感器布置方法，用于選定加速度傳感器的合理布置點，確保各加速度傳感器所采集到的數據準確性和真實性。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明提供的直線塔風振響應測試的加速度傳感器布置方法包括：

構建直線塔的有限元模型；

對所述有限元模型施加模擬風載荷，計算獲得直線塔前六階固有頻率分別對應的有限元計算模態；

根據直線塔的結構尺寸以及各所述有限元計算模態，確定加速度傳感器在直線塔上的布置點；

將加速度傳感器安裝在直線塔的所述布置點位置。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明提供的直線塔風振響應測試的加速度傳感器布置方法中，先通過建立有限元模型，并針對有限元模型進行計算獲得直線塔的前六階固有頻率和有限元計算模態，然后利用計算獲得的直線塔的前六階固有頻率分別對應的有限元計算模態，以及直線塔的結構尺寸特征，來確定加速度傳感器在直線塔上的布置點。與現有技術中僅根據作業經驗確定加速度傳感器在直線塔上的布置點相比，本發明中加速度傳感器在直線塔上的布置點的選定更加合理可靠，從而確保各加速度傳感器所采集到的數據準確性和真實性，以便真實反映輸電鐵塔在強風環境中的風振響應情況，從而確保輸電線路的運行安全。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例提供的一種直線塔的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的加速度傳感器布置方法的流程圖；

圖3為本發明實施例中直線塔的第一階模態振型圖；

圖4為本發明實施例中直線塔的第二階模態振型圖；