[發(fā)明專利]基于SSI參數(shù)識(shí)別的輸電桿塔健康狀態(tài)判別方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211021636.5
• 申請(qǐng)日: 2022-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN115436037A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董新勝;趙蓂冠;李孟;楊洋;李金良;馬樹陽;王紅霞;楊風(fēng)利;張宏杰;朱詠明;馬永錄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)新疆電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00;G01N29/04;G01N29/44;G01N29/46;G01C9/00;G01C5/00;G01B21/32;G06F17/15
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標(biāo)事務(wù)所 65105
• 代理人: 俞亮

本發(fā)明涉及一種輸電桿塔狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，是一種基于SSI參數(shù)識(shí)別的輸電桿塔健康狀態(tài)判別方法及裝置，包括獲取桿塔振動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)；設(shè)置模型階次，將桿塔振動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)輸入桿塔模態(tài)參數(shù)識(shí)別模型，獲得各模型階次的模態(tài)參數(shù)；利用各模型階次的模態(tài)參數(shù)繪制穩(wěn)態(tài)圖，并根據(jù)穩(wěn)態(tài)圖獲得桿塔整體模態(tài)頻率；根據(jù)桿塔整體模態(tài)頻率的變化值，完成輸電桿塔當(dāng)前健康狀態(tài)判別。本發(fā)明在獲取桿塔振動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用SSI模態(tài)識(shí)別算法識(shí)別模態(tài)參數(shù)，并且利用穩(wěn)態(tài)圖分析得到桿塔整體模態(tài)頻率，根據(jù)桿塔整體模態(tài)頻率的變化情況，實(shí)現(xiàn)輸電桿塔健康狀態(tài)判別，及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電桿塔的不良狀態(tài)，保證輸電線路的正常運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輸電桿塔狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，是一種基于SSI參數(shù)識(shí)別的輸電桿塔健康狀態(tài)判別方法及裝置。

背景技術(shù)

輸電桿塔作為輸電線路中的重要環(huán)節(jié)，其結(jié)構(gòu)健康維系著輸電線路的安全運(yùn)行。輸電桿塔通常暴露于野外，多位于在采空區(qū)、山區(qū)、大風(fēng)區(qū)等地理環(huán)境下，覆蓋范圍大，環(huán)境條件復(fù)雜，使得輸電桿塔易受到強(qiáng)風(fēng)、冰凍、雷擊、洪水、外破等各種自然及人為災(zāi)害影響，常出現(xiàn)傾斜、沉降、側(cè)滑、桿件變形等結(jié)構(gòu)不健康狀態(tài)，輸電桿塔受力通常是加載、卸載、再加載、再卸載的循環(huán)過程，該循環(huán)過程往往會(huì)引發(fā)輸電桿塔疲勞損傷，而這種損傷早期屬于微損傷，不易察覺，長期的積累易發(fā)生桿件變形、局部開裂。因此，如何高效、及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)輸電桿塔本體結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，是相關(guān)管理和運(yùn)行部門的迫切需求。

目前，輸電桿塔健康狀態(tài)識(shí)別主要是在人巡、機(jī)巡等常規(guī)巡查過程中，基于目視的方式對(duì)巡檢到的輸電桿塔狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，但在洪澇、雪災(zāi)等自然災(zāi)害情況下，地面巡查手段受到了極大地制約，對(duì)運(yùn)維人員的提出了很高的要求，故而傳統(tǒng)的輸電桿塔健康狀態(tài)識(shí)別方法存在條件易受限、監(jiān)測范圍小、準(zhǔn)確率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于SSI參數(shù)識(shí)別的輸電桿塔健康狀態(tài)判別方法及裝置，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有現(xiàn)有人工巡檢目視進(jìn)行輸電桿塔健康狀態(tài)識(shí)別的方法存在監(jiān)測范圍小、準(zhǔn)確率低的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種基于SSI參數(shù)識(shí)別的輸電桿塔健康狀態(tài)判別方法，包括：

獲取桿塔振動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)；

設(shè)置模型階次，將桿塔振動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)輸入桿塔模態(tài)參數(shù)識(shí)別模型，獲得各模型階次的模態(tài)參數(shù)，其中模態(tài)參數(shù)包括模態(tài)頻率和阻尼比，桿塔模態(tài)參數(shù)識(shí)別模型為利用SSI模態(tài)識(shí)別算法構(gòu)建的模態(tài)參數(shù)識(shí)別模型；

利用各模型階次的模態(tài)參數(shù)繪制穩(wěn)態(tài)圖，并根據(jù)穩(wěn)態(tài)圖獲得桿塔整體模態(tài)頻率；

根據(jù)桿塔整體模態(tài)頻率的變化值，完成輸電桿塔當(dāng)前健康狀態(tài)判別。

下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述利用各模型階次的模態(tài)參數(shù)繪制穩(wěn)態(tài)圖，包括：

獲得相鄰模型階次之間的模態(tài)頻率容差和阻尼比容差；

判斷模態(tài)頻率容差和阻尼比容差是否滿足所有穩(wěn)定條件，其中穩(wěn)定條件包括：模態(tài)頻率容差的絕對(duì)值小于頻率容差閾值，阻尼比容差的絕對(duì)值小于阻尼比容差閾值；

響應(yīng)于是，則為穩(wěn)定點(diǎn)，并在二維坐標(biāo)圖中繪制該穩(wěn)定點(diǎn)，其中二維坐標(biāo)圖的橫坐標(biāo)為頻率值，縱坐標(biāo)為模型階次；

響應(yīng)于否，則為非穩(wěn)定點(diǎn)，并不在二維坐標(biāo)圖中繪制該非穩(wěn)定點(diǎn)；

循環(huán)上述過程，直至遍歷所有模型階次，完成穩(wěn)態(tài)圖繪制。

上述穩(wěn)態(tài)圖趨于穩(wěn)定的極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的模態(tài)頻率為桿塔整體模態(tài)頻率。

上述根據(jù)桿塔整體模態(tài)頻率的變化值，完成輸電桿塔當(dāng)前健康狀態(tài)判別，包括：

判斷桿塔整體模態(tài)頻率相較于上一次檢測的桿塔整體模態(tài)頻率是否發(fā)生變化；