一种基于回填土环境下输电塔沉降监测系统
成果类型:: 实用新型专利
发布时间: 2023-10-30 21:54:39
一种基于回填土环境下输电塔沉降监测系统,包括监控模块、供电模块、数据传输模块和预警模块;监控模块、供电模块和数据传输模块安设在输电塔上,监控模块和供电模块之间通过电源线电性连接,预警模块设置在远端监控中心,所述数据传输模块与预警模块和监控模块之间无线信号连接;
本实用新型通过构建一种简易、实用、高效的高压输电塔沉降监测系统,能够实时准确地预警回填土地基引起的塔基沉陷和塔杆倾斜异常现象,便于电力工人及时检修校正,提高了输电塔运行的安全性。
我们国家的电网建设中,远距离高压输电线路多跨越山区,而山区环境复杂,蜿蜒起伏、高低不一,输电塔大多架设在半山坡,地基大多数属于回填土地基,容易发生大幅度塔基沉降、塔杆倾斜甚至倒塌,从而导致电线拉断等事故发生,对输电线路安全运行造成较大影响。因此十分有必要通过沉降监测系统对山区复杂地质环境下的输电塔的运行状态进行及时监测预警,从而消除安全隐患。 在国内外已有的输电塔相关监测预警技术中,一般采用的是单一角度监测基于不均匀沉降导致的塔杆倾斜,未充分考虑回填土地基不密实引起的塔基均匀沉陷。另外还有部分监测系统需要搭载复杂的监测设备进行沉降预警,甚至还涉及需要详细的地勘资料或卫星影像信息,不符合简单实用的原则。因此,开发一种基于回填土环境下的输电塔沉降监测系统具有十分广阔的应用前景。
1、本系统中的监测模块中采用非接触式激光位移测距仪监测塔基沉降,解决了目前输电塔在复杂地质环境下发生的均匀沉降难以监测等问题;2、本系统预警模块可以结合实际接线塔位移允许阈值,及时、准确地提供沉降类型、不均匀沉降方向以及具体沉降位移和角度等信息,便于电力工人及时检修校正; 3、本系统预警模块中利用云平台存储、分析数据,具有安全性高,可恢复性强,成本低,易分享等特点; 4、本系统数据采集传输模块中物联网智能网关采用5G无线网络,避免网络布线难题,可以直接无线高速传输数据;5、本系统供电模块中采用太阳能板和蓄电池供电,太阳能板采集阳光为蓄电池蓄电可以使监测设备在雨天也能稳定运行,同时减少了大量布线,节约了用电成本;6、本系统构建的输电塔沉降监测系统相较于以往的输电塔相关监测预警技术具有简易、实用、高效等优点。
本团队由三峡大学水利与环境学院硕士研究生导师卢晓春教授领衔的专家以及研究生组成,团队长期致力余高坝设计理论与高坝筑坝技术、水工程结构风险分析与寿命预测、边坡稳定性评价及加固、环境岩土工程等方向的科研工作,带领团队主持完成相关科研项目十余项,主要有国家重点研发计划项目:水动力型特大滑坡引发的涌浪灾害模型试验与数值仿真技术、三峡库区地质灾害教育部重点实验室项目:三峡水库运行条件下库岸边坡风险分析与控制研究、湖北省教育厅科学技术研究项目:夹泥皮的粗粒土与结构接触面力学特性及数学模型研究、中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司:土石方开挖施工技术信息设计平台等国家级、省级、校企项目。发表学术论文几十余篇,出版学术专著及教材5部。卢教授现为中国土木工程学会工程风险与保险分会青年工作委员会委员。
该发明提出的一种基于回填土环境下输电塔沉降监测系统,相比较于传统结构装置,本发明能够实时准确地预警回填土地基引起的塔基沉陷和塔杆倾斜异常现象,便于电力工人及时检修校正,提高了输电塔运行的安全性。本项技术研发过程中累计投入30余万元,直接产生经济效益500余万元。在当前基础上,未来将在本发明成果的基础上进一步完善。
本技术基于国家实用新型专利——一种基于回填土环境下输电塔沉降监测系统,通过工程实践,证明了该装置结构相较于传统结构,更科学,在当前基础上,将持续对该成果进行完善。