本發(fā)明屬于輸電塔維護領域，具體涉及一種拉線塔塔頂位移獲取方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、塔頂位移是拉線輸電塔在運行期間不可避免會出現(xiàn)的問題，塔頂位移是否在合理范圍內(nèi)將極大影響拉線塔的安全性，因此，塔頂位移是拉線塔維護工作中需要著重檢測的數(shù)據(jù)。在實際維護項目中，塔頂位移的檢測方法是關鍵。目前針對塔頂位移的位移獲取方法主要有上塔測量法和加速度法。上塔測量法即由人工上塔，人為測量塔身實時高度及橫向偏移，從而獲取其塔頂位移；加速度法即使用加速度計對塔頂?shù)募铀俣刃盘栠M行積分，以獲得位移信號，從而計算塔頂位移。

2、以上兩方法雖然能夠進行塔頂位移的測量，但是都存在一些問題，例如，上塔測量法需要人工上塔測量，但是由于拉線塔用于高壓電輸電線路或通信線路中，當工作人員上塔測量時，拉線塔不能斷開輸電，因此，為了保證工作人員的安全，采用該方法測量時需要工作人員準備專業(yè)的上塔設備與復雜的操作才能正常、安全地進行相關測量，從而導致測量過程復雜；使用加速度法進行測量時，需要在拉線塔塔頂布設加速度計，并使用加速度計獲取某一段時間內(nèi)的加速度信號數(shù)據(jù)，再計算出這段時間的位移，然而由于拉線塔在初始狀態(tài)時，其塔頂并沒有設置加速度計，因此，當每次需要進行位移測量時，都需要將加速度計布設到塔頂上一段時間，該過程非常的繁瑣。

3、綜上，對于還未完成更換的拉線塔的維護，現(xiàn)有的拉線塔塔頂位移的位移獲取方法過程存在安全隱患，且測量非常復雜。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術獲取拉線塔塔頂位移過程非常復雜的不足，本發(fā)明提供了一種拉線塔塔頂位移獲取方法，包括如下步驟：

2、確定拉線塔在某個傾斜狀態(tài)時的基準水平面；

3、結合所述基準水平面，獲取拉線塔在運行過程中任一時刻的傾斜角度及任一時刻對應的實際垂直高度；

4、獲取拉線塔的理論高度，根據(jù)所述理論高度、實際垂直高度及傾斜角度計算拉線塔塔頂?shù)奈灰啤?/p>

5、優(yōu)選的，所述基準水平面的確定方法為：

6、確定定位點，具體為：當拉線塔處于某個傾斜狀態(tài)時，由塔底向上測量至少兩個距塔底相同距離的對稱點，該對稱點即為定位點；

7、確定基準面位置，具體為：以所述對稱點為基準點分別沿塔身畫水平線，將準備的尺寸匹配的鋼板與兩個水平線對齊并進行焊接，得到基準水平面。

8、優(yōu)選的，所述基準水平面的確定方法為：在拉線塔距地面某一高度處尋找理論水平面，即拉線塔在未發(fā)生傾斜時與地面平行的平面。

9、優(yōu)選的，所述基準水平面固定設置于拉線塔距地面1.5-2米處。

10、優(yōu)選的，采用傾角儀測量拉線塔在運行過程中任一時刻的傾斜角度。

11、優(yōu)選的，采用激光測距儀測量拉線塔在運行過程中任一時刻對應的實際垂直高度。

12、優(yōu)選的，根據(jù)所述理論高度、實際垂直高度及傾斜角度計算拉線塔塔頂?shù)奈灰?，具體通過如下公式計算：

13、δy＝h0-h

14、δx＝h0·sinθ

15、δy為拉線塔塔頂測點a的豎向位移，δx為拉線塔塔頂測點a的水平位移，h為拉線塔在運行過程中任一時刻對應的實際垂直高度，h0為理論高度，θ為拉線塔的傾斜角度。

16、本發(fā)明還提供有一種拉線塔塔頂位移的獲取系統(tǒng)，包括：

17、基準水平面獲取模塊，用于確定拉線塔在某個傾斜狀態(tài)時的基準水平面；

18、參數(shù)獲取模塊，用于結合所述基準水平面，獲取拉線塔在運行過程中任一時刻的傾斜角度及任一時刻對應的實際垂直高度；

19、位移計算模塊，用于獲取拉線塔的理論高度，根據(jù)所述理論高度、實際垂直高度及傾斜角度計算拉線塔塔頂?shù)奈灰啤?/p>

20、本發(fā)明提供的拉線塔塔頂位移獲取方法及系統(tǒng)具有以下有益效果：

21、1.本發(fā)明的位移獲取方法只需測量塔身的傾斜角度及實際垂直高度即可計算出該時刻的塔頂位移，整個過程只需在塔底簡單操作就可完成，無需工作人員上塔，可實現(xiàn)不上塔獲取塔頂位移數(shù)據(jù)，減小安全隱患，測量過程簡單高效。

22、2.本發(fā)明的方法只需根據(jù)實際需要隨時測量塔身在某一時刻的傾斜角度及實際垂直高度即可計算出該時刻的塔頂位移，無需多次在塔頂安裝信號采集設備，也不需要獲取某一段時間內(nèi)的加速度信號數(shù)據(jù)，測量流程簡單高效。

技術特征：

1.一種拉線塔塔頂位移獲取方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的拉線塔塔頂位移獲取方法，其特征在于，所述基準水平面的確定方法為：

3.根據(jù)權利要求1所述的拉線塔塔頂位移獲取方法，其特征在于，所述基準水平面的確定方法為：在拉線塔距地面某一高度處尋找理論水平面，即拉線塔在未發(fā)生傾斜時與地面平行的平面。

4.根據(jù)權利要求2或3所述的拉線塔塔頂位移獲取方法，其特征在于，所述基準水平面固定設置于拉線塔距地面1.5-2米處。

5.根據(jù)權利要求1所述的拉線塔塔頂位移獲取方法，其特征在于，采用傾角儀測量拉線塔在運行過程中任一時刻的傾斜角度。

6.根據(jù)權利要求1所述的拉線塔塔頂位移獲取方法，其特征在于，采用激光測距儀測量拉線塔在運行過程中任一時刻對應的實際垂直高度。

7.根據(jù)權利要求1所述的拉線塔塔頂位移獲取方法，其特征在于，根據(jù)所述理論高度、實際垂直高度及傾斜角度計算拉線塔塔頂?shù)奈灰?，具體通過如下公式計算：

8.一種拉線塔塔頂位移的獲取系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術總結
本發(fā)明提供了一種拉線塔塔頂位移獲取方法及系統(tǒng)，屬于輸電塔維護領域，其方法包括如下步驟：確定拉線塔在某個傾斜狀態(tài)時的基準水平面；結合基準水平面，獲取拉線塔在運行過程中任一時刻的傾斜角度及任一時刻對應的實際垂直高度；獲取拉線塔的理論高度，根據(jù)理論高度、實際垂直高度及傾斜角度計算拉線塔塔頂?shù)奈灰?。本發(fā)明的位移獲取方法只需測量塔身的傾斜角度及實際垂直高度即可計算出該時刻的塔頂位移，整個過程只需在塔底簡單操作就可完成，無需工作人員上塔，也無需多次在塔頂安裝信號采集設備，可實現(xiàn)不上塔獲取塔頂位移數(shù)據(jù)，減小安全隱患，測量過程簡單高效。

技術研發(fā)人員：陳顥元,王永安,余劍,尹洪,萬恒邦,吳啟進,朱愛珠,夏立偉,王星超,胡洪煒,李明,吳嘉琪,吳星奇,楊展,周春曉,涂思宇,羅曉亮
受保護的技術使用者：國網(wǎng)湖北省電力有限公司超高壓公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30