The present invention provides a monitoring system for substation settlement and pole stress, including subsystem for station settlement monitoring, subsystem for non-uniform settlement monitoring of tower pole and surrounding soil, subsystem for inclination monitoring, subsystem for stress and strain monitoring of structural support, subsystem for satellite positioning monitoring, subsystem for data management and display, and subsystem for structural safety assessment and warning. The monitoring subsystems of the present invention can automatically complete data acquisition. The data management and display subsystem can comprehensively process the monitoring information collected and uploaded by the monitoring subsystems, complete the functions of data classification, archiving, query and storage, and display the monitoring information to users. In addition, the data after collation are subsystems of structural safety assessment and warning for settlement and substation safety status. Assessment, assisting users to provide scientific decision-making or informing users to respond in time, to provide technical support for the safe operation of substations.
【技术实现步骤摘要】
一种变电站沉降及电杆应力监测系统
本专利技术涉及在线监测领域，尤其涉及一种变电站沉降及电杆应力监测系统。
技术介绍
过去变电站主要选址在的士较高的地带，以减少填方量。随着经济社会的不断发展，土地资源愈发紧张，不少丘陵、冲积湖或者滩涂等地也被开发用来建设变电站，质量差的填土或者含水量大的土地力学强度较低，土层地基承载力较差。这类软弱地基导致的变电站基础沉降问题日益突出，给变电站的安全运行、居民用电以及社会稳定带来了很大的影响。对建成的变电站的场地沉降、基础沉降和塔杆的应力变化情况进行全面的监测，有利于管理者及时、主动掌控变电站的沉降情况，评价变电站的安全状况，实现实时监控，对保障供电安全，是很有必要的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种能自动进行站内沉降监测、塔杆与周围土体不均匀沉降监测、桥塔倾斜监测、构支架应力应变监测和卫星定位监测功能；根据历史沉降和应力状态与当前沉降和应力状况生产可视化的沉降和应力变化趋势，能为用户提供可靠的决策指导的变电站沉降及电杆应力监测系统。本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，一种变电站沉降及电杆应力监测系统，包括站内沉降监测子系统(1)、塔杆与周围土体不均匀沉降监测子系统(2)、倾斜监测子系统(3)、构支架应力应变监测子系统(4)、卫星定位监测子系统(5)、数据管理与展示子系统(6)和结构安全评定及预警子系统(7)，所述站内沉降监测子系统(1)、塔杆与周围土体不均匀沉降监测子系统(2)、倾斜监测子系统(3)、构支架应力应变监测子系统(4)和卫星定位监测子系统(5)均与数据管理与展示子系统(6)信号连接，数据管理与展...
【技术保护点】
1.一种变电站沉降及电杆应力监测系统，包括站内沉降监测子系统(1)、塔杆与周围土体不均匀沉降监测子系统(2)、倾斜监测子系统(3)、构支架应力应变监测子系统(4)、卫星定位监测子系统(5)、数据管理与展示子系统(6)和结构安全评定及预警子系统(7)，所述站内沉降监测子系统(1)、塔杆与周围土体不均匀沉降监测子系统(2)、倾斜监测子系统(3)、构支架应力应变监测子系统(4)和卫星定位监测子系统(5)均与数据管理与展示子系统(6)信号连接，数据管理与展示子系统(6)与结构安全评定及预警子系统(7)信号连接；其特征在于：所述站内沉降监测子系统(1)，用于在变电站的边界和塔杆、桥塔、构支架、和房屋所在处设置站内沉降观测点，监测变电站的整体沉降趋势，获得各站内沉降观测点的沉降信息，并将监测到的站内沉降信息发送给数据管理与展示子系统(6)；所述塔杆与周围土体不均匀沉降监测子系统(2)，用于监测塔杆与塔杆底部埋地电缆之间的不均匀沉降信息，并将监测到的塔杆与周围土体不均匀沉降信息发送给数据管理与展示子系统(6)；所述倾斜监测子系统(3)用于监测桥塔顶部横梁的倾角信息，得到桥塔受沉降影响的倾斜程度，并将...
【技术特征摘要】
1.一种变电站沉降及电杆应力监测系统，包括站内沉降监测子系统(1)、塔杆与周围土体不均匀沉降监测子系统(2)、倾斜监测子系统(3)、构支架应力应变监测子系统(4)、卫星定位监测子系统(5)、数据管理与展示子系统(6)和结构安全评定及预警子系统(7)，所述站内沉降监测子系统(1)、塔杆与周围土体不均匀沉降监测子系统(2)、倾斜监测子系统(3)、构支架应力应变监测子系统(4)和卫星定位监测子系统(5)均与数据管理与展示子系统(6)信号连接，数据管理与展示子系统(6)与结构安全评定及预警子系统(7)信号连接；其特征在于：所述站内沉降监测子系统(1)，用于在变电站的边界和塔杆、桥塔、构支架、和房屋所在处设置站内沉降观测点，监测变电站的整体沉降趋势，获得各站内沉降观测点的沉降信息，并将监测到的站内沉降信息发送给数据管理与展示子系统(6)；所述塔杆与周围土体不均匀沉降监测子系统(2)，用于监测塔杆与塔杆底部埋地电缆之间的不均匀沉降信息，并将监测到的塔杆与周围土体不均匀沉降信息发送给数据管理与展示子系统(6)；所述倾斜监测子系统(3)用于监测桥塔顶部横梁的倾角信息，得到桥塔受沉降影响的倾斜程度，并将监测到的桥塔顶部横梁的倾角信息发送给数据管理与展示子系统(6)；所述构支架应力应变监测子系统(4)用于监测构架底部的混凝土基础、构架侧面和支架顶部钢架的应力信息，并将监测到的构架底部的混凝土基础、构架侧面和支架顶部钢架的应力信息发送给数据管理与展示子系统(6)；所述卫星定位监测子系统(5)利用卫星定位的方式同时监测变电站在水平方向和竖直方向的绝对变形值，并将监测到的变电站在水平方向和竖直方向的绝对变形值信息发送给数据管理与展示子系统(6)；所述数据管理与展示子系统(6)，用于接收站内沉降监测子系统(1)、塔杆与周围土体不均匀沉降监测子系统(2)、倾斜监测子系统(3)、构支架应力应变监测子系统(4)和卫星定位监测子系统(5)发出的所有监测信息，将各监测信息按历史顺序进行校验、分类、储存和数据输出，数据管理与展示子系统(6)将储存的监测信息发送到结构安全评定及预警子系统(7)中；所述结构安全评定及预警子系统(7)，用于接收数据管理与展示子系统(6)发出的监测信息，并进行风险进行识别，做出辅助决策参考信息，并将辅助决策参考信息反馈给数据管理与展示子系统(6)中，由数据管理与展示子系统(6)将辅助决策参考信息储存和输出。2.如权利要求1所述的一种变电站沉降及电杆应力监测系统，其特征在于：所述站内沉降监测子系统(1)，包括站内沉降观测基准点(11)、若干光纤光栅式静力水准仪(12)和站内沉降光纤光栅解调仪(13)；站内沉降观测基准点(11)内设水箱(111)，水箱(111)底部通过管道与各光纤光栅式静力水准仪(12)底部连通，水箱(111)及各光纤光栅式静力水准仪(12)内的液位高度相同；光纤光栅式静力水准仪(12)的输出端与站内沉降光纤光栅解调仪(13)的输入端信号连接；站内沉降光纤光栅解调仪(13)的输出端与数据管理与展示子系统(6)的输入端信号连接；所述光纤光栅式静力水准仪(12)包括光纤光栅传感器(121)、连杆(122)、浮球(123)和温度补偿光栅(124)，光纤光栅式静力水准仪(12)内壁顶部固设有光纤光栅传感器(121)和温度补偿光栅(124)，光纤光栅传感器(121)与连杆(122)顶面连接，连杆(122)底部设置有浮球(123)，光纤光栅传感器(121)和温度补偿光栅(124)的输出端与站内沉降光纤光栅解调仪(13)的输入端信号连接。3.如权利要求1所述的一种变电站沉降及电杆应力监测系统，其特征在于：所述塔杆与周围土体的不均匀沉降监测子系统(2)，包括若干塔杆(21)、若干光纤光栅拉力位移计(22)和塔杆光纤光栅解调仪(23)，塔杆(21)底部设置有接地开关抱箍(20)和埋地电缆，光纤光栅拉力位移计(22)一端固定在接地开关抱箍(20)上，光纤光栅拉力位移计(22)另一端固定在埋地电缆埋入回填土一端；光纤光栅拉力位移计(22)的输出端与塔杆光纤光栅解调仪(23)的输入端信号连接；塔杆光纤光栅解调仪(23)的输出端与数据管理与展示子系统(6)的输入端信号连接。4.如权利要求1所述的一种变电站沉降及电杆应力监测系统，其特征在于：所述倾斜监测子系统(3)，包括桥塔(31)、若干光纤光栅式倾角仪(32)和倾角光纤光栅解调仪(33)，光纤光栅式倾角仪(32)固定设置在桥塔(31)顶部横梁上；光纤光栅倾角仪(32)的输出端与倾角光纤光栅解调仪(33)的输入端信号连接；倾角光纤光栅解调仪(33)的输出端与数据管理与展示子系统(6)的输入端信号连接。5.如权利要求1所述的一种变电站沉降及电杆应力监测系统，其特征在于：所述构支架应力应变监测子系统(4)，包括若干构架(41)、若干支架(42)、若干底部光纤光栅表面应变计(43)、若干侧部光纤光栅表面应变计(44)和构支架应力光纤光栅解调仪(45)，构架(41)和支架(42)均沿铅垂方向竖直的向上延伸；构架(41)底部的混凝土基础上对称设置两个底部光纤光栅表面应变计(43)，底部光纤光栅表面应变计(43)竖直的安装在构架(41)底部的混凝土基础上，构架(41)侧面对称设置两个侧部光纤光栅表面应变计(44)；支架(42)顶部钢架上设置一个侧部光纤光栅表面应变计(44)；所述底部光纤光栅表面应变计(43)、侧部光纤光栅表面应变计(44)的输出端均与构支架应力光纤光栅解调仪(45)的输入端信号连接；构支架应力光纤光栅解调仪(45)的输出端与数据管理与展示子系统(6)的输入端信号连接。6.如权利要求1所述的一种变电站沉降及电杆应力监测系统，其特征在于：所述卫星定位监测子系统(5)，包括站外GNSS卫星定位监测站(51)和若干站内GNSS卫星定位监测站(52)，站外GNSS卫星定位监测站(51)设置在变电站外地质稳定区域，站内GNSS卫星定位监测站(52)设置在变电站内；站外GNSS卫星定位监测站(51)的输出端和站内GNSS卫星定位监测站(52)的输出端均与数据管理与展示子系统(6)的输入端信号连接。7.如权利要求1所述的一种变电站沉降及电杆应力监测系统，其特征在于：所述数据管理与展示子系统(6)，包括数据采集模块(61)、数据分类和抽取模块(62)、数据储存模块(63)和用户UI模块(64)，所述数据采集模块(61)的输入端分别与站内沉降监测子系统(1)、塔杆与周围土体不均匀沉降监测子系统(2)、倾斜监测子系统(3)、构支架应力应变监测子系统(4)和卫星定位监测子系统(5)的输出端信号连接；数据采集模块(61)的输出端与数据分类和抽取模块(62)的输入端信号连接；数据分类和抽取模块(62)的输出端与数据储存模块(63)的输入端信号连接；数据储存模块(63)与用户UI模块(64)双向通信；数据储存模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，吴万军，熊西林，徐彬，罗长兵，李凤龙，任宪利，余宛辰，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司迪庆供电局，
类型：发明
国别省市：云南,53
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