一种输电线路铁塔安全性评估系统及其评估方法技术方案

本发明专利技术涉及一种输电线路铁塔安全性评估系统及其评估方法，所述系统包括依次连接的数据采集模块、控制器模块和输出模块；所述控制模块包括所述铁塔安全状态评分模块、判断模块和比较模块。所述评估系统通过数据采集模块对铁塔状态信息采集，通过控制模块对其进行评分、划分等级，最后将所有评价信息发送至输出模块。本发明专利技术的技术方案能够及时发现输电线路铁塔安全隐患，从而准确掌握铁塔安全性，继而为铁塔运行维护提供技术支撑，保证输电线路安全可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路铁塔安全性评估系统及其评估方法
：本专利技术涉及一种评估系统及其评估方法，更具体涉及一种输电线路铁塔安全性评估系统及其评估方法。
技术介绍
：目前，我国对输电线路铁塔的安全性评估主要依据是《输变电设备评价标准》(试行)(2006年)、《输变电设备状态评价导则》(Q/GDW173-2008)和《输变电设备状态评价标准》(Q/CSG10010-2004)三部标准。首先，三部标准的评估都只停留在安全状态的评价层次，没有深入到铁塔结构的安全性能层次，属于一种比较宽泛、粗放的评估体系。其次，三部标准的评估都是针对整条线路的铁塔进行，线路铁塔通常有多基，若一基或几基铁塔安全状态较差，采用三部标准进行评价，容易造成该条线路铁塔安全状态整体较差的假象，从而产生以偏盖全的评价结论。再次，在评估方法方面，三部标准只是应用了输电线路铁塔安全状态评价方法，且评价方法较为简单，主要是引用了几个影响铁塔安全状态的状态量，因此应该属于影响因素分析法，还不够层次分析法的程度。最后，在安全性能评定方面，三部标准均没有涉及。因此，现有的输电线路铁塔安全性评估体系是一种粗放式的评估体系，已经不能满足现有输电线路安全性评估工作的需要。而基于状态与性能的输电线路铁塔综合安全性评估系统及其评估方法则可以很好的解决以上问题。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种输电线路铁塔安全性评估系统及评估方法，该专利技术的技术方案能够及时发现输电线路铁塔安全隐患，从而准确掌握铁塔安全性，继而为铁塔运行维护提供技术支撑，保证输电线路安全可靠运行。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种输电线路铁塔安全性评估系统，所述系统包括依次连接的数据采集模块、控制模块和输出模块；所述数据采集模块包括铁塔材料状态采集模块、铁塔构件状态采集模块、铁塔的构造与连接状态采集模块、铁塔变形状态采集模块、铁塔附属设施状态采集模块和铁塔安全性能采集模块；所述控制模块包括所述铁塔安全状态评分模块、判断模块和比较模块，所述判断模块包括与所述铁塔安全状态评分模块连接的铁塔安全状态等级判断模块、铁塔安全状态判断模块、铁塔安全性等级判断模块和铁塔安全性能判断模块；所述输出模块包括铁塔安全状态等级评分输出模块、铁塔安全状态等级输出模块、铁塔安全状态输出模块、铁塔安全性等级输出模块和铁塔安全性能输出模块。本专利技术提供的一种输电线路铁塔安全性评估系统，所述铁塔安全状态评分模块包括铁塔项目评分模块和铁塔项目权重模块；所述铁塔项目评分模块包括与铁塔项目对应的铁塔材料状态评分模块、铁塔构件状态评分模块、铁塔的构造与连接状态评分模块、铁塔变形状态评分模块、铁塔附属设施状态评分模块和安全性能评分模块；所述铁塔项目权重模块包括与其对应的铁塔材料状态项目权重模块、铁塔构件状态项目权重模块、铁塔的构造与连接状态项目权重模块、铁塔变形状态项目权重模块、铁塔附属设施状态项目权重模块和安全性能项目权重模块；所述比较模块将所述铁塔安全性能等级与对应的铁塔安全状态等级比较。本专利技术提供的一种输电线路铁塔安全性评估系统，所述状态采集模块将采集到的铁塔状态信息发送到所述对应的状态评分模块；所述铁塔安全状态评分模块通过铁塔项目状态评分模块与其所对应的状态项目权重模块进行评分并将所述评分发送至所述铁塔安全状态等级判断模块，所述铁塔安全状态等级判断模块作出判断，并将铁塔安全状态等级发送至铁塔安全状态判断模块进行安全状态判断；将各自的判断结果发送到各自对应的输出模块；上述判断模块的判断标准如下：本专利技术提供的另一优选的一种输电线路铁塔安全性评估系统，所述评分的确定为：式中：u——评价项目个数；wk(0)——第k个评价项目的常权权重；xk——为第k个评价项目的评分值；Vu——第u基铁塔评分值；a——变权系数，a＝0.2；所述各项目的权重值如下表所示：本专利技术提供的再一优选的一种输电线路铁塔安全性评估系统，所述铁塔材料状态评价标准如下表所示：所述铁塔构件状态评价标准如下表所示：所述铁塔构造与连接状态评价标准如下表所示：所述铁塔变形状态评价标准如下表所示：所述铁塔附属设施状态评价标准如下表所示：本专利技术提供的又一优选的一种输电线路铁塔安全性评估系统，若所述铁塔安全状态等级判断模块判断为Ⅰ或Ⅱ级时，按照下表进行铁塔安全性等级评价并发送到对应输出模块；安全性等级安全状态等级安全状态评分Au级Ⅰ级≥90，≤100Bu级Ⅱ级≥75，＜90若所述铁塔安全状态等级判断模块判断为Ⅲ或Ⅳ时，铁塔还需要进行安全性能评定；所述铁塔安全性能为铁塔钢构件承载能力极限状态安全性能，所述铁塔安全性能采集模块采集所述铁塔钢构件承载能力极限状态信息并将其发送至铁塔安全性能判断模块，铁塔构件的安全性能等级评定见下表：本专利技术提供的又一优选的一种输电线路铁塔安全性评估系统，所述钢构件承载能力极限状态通过铁塔实际结构和荷载建立力学分析模型确定，所述铁塔实际结构通过对铁塔荷载、铁塔使用环境和铁塔抗力与损伤确定；所述铁塔荷载包括以下项目；所述铁塔使用环境包括以下项目：所述铁塔抗力与损伤包括以下项目：本专利技术提供的又一优选的一种输电线路铁塔安全性评估系统，所述钢构件包括重要构件集和次要构件集；所述构件集的安全性能等级由所含构件的各个安全性能等级所占的百分比确定：重要构件集：Au级构件集中不含c级、d级，可含b级构件且含量不多于30％；Bu级构件集中不含d级构件，可含c级构件且含量不多于20％；Cu级构件集中含c级构件且含量不多于50％，或含d级构件且含量少于10％；Du级构件集中含c级构件且含量多于50％，或含d级构件含量不少于10％；所述重要构件集安全性能等级由各类重要构件集安全性能等级最低等级确定；次要构件集：Au级构件集中不含c级d级构件，可含b级构件且含量不多于35％；Bu级构件集中不含d级构件，可含c级构件且含量不多于25％；Cu级构件集中含c级构件且含量不多于50％，或含d级构件且含量少于20％；Du级构件集中含c级构件且含量多于50％，或含d级构件含量不少于20％；次要构件集安全性能等级以各类次要构件集安全性能等级最低等级确定；所述铁塔安全性能等级，按所述重要构件集的最低等级确定；当所述次要构件集的最低安全性能等级比重要构件集的最低安全性能等级低二级或二级以上时，所述次要构件集的安全性能等级可按所述重要构件集的最低安全性能等级降一级或两级确定；最终确定的所述铁塔安全性能等级及等级对应的评定性能如下表所示，并将所述铁塔安全性能等级及等级对应的评定性能信息发送至对应输出模块：本专利技术提供的又一优选的一种输电线路铁塔安全性评估系统，将所述最终确定的所述铁塔安全性能等级发送至所述比较模块，并通过该比较模块将所述铁塔安全性能等级与其对应的铁塔安全状态等级比较，当所述铁塔安全状态等级比所述铁塔安全性能等级低二级或三级时，所述铁塔安全性等级降一级或二级确定；则最终所述铁塔安全性等级及等级对应的评定性能如下表所示，并将所述铁塔安全性等级及等级对应的评定性能信息发送至对应的输出模块：本专利技术提供一种包含上述技术方案的的输电线路铁塔安全性评估系统的评估方法，该方法包括以下步骤：(1)通过所述采集模块中的各个采集模块采集到的所述铁塔状态信息；(2)将采集到的各种铁塔状态信息发送至控制模块，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路铁塔安全性评估系统，所述系统包括依次连接的数据采集模块、控制器模块和输出模块；其特征在于：所述数据采集模块包括铁塔材料状态采集模块、铁塔构件状态采集模块、铁塔的构造与连接状态采集模块、铁塔变形状态采集模块、铁塔附属设施状态采集模块和铁塔安全性能采集模块；所述控制模块包括所述铁塔安全状态评分模块、判断模块和比较模块，所述判断模块包括与所述铁塔安全状态评分模块连接的铁塔安全状态等级判断模块、铁塔安全状态判断模块、铁塔安全性等级判断模块和铁塔安全性能判断模块；所述输出模块包括铁塔安全状态等级评分输出模块、铁塔安全状态等级输出模块、铁塔安全状态输出模块、铁塔安全性等级输出模块和铁塔安全性能输出模块。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路铁塔安全性评估系统，所述系统包括依次连接的数据采集模块、控制模块和输出模块；其特征在于：所述数据采集模块包括铁塔材料状态采集模块、铁塔构件状态采集模块、铁塔的构造与连接状态采集模块、铁塔变形状态采集模块、铁塔附属设施状态采集模块和铁塔安全性能采集模块；所述控制模块包括所述铁塔安全状态评分模块、判断模块和比较模块，所述判断模块包括与所述铁塔安全状态评分模块连接的铁塔安全状态等级判断模块、铁塔安全状态判断模块、铁塔安全性等级判断模块和铁塔安全性能判断模块；所述输出模块包括铁塔安全状态等级评分输出模块、铁塔安全状态等级输出模块、铁塔安全状态输出模块、铁塔安全性等级输出模块和铁塔安全性能输出模块；所述铁塔安全状态评分模块包括铁塔项目评分模块和铁塔项目权重模块；所述铁塔项目评分模块包括与铁塔项目对应的铁塔材料状态评分模块、铁塔构件状态评分模块、铁塔的构造与连接状态评分模块、铁塔变形状态评分模块、铁塔附属设施状态评分模块和安全性能评分模块；所述铁塔项目权重模块包括与其对应的铁塔材料状态项目权重模块、铁塔构件状态项目权重模块、铁塔的构造与连接状态项目权重模块、铁塔变形状态项目权重模块、铁塔附属设施状态项目权重模块和安全性能项目权重模块；所述比较模块将铁塔安全性能等级与对应的铁塔安全状态等级比较；所述数据采集模块将采集到的铁塔状态信息发送到所述对应的状态评分模块；所述铁塔安全状态评分模块通过铁塔项目状态评分模块与其所对应的状态项目权重模块进行评分并将所述评分发送至所述铁塔安全状态等级判断模块，所述铁塔安全状态等级判断模块作出判断，并将铁塔安全状态等级发送至铁塔安全状态判断模块进行安全状态判断；将各自的判断结果发送到各自对应的输出模块。2.如权利要求1所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：所述铁塔安全状态等级判断模块的判断标准如下：3.如权利要求2所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：所述评分的确定为：式中：u——评价项目个数；——第k个评价项目的常权权重；xk——为第k个评价项目的评分值；Vu——第u基铁塔评分值；a——变权系数，a＝0.2；所述各项目的权重值如下表所示：4.如权利要求1所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：所述铁塔材料状态评价标准如下表所示：所述铁塔构件状态评价标准如下表所示：所述铁塔构造与连接状态评价标准如下表所示：所述铁塔变形状态评价标准如下表所示：所述铁塔附属设施状态评价标准如下表所示：5.如权利要求1所述的一种输电线路铁塔安全性评估系统，其特征在于：若所述铁塔安全状态等级判断模块判断为Ⅰ或Ⅱ级时，按照下表进行铁塔安全性等级评价并发送到对应输出模块；安全性等级安全状态等级安全状态评分Au级Ⅰ级≥90，≤100Bu级Ⅱ级≥75，＜90若所述铁塔安全状态等级判断模块判断为Ⅲ或Ⅳ时，铁塔还需要进行安全性能评定；所述铁塔安全性能为铁塔钢构件承载能力极限状态安全性能，所述铁塔安全性能采集模块采集所述铁塔钢构件承载能力极限状态信息并将其发送至铁塔安全性能判断模块，铁塔构件的安全性能等级评定见下表：所述钢构件包括重要构件集和次要构件集；所述构件集的安全性能等级由所含构件的各个安全性能等级所占的百分比确定：重要构件集：Au级构件集中不含c级、d级，可含b级构件且含量不多于30％；Bu级构件集中不含d级构件，可含c级构件且含量不多于20％；Cu级构件集...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思远，夏开全，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11