一种设备倾斜变形的监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种设备倾斜变形的监测装置及方法，包括第一安装台

【技术实现步骤摘要】
一种设备倾斜变形的监测装置及方法


[0001]本专利技术属于输发电铁塔监测领域，具体涉及一种设备倾斜变形的监测装置及方法，尤其涉及一种风电塔筒及大型输电铁塔倾斜变形的监测方法及装置
。

技术介绍

[0002]在风力发电系统中，塔筒起着支撑
、
保护风力发电机组及相关设备的重要作用，塔筒的安全是整个风力发电系统安全运行的基础；大型输电杆塔是电网高压输电动脉中的关键基础设备，电力塔筒在运行的过程中因气象或地质等因素影响，会发生摆动
、
倾斜等现象，监测电力塔筒的摆幅
、
倾斜角度等状态信息是获取电力塔筒运行是否安全的关键手段
。
目前常见的工程安全监测设计及应用中，用于监测风力发电塔塔筒摆动及倾斜的方法一般是在塔筒顶部布设测斜仪和加速度计，有条件的会沿塔筒内壁自下往上再布设一定数量的测斜仪
(
倾角计
)
及及加速度计，输电杆塔的监测应用也类似
。
[0003]如果沿塔筒内壁自下往上布设有多个测斜点，并假设相邻测斜仪之间的塔筒段是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种设备倾斜变形的监测装置，其特征在于：包括第一安装台
、
第二安装台
、
辅助定位件
、
第一测距仪
、
第二测距仪
、
测斜仪和处理器；所述第二安装台位于所述第一安装台上方，二者分别用于与待测设备的顶端和底部平台垂直相连；所述辅助定位件和第一测距仪均设于所述第一安装台上靠近第二安装台的一侧，所述辅助定位件的轴向横截面呈现
V
型，且
V
型口朝向所述第二安装台；所述第一测距仪产生的测距信号垂直于所述第一安装台；所述第二测距仪和测斜仪均设于所述第二安装台上靠近第一安装台的一侧，所述第二测距仪产生的测距信号垂直于所述第二安装台；所述第一测距仪
、
第二测距仪和测斜仪的输出端均与所述处理器的输入端相连，所述处理器基于所述第一测距仪
、
第二测距仪和测斜仪的输出信号，完成设备倾斜变形监测
。2.
根据权利要求1所述的一种设备倾斜变形的监测装置，其特征在于：所述辅助定位件的内侧反射面呈圆锥状，过第二测距仪产生的测距信号中心线及辅助定位件锥顶的垂直截面与辅助定位件的内侧反射面相截后形成2条相交斜线，该2条斜线呈“V”字形状，定义该2条斜线为斜线
L1
和斜线
L2
，斜线
L1
和斜线
L2
与第一安装台的表面之间的夹角为
θ
。3.
根据权利要求2所述的一种设备倾斜变形的监测装置，其特征在于：所述第一安装台设置在水平面上，定义其表平面为水平面
β
；当设备未发生倾斜变形时，所述第二安装台与第一安装台平行，定义其表平面为平面
α
；所述第一测距仪在水平面
β
内的安装坐标已知，其激光束垂直向上照射第二安装台形成激光反射靶点
A
，第一测距仪输出发射点与反射靶点之间的距离至处理器，经处理器测算得到位于平面
α
内的激光反射靶点
A
的空间坐标
(x0，
y0，
z0)
；所述测斜仪输出测值至处理器；所述处理器基于测值计算出平面
α
的空间向量并基于平面
α
内不同于激光反射靶点
A
的任一点
P
的空间坐标
(x
，
y
，
z)
，计算出根据得到平面
α
的点
‑
法式方程：
a(x
‑
x0)+b(y
‑
y0)+c(z
‑
z0)
＝0；基于平面
α
的点
‑
法式方程，以及辅助定位件的安装坐标，求得穿过辅助定位件中心位置垂直向上的直线与平面
α
的交点
P0的空间坐标
(x0'
，
y0'
，
z0')
；所述第二测距仪初始安装位置在
P0处
。4.
根据权利要求3所述的一种设备倾斜变形的监测装置，其特征在于：当设备发生倾斜变形后，所述第二测距仪移动到
P
x
点，空间坐标变为
(x'
，
y'
，
z')
，定义平面
α
内穿过
P0、P
x
的直线
Lx
，直线
Lx
指示了设备沿该直线发生倾斜后的移动轨迹；所述测斜仪输出测值至处理器，所述处理器基于测斜仪输出的测值计算出直线
Lx
的方向矢量根据获得直线
Lx
的方程为：
5.
根据权利要求4所述的一种设备倾斜变形的监测装置，其特征在于：当设备沿直线
Lx
方向发生倾斜时，所述第二测距仪测得其当前位置到辅助定位装件反射面的距离为
P
x
P
t
，其中
P
t
为第二测距仪发射的测量激光在辅助定位件反射面上的靶点；处理器通过所述测斜仪测量值计算出直线
Lx
与水平平面之间的夹角
γ
；在直角三角形
Rt
Δ
C
x
P
x
P
t
中，
P
x
P
t
⊥
Lx
，
∠P
x
C
x
P
t
＝
α
＝
θ
‑
γ
，
θ
为辅助定位件与水平面
β
之间的夹角；
C
x
为直线
Lx
与辅助定位件反射面上的斜线
L1
或斜线
L2
的延长线的交点，由基于直线
Lx
的方程和斜线
L1
或斜线
L2
的方程求得；由
C
x
P

【专利技术属性】
技术研发人员：邓检华，赵斌，崔岗，马文锋，胡波，凌骐，
申请(专利权)人：南京南瑞水利水电科技有限公司，
类型：发明
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