【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及抱杆状态监测领域，尤其涉及一种抱杆力矩平衡检测装置、方法及存储介质。
技术介绍
1、随着我国电网的大规模建设，国家对电力施工的安全日益重视。在搭建电力铁塔工作中，需要使用抱杆作为起重设备，由于我国地形地貌复杂，电力铁塔搭建工作具有施工难度大、危险点多、涉及面广等特点，尤其在景区、高原和沿海等地区，对抱杆安装工作的安全防护等级和施工时间提出了更高的要求。
2、常规的抱杆主要由塔顶、拉杆、起重臂、载重小车、吊钩、上支座、回转支承、下支座、塔身、套架、底架基础、基础底板、腰环、变幅系统、起升系统、顶升系统及操作室等组成。抱杆工作有最大不平衡力矩限制。抱杆的安装，一级抱杆工作过程中，需要对抱杆的主支撑的力矩进行监测，保证抱杆安装时处于力矩平衡状态，保证抱杆工作过程中，力矩不平衡不超出最大不平衡力矩限制。因此，需要一种高精度的、有效的抱杆力矩平衡检测装置。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本专利技术提供一种抱杆力矩平衡检测装置、方法及存储介质。
2、第一方面，本专利技术提供一种抱杆力矩平衡检测装置，包括：设置于抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的形变量传递机构，设置于抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的输出输入比小于一的形变量转换机构，所述形变量转换机构连接所述形变量传递机构，所述形变量转换机构连接光纤光栅形变量测量机构，其中，所述光纤光栅形变量测量机构包括：光源，所述光源输出光经分束器分成两束沿光纤传递，两条所述光
3、更进一步地，输出输入比小于一的形变量转换机构包括：固定于纵向支撑杆上的壳体，所述壳体内滑动设置有斜面滑块，所述斜面滑块的一端贯穿所述壳体延伸至所述壳体外，所述斜面滑块与所述壳体之间设置弹簧，靠近斜面滑块斜面的所述壳体侧壁上滑动连接销柱，所述销柱设置接触所述斜面滑块的斜面，所述斜面滑块连接所述形变量传递机构，所述销柱抵触所述光纤光栅形变量测量机构。
4、更进一步地，所述斜面滑块上设置插槽，所述壳体上滑动连接贯穿所述壳体的调节杆，所述调节杆的侧壁上设置弹簧固定板，所述弹簧固定板和所述斜面滑块之间设置所述弹簧，所述壳体的端部螺接抵触所述调节杆的调节帽，所述调节帽与所述壳体之间的螺接程度可调。
5、更进一步地，所述形变量传递机构包括固定抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的连接座，连接座上连接形变量传递杆，所述形变量传递杆平行于抱杆塔顶节每个纵向支撑杆且抵触沿形变量传递杆轴向设置的形变量转换机构。
6、更进一步地，所述形变量传递机构包括固定抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的两个连接座，两个连接座之间形变量传递弓臂，所述形变量传递弓臂的抵触沿形变量传递弓臂法向设置的形变量转换机构。
7、更进一步地，所述光源采用复合光源，所述光源所发光的波长覆盖光纤光栅的中心波长变动极限，所述光源所发光的光路上依次设置偏振镜和选择滤光器，所述偏振镜支持饶轴转动，所述选择滤光器配置的镜片包含平面镜和至少两个支持选择窄线宽光的滤光镜，所述选择滤光器后设置采样反射镜，部分光经采样反射镜采样到光电探测器测量光强，所述选择滤光器大部分经扩束处理后经光纤传递所述分束器。
8、更进一步地，应用抱杆力矩平衡检测装置前，控制弹性板处于自然状态，控制选择滤光器选择输出两个窄线宽光，两个窄线宽光的波长不同且两个窄线宽光的波长处于光纤光栅的中心波长附近，光谱检测仪配合光电探测器检测两个窄线宽光在每个光纤光栅的反射光的归一化强度差，根据两个光纤光栅对应的强度差是否一致确定成对的光栅光纤在无外力作用下的性质的一致性，性质包括在相同温度、应力环境下的中心波长，在相同应力条件下波长偏移关于温度的灵敏度。
9、第二方面，本专利技术提供一种抱杆力矩平衡检测方法，包括：
10、应用抱杆力矩平衡检测装置前，校验抱杆力矩平衡检测装置中成对的光栅光纤在无外力作用下的性质的一致性；验证一致后，安装应用抱杆力矩平衡检测装置；
11、应用过程中，控制光源持续输出复合光，光谱检测仪检测两个光纤光栅的反射光的波长偏移差，根据波长偏移差与光纤光栅上轴向力映射关系确定光纤光栅轴向力，比较各个抱杆塔顶节每个纵向支撑杆对应的光纤光栅轴向力是否一致确定抱杆力矩是否平衡，在抱杆力矩的不平衡度超出设定阈值时进行报警。
12、更进一步地，应用抱杆力矩平衡检测装置前，校验抱杆力矩平衡检测装置中成对的光栅光纤在无外力作用下的性质的一致性包括：控制弹性板处于自然状态，控制光源输出两个窄线宽光，两个窄线宽光的波长不同且两个窄线宽光的波长处于光纤光栅的中心波长附近，检测两个窄线宽光在每个光纤光栅的反射光的归一化强度差，根据两个光纤光栅对应的强度差是否一致确定成对的光栅光纤在无外力作用下的性质的一致性，性质包括在相同温度、应力环境下的中心波长，在相同应力条件下波长偏移关于温度的灵敏度。
13、第三方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的抱杆力矩平衡检测方法。
14、本专利技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
15、本申请包括设置于抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的形变量传递机构，设置于抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的输出输入比小于一的形变量转换机构，所述形变量转换机构连接所述形变量传递机构，所述形变量转换机构连接光纤光栅形变量测量机构，所述光纤光栅形变量测量机构测量各个抱杆塔顶节每个纵向支撑杆形变量确定各个抱杆塔顶节每个纵向支撑杆的力矩是否平衡。
16、所述光纤光栅形变量测量机构将一个光纤光栅设置在随纵向支撑杆形变而形变的弹性板上，所述弹性板弯曲发生形变，改变设置于所述弹性板上的光纤光栅的轴向应力。光纤光栅的中心波长的偏移与温度和应力有关。本申请中，采用规格一致的光纤光栅，控制两个光纤光栅的中心波长偏移关于温度和光纤光栅轴向的应力的灵敏度一致。在相同的温度情况下，两个光纤光栅的反射光的波长偏移差仅与光纤光栅轴向应力相关。控制光源持续输出复合光，光谱检测仪检测两个光纤光栅的反射光的波长偏移差，根据波长偏移差与光纤光栅上轴向力映射关系确定光纤光栅轴向力，比较各个抱杆塔顶节每个纵向支撑杆对应的光纤光栅轴向力是否一致确定抱杆力矩是否平衡，在抱杆力矩的不平衡度超出设定阈值时进行报警。采用光纤光栅中心波长偏移差测量力矩是否均衡，抵消温度对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，包括：设置于抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的形变量传递机构(1)，设置于抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的输出输入比小于一的形变量转换机构(2)，所述形变量转换机构(2)连接所述形变量传递机构(1)，所述形变量转换机构(2)连接光纤光栅形变量测量机构(3)，其中，所述光纤光栅形变量测量机构(3)包括：光源(31)，所述光源(31)输出光经分束器(32)分成两束沿光纤(33)传递，两条所述光纤(33)分别连接环形器(34)的一个端口，两个所述环形器(34)的一个端口分别经光纤连接两个规格一致的光纤光栅(35)，其中一个光纤光栅(35)设置于弹性板(36)上，两个所述环形器(34)的一个端口分别经光纤连接合束器(37)，所述合束器(37)经光纤连接光谱检测仪(38)；控制光源持续输出复合光，光谱检测仪检测两个光纤光栅的反射光的波长偏移差，根据波长偏移差与光纤光栅上轴向力映射关系确定光纤光栅轴向力，比较各个抱杆塔顶节每个纵向支撑杆对应的光纤光栅轴向力是否一致确定抱杆力矩是否平衡，在抱杆力矩的不平衡度超出安装或工作的设定阈值时进行报警。p>
2.根据权利要求1所述的抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，输出输入比小于一的形变量转换机构(2)包括：固定于纵向支撑杆上的壳体(21)，所述壳体(21)内滑动设置有斜面滑块(22)，所述斜面滑块(22)的一端贯穿所述壳体(21)延伸至所述壳体(21)外，所述斜面滑块(22)与所述壳体(21)之间设置弹簧(25)，靠近斜面滑块(22)斜面的所述壳体(21)侧壁上滑动连接销柱(23)，所述销柱(23)设置接触所述斜面滑块(22)的斜面，所述斜面滑块(22)连接所述形变量传递机构(1)，所述销柱(23)抵触所述光纤光栅形变量测量机构(3)。
3.根据权利要求2所述的抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，所述斜面滑块(22)上设置插槽，所述壳体(21)上滑动连接贯穿所述壳体(21)的调节杆(24)，所述调节杆(24)的侧壁上设置弹簧固定板，所述弹簧固定板和所述斜面滑块(22)之间设置所述弹簧(25)，所述壳体(21)的端部螺接抵触所述调节杆(24)的调节帽(26)，所述调节帽(26)与所述壳体(21)之间的螺接程度可调。
4.根据权利要求1所述的抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，所述形变量传递机构(1)包括固定抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的连接座，连接座上连接形变量传递杆，所述形变量传递杆平行于抱杆塔顶节每个纵向支撑杆且抵触沿形变量传递杆轴向设置的形变量转换机构(2)。
5.根据权利要求1所述的抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，所述形变量传递机构(1)包括固定抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的两个连接座，两个连接座之间形变量传递弓臂，所述形变量传递弓臂的抵触沿形变量传递弓臂法向设置的形变量转换机构(2)。
6.根据权利要求1所述的抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，所述光源(31)采用复合光源，所述光源所发光的波长覆盖光纤光栅的中心波长变动极限，所述光源所发光的光路上依次设置偏振镜和选择滤光器，所述偏振镜支持饶轴转动，所述选择滤光器配置的镜片包含平面镜和至少两个支持选择窄线宽光的滤光镜，所述选择滤光器后设置采样反射镜，部分光经采样反射镜采样到光电探测器测量光强，所述选择滤光器大部分经扩束处理后经光纤传递所述分束器(32)。
7.根据权利要求6所述的抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，应用抱杆力矩平衡检测装置前，控制弹性板(36)处于自然状态，控制选择滤光器选择输出两个窄线宽光，两个窄线宽光的波长不同且两个窄线宽光的波长处于光纤光栅(35)的中心波长附近，光谱检测仪配合光电探测器检测两个窄线宽光在每个光纤光栅(35)的反射光的归一化强度差，根据两个光纤光栅对应的强度差是否一致确定成对的光栅光纤在无外力作用下的性质的一致性，性质包括在相同温度、应力环境下的中心波长，在相同应力条件下波长偏移关于温度的灵敏度。
8.一种抱杆力矩平衡检测方法，应用于权利要求1-7任一所述的抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的抱杆力矩平衡检测方法，其特征在于，应用抱杆力矩平衡检测装置前，校验抱杆力矩平衡检测装置中成对的光栅光纤在无外力作用下的性质的一致性包括：控制弹性板处于自然状态，控制光源输出两个窄线宽光，两个窄线宽光的波长不同且两个窄线宽光的波长处于光纤光栅的中心波长附近，检测两个窄线宽光在每个光纤光栅的反射光的归一化强度差，根据两个光纤光栅对应的强度差是否一致确定成对的光栅光纤在无外力作用下的性质的一致性，性质包括在相同温度、应力环境下的中心波长，在相同...
【技术特征摘要】
1.一种抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，包括：设置于抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的形变量传递机构(1)，设置于抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的输出输入比小于一的形变量转换机构(2)，所述形变量转换机构(2)连接所述形变量传递机构(1)，所述形变量转换机构(2)连接光纤光栅形变量测量机构(3)，其中，所述光纤光栅形变量测量机构(3)包括：光源(31)，所述光源(31)输出光经分束器(32)分成两束沿光纤(33)传递，两条所述光纤(33)分别连接环形器(34)的一个端口，两个所述环形器(34)的一个端口分别经光纤连接两个规格一致的光纤光栅(35)，其中一个光纤光栅(35)设置于弹性板(36)上，两个所述环形器(34)的一个端口分别经光纤连接合束器(37)，所述合束器(37)经光纤连接光谱检测仪(38)；控制光源持续输出复合光，光谱检测仪检测两个光纤光栅的反射光的波长偏移差，根据波长偏移差与光纤光栅上轴向力映射关系确定光纤光栅轴向力，比较各个抱杆塔顶节每个纵向支撑杆对应的光纤光栅轴向力是否一致确定抱杆力矩是否平衡，在抱杆力矩的不平衡度超出安装或工作的设定阈值时进行报警。
2.根据权利要求1所述的抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，输出输入比小于一的形变量转换机构(2)包括：固定于纵向支撑杆上的壳体(21)，所述壳体(21)内滑动设置有斜面滑块(22)，所述斜面滑块(22)的一端贯穿所述壳体(21)延伸至所述壳体(21)外，所述斜面滑块(22)与所述壳体(21)之间设置弹簧(25)，靠近斜面滑块(22)斜面的所述壳体(21)侧壁上滑动连接销柱(23)，所述销柱(23)设置接触所述斜面滑块(22)的斜面，所述斜面滑块(22)连接所述形变量传递机构(1)，所述销柱(23)抵触所述光纤光栅形变量测量机构(3)。
3.根据权利要求2所述的抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，所述斜面滑块(22)上设置插槽，所述壳体(21)上滑动连接贯穿所述壳体(21)的调节杆(24)，所述调节杆(24)的侧壁上设置弹簧固定板，所述弹簧固定板和所述斜面滑块(22)之间设置所述弹簧(25)，所述壳体(21)的端部螺接抵触所述调节杆(24)的调节帽(26)，所述调节帽(26)与所述壳体(21)之间的螺接程度可调。
4.根据权利要求1所述的抱杆力矩平衡检测装置，其特征在于，所述形变量传递机构(1)包括固定抱杆塔顶节每个纵向支撑杆上相同位置的连接座，连接座上连接形变...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓军，季道广，傅一凡，吴凯，司立志，马凤臣，栾勇，李振方，迟玉龙，魏永乐，邢东华，张鹏，吕念，
申请(专利权)人：山东送变电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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