[发明专利]一种风载荷作用下山区输电塔稳定性监控方法与系统

权利要求书

1.一种风载荷作用下山区输电塔稳定性监控方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

S1 针对被监控的输电塔，单独建立其风载荷-土体影响函数，所述风载荷-土体影响函数用于求解风载荷对输电塔所处土体造成的影响，函数建立基础来该输电塔的自身结构数据及其所处外部环境条件监控数据；

其中，所风载荷-土体影响函数建立方法步骤如下：

S1.1 建立输电塔及其周围土体的三维模型；

S1.2 监测获取输电塔所受风载荷数据值、输电塔塔身不同位置的塔身动力学数据、输电塔塔基与土体接合处的监测土体力学数据；

S1.3 对三维模型输入监测所得风载荷数据值；

S1.4 使用谐波叠加法进行数值模拟，获取塔身不同处的模拟风荷载时程曲线；

S1.5 将监测所得的塔身动力学数据与模拟风荷载时程曲线进行对比、纠正获取风荷载时程曲线；

S1.6 将塔身不同位置的风荷载时程曲线作为输入，对三维模型进行有限元法求解，获取土体所受的模拟应力与模拟变形；

S1.7 将模拟应力与模拟变形与监测土体力学数据进行对比、纠正得土体力学数据；

S1.8 将风载荷数据值与土体力学数据进行关联，建立风载荷-土体影响函数；

S2 根据气象预报数据，获取风力风向预报数据；

S3利用风载荷-土体影响函数，模拟风力风向预报数据对输电塔塔体周围土体稳定性产生的影响结果；

S4 电网运营人员对土体稳定性模拟结果进行分析；

S5 监测获取真实风载荷和土体监控数据，对模拟结果进行对比，对风载荷-土体影响函数进行纠正。

2.根据权利要求1所述的一种风载荷作用下山区输电塔稳定性监控方法，其特征在于，所述风载荷数据值包括输电塔所在地基本风压与基本风速。

3.一种风载荷作用下山区输电塔稳定性监控系统，用于实现权利要求1-2所述的任一种风载荷作用下山区输电塔稳定性监控方法，其特征在于，所述监控系统包括若干塔身监测单元和若干塔基监测单元，所述塔身监测单元用于获取输电塔所受风载荷数据值和输电塔塔身动力学数据；所述塔基监测单元用于获取监测土体力学数据；所述监控系统还包括数据处理单元，所述数据处理单元与塔身监测单元和塔基监测单元信号连接，所述数据处理单元用于收集、处理各监测数据。

4.根据权利要求3所述的一种风载荷作用下山区输电塔稳定性监控系统，其特征在于，所述塔身监测单元包括风速传感器、拉力传感器、激光位移传感器、振动传感器，所述风速传感器用于获取风载荷数据值，所述拉力传感器用于设置在电缆与绝缘子串的连接处，用于监测导线对塔身产生的动力与张力，所述激光位移传感器用于采集塔身的位移数据，所述振动传感器用于采集塔身的振动加速度，所述动力、张力、位移数据和振动加速度共同组成塔身动力学数据。

5.根据权利要求3所述的一种风载荷作用下山区输电塔稳定性监控系统，其特征在于，所述塔基监测单元包括应力计和位移计。

6.根据权利要求3所述的一种风载荷作用下山区输电塔稳定性监控系统，其特征在于，所述监控系统包含的塔基检测单元数量为四个，塔基监测单元用于设置在输电塔塔基与土体的接合面。