[发明专利]一种悬浮抱杆倾斜度阈值实时测算方法及系统

说明书

一种悬浮抱杆倾斜度阈值实时测算方法及系统，包括组塔全方位感知设备、通信网络、智能云服务终端；建立组塔系统的三维空间；在起吊绳、牵引绳、拉线、承托绳上分别安装拉力倾角集成传感器，并在悬浮抱杆顶部安装高度倾角集成传感器，以传感器为标签节点，收集任一时刻各标签节点数据。最后以与悬浮抱杆倾斜度相关的拉线拉力、承托绳拉力以及悬浮抱杆压力三个指标为依据，令上述指标在任一时刻都不大于工程允许最大值，从而将解算后的悬浮抱杆倾斜度实时控制在安全范围之内，实现悬浮抱杆倾斜度阈值实时测算。本发明解决了当前组塔施工中悬浮抱杆倾斜度阈值仅凭施工人员经验而定、阈值无法根据施工进度实时动态变化的问题，提升了组塔施工安全性。

技术领域

本发明涉及输电铁塔组立施工技术领域，尤其涉及一种悬浮抱杆倾斜度阈值实时测算方法及系统。

背景技术

近年来，随着我国输电线路建设的不断发展，输电线路电压等级不断提高，输电铁塔的施工难度也随之提升。特别是在山区、大跨越的工况下，铁塔组立施工安全面临着巨大的挑战。悬浮式悬浮抱杆分解组塔是在复杂工况下最常用的组塔方法，而悬浮抱杆倾斜度是悬浮式悬浮抱杆分解组塔全过程中最为关键的参量。

当前悬浮抱杆倾斜度阈值由设计人员经验决定，设计人员综合多年的施工经验并根据塔型的不同通常取10°或15°，但这种凭经验选取阈值的方法会给组塔施工带来一些问题。当阈值取过小时，会导致在起吊某些特殊塔片时因悬浮抱杆倾斜度过低而无法正常起吊；当阈值取过大时，会导致在某些危险受力情况时因悬浮抱杆允许的倾斜角度过大而造成安全事故。因此，如何科学合理地根据不同起吊情况确定悬浮抱杆倾斜度阈值，避免完全依靠设计人员经验而带来的施工安全隐患，是当前输电线路建设行业亟待解决的问题。

目前，未有文献对铁塔施工中悬浮抱杆倾斜度阈值进行过相关研究，大多都仅对铁塔组立过程中悬浮抱杆倾斜度进行实时监测，并设置预警功能。然而预警阈值都依据设计人员凭经验拟定的一个固定值，无法根据施工过程进行动态变化，难以保证铁塔施工安全稳定地进行。

发明内容

本发明提供一种悬浮抱杆倾斜度阈值实时测算方法及系统，解决了当前组塔施工中悬浮抱杆倾斜度阈值仅凭施工人员经验而定、阈值无法根据施工进度实时动态变化的问题，提升了组塔施工安全性。

本发明采取的技术方案为：

一种悬浮抱杆倾斜度阈值实时测算方法，在铁塔组立施工过程中，以竖直状态下悬浮抱杆所处位置为中轴线z轴，以四根塔腿中海拔最低的塔腿所处水平面为xy面，其中：以顺线路方向为x轴，横线路方向为y轴，建立组塔系统的三维空间力系；在1根起吊绳、1根牵引绳、4根拉线、4根承托绳上分别安装1个拉力倾角集成传感器，用于测量各绳索的拉力和倾角，并在悬浮抱杆顶部安装1个高度倾角集成传感器，用于测量悬浮抱杆工作高度和倾斜度；同时，以这些传感器为标签节点，收集任一时刻各标签节点数据，包括高度、倾角、力的大小和方向，从而得到这一时刻组塔系统关键点的三维空间力系；最后，以与悬浮抱杆倾斜度相关的拉线拉力、承托绳拉力以及悬浮抱杆压力三个指标为依据，令上述3个指标在任一时刻都不大于工程允许最大值，从而将解算后的悬浮抱杆倾斜度实时控制在安全范围之内，实现悬浮抱杆倾斜度阈值实时测算。

一种悬浮抱杆倾斜度阈值实时测算方法，

计算涉及的参数值如下：

α——在顺线路投影面上，起吊绳对铅垂线的夹角，单位：°；

ζ——在顺线路投影面上，悬浮抱杆对铅垂线的倾角，单位：°；

η——起吊绳张力P与牵引绳张力的合力R与起吊绳张力P之间的夹角，单位：°；

ρ——在平衡侧悬浮抱杆拉线平面上，拉线对两固定点连线的夹角，单位：°；

τ——在顺线路投影面上，牵引绳对水平面的夹角，单位：°；

——在顺线路投影面上，平衡侧拉线合力线对水平面的夹角，单位：°；