[发明专利]一种利用分布式光纤传感技术的特高压变电站地基沉降监测方法

说明书

本发明公开了一种利用分布式光纤传感技术的特高压变电站地基沉降监测方法，包括以下步骤：步骤S1：地表变形监测光缆布设；步骤S2：深度变形监测光缆布设；步骤S3：基桩沉降监测光缆布设；步骤S4：连接光缆布设；步骤S5：对步骤S1‑S4中的光缆进行分段监测；步骤S6：设定判断基准，对地基采集数据进行分级处理并整合比对，完成沉降判断；通过光缆监测系统掌握地质地基对变电站设备的影响规律，为变电站防治地基沉降提供辅助决策和评估手段；以地表光缆的当前位置和相对位置作为沉降监测的基础数据，为后续变电站地表沉降位移量计算和监测作计算基础指标，使得监测结果和沉降判断结果更准确。

技术领域

本发明涉及特高压变电站地基沉降形变监测领域，尤其涉及一种利用分布式光纤传感技术的特高压变电站地基沉降监测方法。

背景技术

变电站是电力网络的重要枢纽。随着经济社会的快速发展，土地资源日益紧缺，为保证高集中性电力负荷区域的正常供电，变电站有时被迫需要建设在某些特殊地质的地区。浙江省位于长三角地区，地基含水量高，软土层深厚，在某些软土层和河道冲击土壤层上兴建的变电站，存在地基沉降的问题。

要预防和治理变电站地基沉降问题，在落实各地变电站选址、建设施工和简历的同时，还需要重视变电站沉降问题的监测、预警和治理。目前变电站地质沉降监测手段主要是人工巡检、视频监控、地质位移监测等，存在实时性较差，无法及时发现和消除隐患，或者精度不足，现象特征不明显较难判断等缺陷。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种地基沉降监测设备及监测方法”，其公开号为CN109458981A，通过设置于地面的光监测机、基准面和基于基准面上的微反射镜进行沉降地基监测，包括实时性较差、无法及时发现并消除隐患，同时精度不足，现象特征不明显，较难判断的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，变电站地质沉降监测手段主要是人工巡检、视频监控、地质位移监测等，存在实时性较差，无法及时发现和消除隐患，或者精度不足，现象特征不明显较难判断的问题，提供了一种利用分布式光纤传感技术的特高压变电站地基沉降监测方法，通过光缆监测系统掌握地质地基对变电站设备的影响规律，为变电站防治地基沉降提供辅助决策和评估手段。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用分布式光纤传感技术的特高压变电站地基沉降监测方法，包括以下步骤：

步骤S1：地表变形监测光缆布设，地表变形监测光缆监测滑坡地形水平方向变形状态，监测光缆采用2m定点应力光缆敷设；

步骤S2：深度变形监测光缆布设，采用现场采集深孔内沉降监测的方法，提早测量出变形区的变形情况；

步骤S3：基桩沉降监测光缆布设，先用钻机钻一个达到基岩的孔，再制作基准桩，将检测光缆布设于基准桩和待监测基桩之间，通过监测待监测光缆的应变变化来确定基桩的沉降变化；

步骤S4：连接光缆布设，安装布设监测光缆与监测仪器之间的连接光缆，将应力光缆采用水平埋设的方式敷设于变电站内重点监测区域；

步骤S5：对步骤S1-S4中的光缆进行分段监测；

步骤S6：设定判断基准，对地基采集数据进行分级处理并整合比对，完成沉降判断。

应力光缆作为传感单元具有无源、抗腐蚀、抗老化、抗辐射等优点，可塑性强，适合野外复杂地形地貌的部署，同时本专利采用光缆既是传感光缆又是传输光缆，方便实现监测区及特高压变电站机房内的监控主机的连接；根据现场安装调试情况，监测仪采用0.5的空间采样间隔，为了很好的识别出地表变形监测、深部变形监测和基桩沉降监测得出的微小变形结果，在施工中测量方式变化都预留出至少2m的光缆，完成空间分辨率的识别及温度的校准。

作为优选，所述步骤S1包括以下步骤：

步骤S1-1：设计光缆走向并设置沟槽，将应力光缆铺设在沟槽底部，将铠装光缆铺设在沟槽内部，保持其拉直状态，在光缆定点处使用角铁和金属夹具将光缆与地层进行耦合处理；