北斗雷達形變可視化監(jiān)測裝置

一、需求分析

作為高壓輸電線路系統(tǒng)的重要組成部分，輸電鐵塔結構的安全性問題直接影響著國計民生。 隨著我國國力的不斷增強 ,輸電鐵塔也逐漸向大型化發(fā)展，然而這些重要的輸電鐵塔結構通常具有 高、柔的特點，風荷載、塔線拉力、地質(zhì)沉降成為了其結構設計的控制性荷載，近年來，國內(nèi)輸 電鐵塔結構在此環(huán)境下倒塌毀壞的事故時有發(fā)生，嚴重危害了電網(wǎng)的安全，因此必須建立正確評 估風荷載、塔線拉力、地質(zhì)沉降作用下輸電鐵塔結構的動力可靠度分析方法，為今后輸電鐵塔結 構的設計、施工提供依據(jù)和支持。

二、工作原理

北斗雷達形變可視化監(jiān)測裝置主要是通過干涉測量對目標物的位移情況進行監(jiān)測。在該系統(tǒng) 中兩項重要的技術保證了系統(tǒng)所進行的高精度、遠距離的位移監(jiān)測，它們是干涉測量技術 （InterferometricSurvey）和線性調(diào)頻連續(xù)波。

干涉測量技術目前是一項非常成熟的測量技術，通過該項技術主要保證對目標物的位移變化情況進行測量，該技術 主要是通過雷達 反射波的相位差異而進行的。經(jīng)過雷達的次發(fā)射和接收雷達波，確定了目標物所在的位置和相位信息；再經(jīng)過一次發(fā)射和接收雷達波， 確定第二個位置的相位信息，通過其相位差確定的位移變化。理論上小可識別的位移變化為0.000000068mm，這個精度完全能夠滿 足在橋梁、建筑、高塔、邊坡等行業(yè)的需求。 

通過該項技術能夠得到目標物在徑向上的位移，處理軟件可以直接計算出其他方向上的位移投影。用戶可以對投影的幾何關系自由設 置，從而完成對整個區(qū)域的變形測量。

三、功能特點

1、對每座桿塔基礎振動參數(shù)、導地線風振強度相關參數(shù)進行采集，安全性評價，保障輸電鐵塔在運營期間的安全； 

2、具備后臺算法處理分析、數(shù)據(jù)存貯、數(shù)據(jù)建模，智能判斷桿塔的安全狀態(tài)； 

3、具備數(shù)據(jù)安全加密功能，能接入電網(wǎng)統(tǒng)一平臺； 

4、實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)信息化管理，相關人員可以通過不同權限登入以太網(wǎng)或者利用手機取得現(xiàn)場鐵塔安全數(shù)據(jù)及安全評估信息； 

5、系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)問題鐵塔的遠程預警，還可以給出鐵塔出現(xiàn)問題后的應急預案，通過GIS系統(tǒng)，及時定位鐵塔地理信息，采取人員介 入、維修加固等應急處理辦法，減少事故發(fā)生的可能性； 

6、采用3G/4G等無線傳輸，無須在目標區(qū)域安裝傳感器，無須靠近或進入目標物測量精度達0.01mm，目標的微小變形都能夠被設備捕捉到 能夠?qū)δ繕宋镞M行動態(tài)和靜態(tài)監(jiān)測，采樣頻率可以由用戶自主設置高頻數(shù)據(jù)采集，采樣頻率可達200Hz； 

7、準確分析出目標物0～50Hz的振動情況，得到目標物的多階振動頻率； 

8、可對目標物進行模態(tài)分析，解析出目標物在多階振動頻率下的振形； 

9、在所有天氣（如下雨、刮風、大霧等）天氣條件下都能夠提供連續(xù)的數(shù)據(jù)采集； 

10、直接、實時監(jiān)測，通過解析單個像素的信息，可以得到整個目標的變形量，全目標24小時連續(xù)監(jiān)測，可遙控測量，無需操作人員在現(xiàn)場 守候。

四、系統(tǒng)設計

輸電鐵塔雷達形變在線監(jiān)測系統(tǒng)主機是我公司針對電力線路監(jiān)控專門研發(fā)的一套數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，通過4G/3G/GPRS/CDMA無線網(wǎng) 絡實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集和處理。支持接入雷達形變數(shù)據(jù)、微氣象數(shù)據(jù)、拉力數(shù)據(jù)、傾角數(shù)據(jù)、振動數(shù)據(jù)、應力數(shù)據(jù)，為輸電線路的安全運行提 供有理數(shù)據(jù)保證。 本系統(tǒng)的空間分辨率包括：距離向分辨率，為50cm，即為在距離向上以0.5m為 一個單元進行分割。數(shù)據(jù)采樣頻率為200Hz， 用戶 可以根據(jù)實際情況進行自助設置。 本系統(tǒng)的遠監(jiān)測距離為1km，用戶可根據(jù)實際需求自由設置。測量精度為0.01mm，目標物發(fā)生0.01mm的變形時，設備都能夠捕捉 到。