基于光纤传感技术的大型船闸人字门形变监测方法研究

为实时了解船闸人字门长期满负荷工作可能带来的结构安全问题,提出了一种基于光纤光栅(FBG)传感技术的人字门结构形变在线监测方法。通过对人字门结构进行建模与仿真,弄清门体整体受力分布情况;根据受力分布情况,在人字门上布置若干光纤光栅倾角传感器,实时动态监测门体各部位倾斜角度;将动态倾角变化量转化为结构形变量,建立门体拱度与各点形变量之间的映射关系。结果表明,光纤光栅倾角传感器具有良好的重复性,能够准确反映闸门开、关运行过程;所监测门体最大受力区域为门底枢止水附近,最大拱度在0.1°以内,最大形变量在7 mm以内。

基于光纤传感的输电线路杆塔倾斜监测研究

输电线路杆塔倾斜的在线监测为杆塔倒塔的预防提供了数据支撑,保障了电网的安全稳定运行。应用光纤传感技术,选取杆塔不同高度的测点,安装光纤光栅双轴倾角传感器,监测杆塔倾斜角度及杆塔的应力变形,实现了云南电网某110 kV输电线路杆塔倾斜的在线监测。以2018年2月1日至2018年5月31日4个月的监测数据为例,由塔顶的双轴倾角传感器得到的杆塔倾斜角度主要集中在0°～1.5°,最大倾斜角3°,由塔腰的双轴倾角传感器得到的杆塔倾斜角度主要集中在0°～1°,最大倾斜角2.5°。结果表明,塔顶倾斜角度约为塔腰倾斜角度的1.3～1.8倍,杆塔从塔腰到塔顶的位置出现了应力变形。基于光纤传感的输电线路杆塔倾斜监测方法可用来监测杆塔的倾斜情况,对后续杆塔倾斜问题的研究有着重要意义。

基于光纤传感的输电线路悬垂绝缘子风偏角监测研究

由风偏引起的输电线路故障在电网运行中占有很大的比例,为了实时监测输电线路绝缘悬垂绝缘子串风偏角的变化,通过研究悬垂绝缘子风偏的荷载模型,应用光纤传感技术,搭建悬垂绝缘子风偏角在线检测系统,实现了云南电网昭通地区某110 kV杆塔悬垂绝缘子串风偏角的在线监测。由监测数据可得,悬垂绝缘子串风偏角的变化与理论计算模型的变化趋势相符,变化范围大致在-4°^+4°。结果表明,该光纤传感的风偏角在线检测方法在实际运用过程中准确可靠,为输电线路安全运行提供了一定程度的参考。

基于FBG的输电铁塔结构监测与数据融合研究

针对输电铁塔易发生主材变形、倒塔等问题,文中利用ANSYS建立有限元模型,研究铁塔在不同应力下的主要变形部位,使用光纤Bragg光栅(FBG)倾角传感器监测铁塔该处倾斜情况。通过置信距离算法对云南电网某110kV输电线路30#直线塔倾角传感器的采样值进行异常数据剔除与时序融合,得到每个月的融合值为:1. 63°、1. 62°、1. 62°、1. 60°、1. 61°。融合结果可为铁塔损伤识别提供数据支持,改善传统的目视巡视方法。