面向电力管廊外破监测的分布式光纤传感技术研究

电力管廊是城市里重要的基础设施,对其结构和状态进行监测及评估备受关注。本文针对电力管廊外力破坏监测的问题,提出一种基于衰减补偿的光时域差分曲线方差阈值定位振动事件的方案,并通过实验论证了其定位外破事件的准确性。该方案基于相敏型光时域反射系统架构,根据管廊外破事件引起的光纤振动导致光时域反射曲线在该事件位置处混乱度急剧增加的现象,对不同测量序列得到的光时域反射曲线作差,然后对光纤各位置对应的差值向量数据求方差,设定方差阈值定位外破事件。同时,考虑到光纤衰减导致方差阈值随距离增加而降低的问题,采用衰减补偿算法使光纤上任意散射位置对应相同的脉冲功率水平,从而修正光纤衰减对方差阈值的影响。实验搭建了分布式光纤振动传感系统,采用脉宽为30 ns、峰值功率为30 dBm的光脉冲,在约25 km的光纤范围,获得±3 m的定位精度。电力管廊外力破坏事件,具有低频、大扰动、持续长的特点,所提出系统方案通过曲线平均抑制瑞利散射衰落噪声,结合光纤衰减补偿校正散射信号幅值,从而将振动事件引起的光信号相位变化作为探测曲线波动的主导因素,以确保对外力破坏事件不漏报、不误报。

电力管廊顶管施工杆塔中心桩位移自动化计算方法

在不同的杆塔结构中,同一种算法的位移值存在较大差距,为提高位移计算精度,在不同的杆塔中心桩偏移条件下设计电力管廊顶管施工杆塔中心桩位移自动化计算方法。基于连通域提取杆塔点云坐标,论述KD树分割原理,计算其时间复杂度,在不同的阈值中确定点云坐标,得到归一化的点云数据;计算不同条件下位移值,将等长横担杆塔的中心桩与长短横担杆塔中心桩作为主要的杆塔结构,创新性地分别计算其中相挂点位于中心点处以及中相挂点偏移情况下的位移值,设计中心桩位移自动检测与计算算法,对应点云数据,获得中心桩位移。实验结果表明,该计算方法所得到的位移值与实际测量值最接近,位移计算精度更高。为保证电力管廊顶管施工杆塔的稳定性,提供了理论与实际参考价值。

城市地下电力管廊防水施工技术研究

随着城市快速发展,许多片区由于基础设施建设开发需要,将高压架空线等电力设施迁改入地,走地下管廊,能有效地释放地块空间,促进城市建设发展进程。在电力管廊建设和使用过程中,防水施工技术至关重要,影响着电力设施运维的安全。文章以临沂市鲁班小镇220 kV蒙临Ⅱ线城市电力管廊施工为例,介绍了施工运用的防水技术,并提出了电力管廊防水施工质量的保证措施,以期为类似城市地下电力管廊施工提供一定的借鉴。

电力管廊中泥水平衡顶管施工技术及质量控制的探究

电力管廊的建设是城市地下综合管廊建设中的重要组成部分,其中泥水平衡顶管施工技术是电力管廊建设中的关键技术之一。该方法采用钢管桩和顶梁支撑顶板,利用钻孔机进行隧道开挖,同时通过泥浆平衡压力控制隧道的稳定性,避免隧道塌陷和地面沉降等问题。本文通过对泥水平衡顶管施工技术和质量控制进行深入研究和分析,总结出适用于电力管廊建设的泥水平衡顶管施工技术和质量控制要点,以期为电力管廊的建设提供参考。

地下电力管廊三维激光扫描测绘精度分析

近年来,伴随着城市化发展和城区改造工作的加速推进,诸多城市均面临着对架空电力线路进行落地改造的紧迫局面。因此,如何高效、快速地对地下电力管廊进行精确测量,确保线路安全改造已成为当前亟需解决的重点问题。本文针对地下电力管廊的特殊性,采用自带惯性导航系统(INS)装置的架站式三维激光扫描仪进行等间距自由设站测量,并布设多个球形标靶供点云数据拼接和校正,同时,选取15个特征点用传统的全站仪测量方法与三维扫描数据进行对比分析。结果表明,自带INS装置的架站式三维激光扫描仪测量精度完全满足地下电力管廊检测及测图需求,且作业效率远优于传统模式。

组合荷载作用下电力管廊结构变形特性研究

随着城市建设进程的加快,各类建设用地出现紧张、人口密度不断提高、交通拥堵等现象不断加剧。基于此,本研究采用地下商业街与地下管廊相结合式的电力管廊结构,不仅可以做到分流人群的作用,同时还可以统一存储和管理地下管道,可以缓解人口和交通压力。本文以胶南老城区电力管廊为例对车辆荷载作用下的电力管廊研究分析,使用SAP2000计算程序,模拟并计算了不同条件下结构的内力。经过试验研究得出,电力管廊结构的变形原因及解决措施,确保项目的建设及运营。

城市电力管廊穿越富水砂层施工技术研究

城市地下管廊是将地上的电力、通信、燃气、给排水等多种管线设施集中到地下空间,有效地释放了土地利用空间,促进了城市片区基础设施开发建设,其中电力管廊专门针对电力、通信工程而建设,规模相对较小,施工质量要求较高。在地质条件较差的地下空间,施工时难度较大,研究可行的施工技术方法意义重大。

高铁车站电力管廊顶管施工杆保护措施探究

因当前悬吊保护施工技术中未冗余钢梁连接承载力,移改过程中缺乏力学加固,影响后续高铁车站的电力管廊使用寿命。基于此,本文以南京市3号线地铁站五塘广场车站为例,研究了一种高铁车站电力管廊顶管施工杆保护措施。该方法利用顶管施工选用土压平衡法,与传统的圆管涵顶施工工艺相比,该工艺的优势在于无需开挖路基,施工工程可有效地保持施工挖掘面的稳定性,对高铁车站管道周围路基土扰动小,顶进距离长,施工周期性短,占地少,工艺成熟,安全性高等。分析结果表明,结合现有地质及管线埋深情况,减少高铁车站施工过程高铁路基沉降,确保铁路运营安全,更适合于实际应用。

电力管廊原位保护对狭长形附属围护特殊设计

文章结合近期承担设计的“苏州轨道交通5号线榭雨街站工程”,对地铁基坑施工过程中,考虑在基坑上方保证电力管廊等重要管线的正常运行以及深基坑开挖安全等设计问题进行实践,研究并设计出基坑边开挖边凿除地墙,且不影响基坑上方电力管廊应对设计措施,从而保证基坑及电力管廊的安全,为类似工程提供参考和借鉴。

铝合金装配式综合管线支撑系统在城市电力管廊地下空间工程中的应用

本文从装配式综合管线支撑系统的发展历程出发,阐述了装配式综合管线铝合金支撑系统的特点。分析对比了新型铝合金支撑系统与传统钢制支撑系统在材料选用、生根单元、支撑单元、抗震单元等方面的差异,探讨了装配式综合管线铝合金支撑系统相对于传统钢结构管线支撑系统的优势。通过研究电力管廊地下空间工程的现状和特点,指出了装配式综合管线铝合金支撑系统在未来电力管廊地下空间工程中的重大发展机遇。基于工程实践,提出了铝合金支撑系统在实际生产应用中需要注意的问题。

基于改进灰狼算法的电力管廊覆盖优化技术

针对狭长电力管廊环境下无线传感网络覆盖受不规则形状、障碍物及电磁干扰影响导致通信质量降低的问题,构建了基于最低接入速率约束的电力监测覆盖感知模型,提出结合神经元映射和差分进化的改进灰狼覆盖优化算法。首先,通过神经元混沌映射生成均匀的初始种群。然后,利用非线性收敛因子平衡全局和局部搜索能力。最后,引入差分进化算法对灰狼个体进行变异。通过仿真分析对比了不同覆盖优化方法,结果表明:所提算法具有较强的搜索能力,能够在狭长电力管廊环境下显著提高网络的覆盖性能并满足待监测节点的通信需求。

基于物联网的电力管廊智慧工地系统设计与应用

电网工程建设中电力管廊应用逐渐增多,工程施工过程中往往面临着地下环境特殊、有限空间密集作业、跨行业多单位协作等复杂情况,人机物协调管理难度大且安全风险管控要求高,为提升电力管廊工程施工过程精细化管理水平,依据电力管廊工程特点和施工过程管理要求,提出了基于物联网的电力管廊智慧工地系统解决方案.通过对物联网技术和智慧工地理念分析,论述了基于物联网的电力管廊智慧工地系统的设计与实现过程,以苏通GIL综合管廊工程为依托,探索了电力管廊智慧工地系统在工程施工过程管理中的应用场景,同步验证了系统设计方案的技术可行性,可为后续同类工程施工过程管理提供指导参考。

市区地下电力管廊爆破安全管理探索

随着城市化建设对土地资源的合理化应用愈加迫切,地下电力管廊为高压线路的选择提供了良好的建设方案。为保证高效的建设效率和降低建设成本,矿山法爆破技术得到了广泛应用。然而城市地下及地表环境复杂,涉及多方面安全管控因素,必须严格把控爆破施工所面临的各种风险。以大连市南雁四回路输电线路改造工程为例,引进爆破安全评估和监理以及第三方爆破振动速度监测的方法,阐述其在爆破工程安全管理中应用。针对环境复杂的敏感地段,需要在爆破施工开展前召开专家咨询会,共同协商决定施工方案,同时时刻关注第三方爆破振动速度的监测数据,实时指导调整爆破参数,保证爆破施工的顺利、安全、高效开展。

建筑信息模型和虚拟现实技术在电力管廊应用的构想

电力管廊如果按照传统方法进行设计、生产和施工,由于各专业部门缺乏有效沟通的平台,会带来很多问题。在设计阶段,会导致重复设计、管线碰撞等相关问题;在生产阶段会导致预制构件拼接不上、生产流程不顺畅等相关问题;在施工阶段会导致施工组织设计不合理、不得不返工重建等相关问题。而解决上述问题的最佳方法就是将建筑信息模型与虚拟现实技术相融合,对设计、生产、施工进行一体化管理。文章介绍了虚拟现实技术的基本概念、特征以及实现的主要工具软件,充分分析了传统的设计流程的缺陷以及采用建筑信息模型与虚拟现实技术相融合所具有的优势,建筑信息模型与虚拟现实技术相融合将是打造数字化管廊的必由之路。

明挖现浇电力管廊结构渗漏成因及防治措施研究

采用明挖现浇法修建隧道具有施工周期短、投资小等优点,是电力管廊的主要施工工法,然而投产后的电力管廊易出现不同程度的渗漏,尤其是在富水地区,渗漏问题更严重影响了通道内的正常使用功能。本文在对福州富水地区某在建电力管廊渗漏现象调查和渗漏原因分析的基础上,作出相应的预防和治理措施,保证了工程的后期建设与运营。

无先验地图条件下电力管廊无人机自主巡检方法研究

针对无先验地图条件下电力管廊无人机自主巡检能力不足的问题,本文提出了一种不依赖先验地图的无人机巡检方法。首先,无人机搭载激光雷达,通过SLAM算法进行实时场景构图,并基于RRT算法对构建的全局栅格地图进行边界搜索;其次,针对传统RRT算法难以判断环境地图完整性、保障巡检全面性的问题,提出了一种基于数字图像处理的边界检测方法。通过Canny算子对实时构建的地图进行边缘检测,并对地图进行完整性评估。最后,为验证本文提出方法的有效性,在江苏无锡处某220 kV电力管廊的仿真模型中进行验证,分别采用RRT算法和本文改进算法进行自主巡检测试,结果表明本文提出的算法相比RRT算法可提升21.8%的巡检覆盖率。

基于增强现实技术的电力管廊运维系统研究及应用

以电力管廊为代表的城市综合管廊由于其良好的可维护性是未来5至10年城市建设和市政设施运维的发展方向。详细介绍通过基于增强现实技术(AR)的电力管廊运维系统解决电力管廊运维工作中出现的待检设备数量多、设备排查难度高、历史数据支撑不到位等问题。同时,针对电力管廊巡检需求,通过对系统软硬件架构、系统功能设计及特征点跟踪算法的研究,实现管廊内巡检路线规划、待检设备位置提示和设备数据手势召回等功能。应用效果表明,该系统较现有巡检系统,平均巡检时长缩短70%,具有良好的操作性,能有效提升管廊巡检的工作效率。

地铁车站主体结构顶部电力管廊悬吊保护施工技术

电力管廊采用悬吊保护施工技术,大大减少了工程建设的物资耗费,降低了工程建设成本,缩短了工程建设工期,确保了工程施工的顺利开展,创造显著的经济效益。

220kV电力管廊基坑内原位保护技术

结合近期承担设计的"上海轨道交通18号线国权路站工程",对我国软土地区地铁等基坑建设过程中,为节省管线迁改费用和建设工期,在基坑中保留诸如220kV电力管廊等重要管线的正常运行以及深基坑开挖安全等疑难技术问题进行探索实践,研究提出并设计了在基坑开挖期间,深基坑内220kV电力管廊原位悬吊保护的安全稳定应对控制措施,从而保证基坑和电力管廊的安全。

面向地下电力管廊监测的无线自组网中继覆盖增强技术

无线自组网通过部署并利用多个中继节点的多跳传输实现中继覆盖增强,可有效解决地下电力管廊弱覆盖、盲覆盖等问题。然而,由于中继节点传输性能以及信道状态的动态变化,需要在不完全信息下动态选择最优中继节点来降低通信能耗。文章基于传统ε-greedy算法和递减ε-greedy算法设计了低能耗地下电力管廊无线自组网中继选择算法,最小化地下电力管廊无线传感网数据传输总能耗。仿真结果表明,相较于传统ε-greedy算法,递减ε-greedy算法具有更优的能耗性能。