基于智能天线的超高输电塔变形监测技术 deformation monitoring technique based oil smart antenna for ultra-high tower of power transmission line.pdfVIP

V01．30 第30卷第5期 电力自动化设备 No．5 ElectricPowerAutomation 2010 囝2010年5月 Equipment May 基于智能天线的超高输电塔变形监测技术 曹海林1，一，杨力生1，一，尹 朋1，谭晓衡1 (1．重庆大学通信与测控中心，重庆400030； 2．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400030) 摘要：提出了一种基于智能天线、扩频技术的超高输电塔变形测量方案，并对系统的工作原理进行了阐述。 方案通过在超高输电塔安装多个无线电信标。利用天线阵列对信标的方位、距离信息进行监测．从而得到超高 输电塔的变形量。针对多信标的波达方向估计需求，提出了一种基于平面阵的二维多重信号分类的改进算法， 并对算法进行了仿真分析。仿真结果表明。提出的算法可以精确估计所有信标的方位信息。可对超高输电塔 的变形以毫米级精度进行实时监测。监测到的变形信息将直接用于评估超高输电塔的健康状况。 关键词：超高塔：输电线：微变形：扩频：智能天线：信标 754 中图分类号：TM726．1：TM 文献标识码：A 角反射器的反射电磁波信号很难分离．故该技术也 0引言 不适用于超高输电塔的变形曲线测量。 +本文针对现有大尺度物体微变形测量技术的局 在我国“北电南送”、“西电东送”的格局下。高电 限性．在现有微位移测量技术工作基础上。结合先进 压、大容量输电线建设成为社会发展的必然。输电 线系统中的超高输电塔的安全性和可靠性也受到关 的智能天线信号处理技术、扩频技术。提出了一种可 在全天候、特别是在灾害天气条件下对超高输电塔 注。超高输电塔是一种柔性的高耸结构，由于风致 的变形进行准确、实时测量的方案。 振动、负载牵引。超高输电塔在使用中会发生变形。 这种变形情况在灾害环境下显得尤为突出…。超出 1 系统设计 正常范围的变形将危及塔构件的健康．甚至倒塌．引 起电力、通信中断，从而造成巨大的经济损失。变形 超高输电塔的微变形基本测量系统框图见图1。 测量．特别是变形曲线的动态测量是评估输电塔结 构健康运行的重要依据．也是对其自身危险状况报 警的主要监测手段。 在风速模型下的塔构件的振动研究为输电塔的 设计提供了依据[2】。但由于地域差异和风力模型的 非完全真实性．输电线路风荷载调整系数(风振系 数)的大小与结构本身与自然条件有关[引．其变形估 计值的大小．相对于实际变形测量的结果并不可靠。 基于摄影的视觉测量技术【4】或光学测量技术[引．在能 见度好的时候可测出变形曲线．但在雾、雨、雪．特别 是灾害天气下，这种测量方案实用性严重下降。这种 技术也并不适合长期实时观察．而且大量的图像存 储、传输不便。目前用于桥梁监测的传统GPs及改 进的双频差分GPs的测量技术精度也并不理想[6-7]。 围1微变形测量系统框图 文献[8．9]提出了针对大坝边坡位移测量的一种微 Micro-deformation