[发明专利]一种杆塔形变遥测方法

说明书

本发明涉及一种杆塔形变遥测方法，包括：确定杆塔的多个观测点；发射微波信号到杆塔的多个观测点上；接收回波信号；对回波信号进行混频、滤波及采样处理，获得每个频率点上回波信号的振幅和相位；根据接收到的回波信号的相位差反演生成目标形变图；通过目标形变图计算出杆塔的真实形变。该杆塔形变遥测方法能有效测量杆塔的真实形变。

技术领域

本发明涉及杆塔形变监测技术领域，特别涉及一种杆塔形变遥测方法。

背景技术

在自然环境和外界条件的作用下，高压输电线杆塔时常会发生滑移、倾斜、沉降、开裂、形变等损坏现象，从而引起输电线杆塔的变形或倾斜。而且在恶劣环境下经风吹雨淋，输电线杆塔的各个部分很容易被腐蚀，从而使整体承受能力变小，受气候和微地形、微气象等条件的影响，很多地区都曾发生因台风而使输电线路振动，引起输电线杆塔受力发生变化，造成断线、倒塌、闪络的事故，给工农业生产和人民生活带来严重影响，给当地电力部门和国家带来重大经济损失。为了能够准确地对杆塔进行监测，直观地提供实时监测数据，帮助电力部门及早发现隐患，及时排除故障，提高输电线路运行的可靠性和安全性，从而对灾害的发生做出预警，减少损失，显得至关重要。

国内，形变监测关键技术的攻关才刚刚开始，国防科技大学、北京理工大学、成都电子科技大学等院校都开展了差分干涉测量方面的研究。但目前研究力量主要集中于边坡、大坝等面目标的形变监测，还没有针对铁塔、高层建筑等线目标形变监测研究。需要指出的是，面目标形变监测的难度是大场景下极缓慢形变(往往小于若干毫米/年)的测量，而线目标形变监测的难度主要是快速高动态形变(振动频率可能高达10Hz以上)的测量，因此其指标要求、难点和关键技术完全不同，因此可以说，目前国内用于输电导线振动和杆塔的形变监测技术的深入研究还基本处于空白。

发明内容

本申请提供的一种杆塔形变遥测方法，包括以下步骤：

确定所述杆塔的多个观测点；

发射微波信号到所述杆塔的多个观测点上；

接收回波信号；

对所述回波信号进行混频、滤波及采样处理，获得每个频率点上所述回波信号的振幅和相位；

根据接收到的所述回波信号的相位差反演生成目标形变图；

通过目标形变图计算出所述杆塔的真实形变。

作为优选，通过遥测雷达系统实现，所述遥测雷达系统包括：发射机、发射天线、接收天线、90度移相器、正交调制器、混频器、带通滤波器、数字信号采集器及数字信号处理器；

所述发射天线将所述发射机产生的微波信号发射到所述杆塔的多个观测点上；

所述发射机耦合一路所述微波信号到所述正交调制器中；

所述90度移相器使所述正交调制器中的所述微波信号产生频偏Δf；

通过所述接收天线接收所述回波信号；

所述混频器接收所述回波信号和产生频偏Δf的所述微波信号，并将所述回波信号与频偏Δf的所述微波信号混频后，获得频率在Δf附近的中频信号；

所述带通滤波器对所述中频信号进行滤波；

所述数字信号采集器将滤波后的所述中频信号采集成数字信号。

作为优选，根据接收到的所述回波信号的相位差反演生成目标形变图，过程为：

当所述发射机第一次发射所述微波信号、所述接收天线接收所述回波信号后，确定所述杆塔相对于所述发射机的距离r₁；