[发明专利]基于地脚螺栓监测的风致倒塔预警方法

权利要求书

1.一种基于地脚螺栓监测的风致倒塔预警方法，其特征在于：在输电铁塔每个基础的四角选取距铁塔中心最远的地脚螺栓作为监测对象，在塔脚板和地脚螺栓配套螺帽之间安装环形压电式压力传感器；根据螺帽间压力的安全阈值和采集获得的压力数值，进行倒塔预警。

2.根据权利要求1所述的基于地脚螺栓监测的风致倒塔预警方法，其特征在于：根据螺帽间压力的安全阈值和采集获得的压力数值，进行倒塔预警的具体方法为：

设在无风无侧向荷载下4个监测地脚螺栓的螺帽受到初始紧固力f，塔线绝缘子和金具的重力为G，在大风作用下，在4个塔脚处产生倾覆力矩M，其中2个塔脚的8根地脚螺栓分别承受向上的上拔力M/8a，a为输电铁塔根开，也就是地脚螺栓在初始紧固力f的基础上叠加了M/8a，此时压力传感器监测的挤压力为f-G/16+M/8a；另外2个塔脚受向下压力，压力传感器受力为f- G/16-M/8a；

考虑如果上拔塔脚的地脚螺栓与螺帽不匹配或因为锈蚀导致螺帽滑移，则在P₁-G/16+M/8a的上拔力作用下螺帽产生一段时间慢速的滑移，直至螺帽滑脱，使塔脚板从地脚螺栓上脱离引起铁塔倾倒；因此，设定如果上拔侧的压力传感器的压力增量与下压侧传感器减少的力值不相等的程度超过一个阈值，或，在无风工况下上拔侧压力传感器监测到的压力相对初始无风下的压力f-G/16减少超过另一个阈值，说明螺帽已经产生滑移，则生成倒塔预警。

3.根据权利要求1所述的基于地脚螺栓监测的风致倒塔预警方法，其特征在于：所述环形压电式压力传感器与数据采集装置通过数据线连接；所述数据采集装置通过无线模块连接远端的上位机。

4.根据权利要求3所述的基于地脚螺栓监测的风致倒塔预警方法，其特征在于：所述数据采集装置安装在输电铁塔塔身第一横隔上；所述数据线穿过防护铝管后，布设在输电铁塔主材和水平材的角钢内侧。

5.根据权利要求3所述的基于地脚螺栓监测的风致倒塔预警方法，其特征在于：所述供电模块包括太阳能电池板。

6.根据权利要求3所述的基于地脚螺栓监测的风致倒塔预警方法，其特征在于：所述数据采集装置采用触发采样和变频采样，并设置警告阈值，在警告阈值内降频采样和传输，一旦超过警告阈值或采集的数值在预设的间隔时间内超限，则提高采样和传输频率；所述警告阈值小于等于安全阈值。