变电站结构在线监测系统方案



有一处 220V 变电站已出现不均匀沉降,本项目拟通过光纤测量出该变电站沉降的程度。通过对变电设备基础沉降的实时在线监测,以理清该处变电站的沉降发展情况。

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监测目的及依据 

监测目的 

本项目涉及的变电站是高危高压地区,承担的责任重大。本项目通过对变电站基础沉降的实时监测,以达到以下目的:

1)通过对基础沉降进行实时监测,替代部分人工检测工作降低维护成本,积累大量有效数据为了解基础沉降发展状态提供数据支撑。 

2)监测系统可对沉降速率、沉降量等提前设置报警值,一旦达到设定阈值可及时报警, 及时排除隐患。 

3)为确定变电站基础的稳定性与安全性提供依据,也为今后该变电站的维修、加固提 供可靠的数据支持

监测方案总体设计 

根据该变电站部分地区不均匀沉降问题,主要监测变电站基础的沉降。在该基础沉降变形不明确的情况下,通过监测系统长期不间断监测,对基础沉降监测数据实时观察,摸清变 电站健康状态,当监测指标超过设定阈值时能够第一时间报警,从而及时发现问题,排除隐患避免可能出现的重大安全事故。整个监测系统需满足以下要求: 

(1)系统的可靠性。变电站结构沉降监测系统提供 24 小时实时监测,所以,需要保证系统可靠性,保证数据采集的连续、不间断。 

(2)系统的先进性。设备的选择、监测系统功能要具有先进性,要与结构安全监测的相关理论、监测技术发展水平相适应。 

(3)成本的合理性。监测系统的一个原则就是利用最优布控方式,在最需要的位置布置 最合适的传感器,做到既节省项目成本,又能减小后期维护投入,最大限度发挥出实际监测的效果。 

监测实施 

数据采集传输模式 

本项目拟采用市电,通过光纤光栅沉降传感器对基础沉降监测。考虑带现场条件复杂, 现场干扰因素多,施工本身难度较大,需要信号采集和传输系统尽可能减少对施工的干扰, 这对数据采集系统的软硬件提出了很高的要求。考虑集中式采集系统和有线传输方式对本项 目的结构施工极为不便,因此,分布式的测量系统和无线传输是本项目施工监测的首选。 考虑到现场环境条件,拟采用无线数据传输方式,借助 GPRS 网络实现数据传输,传输范 围较广,而且对施工机械及作业人员影响小。具体GPRS数据传输服务器系统工作模式

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监测点布置 

在每个发电机组下布设 3 个沉降传感器,在设备较多一侧设 2 个测点,对侧设 1 个测点, 以形成一三角面。本项目两个发电机组共布设六个,并在距基础一定位置相对稳定的区域设 置一基准点。

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本项目用到的监测设备及辅助设备见表 

监测设备 

1)采集设备本项目拟采用 2 通道光纤传感器解调仪,每个通道可接入 12 个传感器。用于对光纤光栅传感器的信号检测和数据处理,实现多个通道的同步扫描,频率覆盖 20 400Hz,不仅适用于温度、压力等低速测量领域,也满足应力、应变、振动等高速应用的需求。

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