變電站結(jié)構(gòu)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案

有一處 220V 變電站已出現(xiàn)不均勻沉降，本項(xiàng)目擬通過(guò)光纖測(cè)量出該變電站沉降的程度。通過(guò)對(duì)變電設(shè)備基礎(chǔ)沉降的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，以理清該處變電站的沉降發(fā)展情況。

監(jiān)測(cè)目的及依據(jù)

監(jiān)測(cè)目的

本項(xiàng)目涉及的變電站是高危高壓地區(qū)，承擔(dān)的責(zé)任重大。本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)變電站基礎(chǔ)沉降的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以達(dá)到以下目的：

（1）通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，替代部分人工檢測(cè)工作降低維護(hù)成本，積累大量有效數(shù)據(jù)為了解基礎(chǔ)沉降發(fā)展?fàn)顟B(tài)提供數(shù)據(jù)支撐。

（2）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)沉降速率、沉降量等提前設(shè)置報(bào)警值，一旦達(dá)到設(shè)定閾值可及時(shí)報(bào)警， 及時(shí)排除隱患。

（3）為確定變電站基礎(chǔ)的穩(wěn)定性與安全性提供依據(jù)，也為今后該變電站的維修、加固提 供可靠的數(shù)據(jù)支持

監(jiān)測(cè)方案總體設(shè)計(jì)

根據(jù)該變電站部分地區(qū)不均勻沉降問(wèn)題，主要監(jiān)測(cè)變電站基礎(chǔ)的沉降。在該基礎(chǔ)沉降變形不明確的情況下，通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)長(zhǎng)期不間斷監(jiān)測(cè)，對(duì)基礎(chǔ)沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)觀(guān)察，摸清變 電站健康狀態(tài)，當(dāng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)能夠時(shí)間報(bào)警，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，排除隱患避免可能出現(xiàn)的重大安全事故。整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需滿(mǎn)足以下要求：

（1）系統(tǒng)的可靠性。變電站結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供 24 小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，所以，需要保證系統(tǒng)可靠性，保證數(shù)據(jù)采集的連續(xù)、不間斷。

（2）系統(tǒng)的性。設(shè)備的選擇、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能要具有性，要與結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)的相關(guān)理論、監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展水平相適應(yīng)。

（3）成本的合理性。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)原則就是利用布控方式，在最需要的位置布置 最合適的傳感器，做到既節(jié)省項(xiàng)目成本，又能減小后期維護(hù)投入，限度發(fā)揮出實(shí)際監(jiān)測(cè)的效果。

監(jiān)測(cè)實(shí)施

數(shù)據(jù)采集傳輸模式

本項(xiàng)目擬采用市電，通過(guò)光纖光柵沉降傳感器對(duì)基礎(chǔ)沉降監(jiān)測(cè)。考慮帶現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜， 現(xiàn)場(chǎng)干擾因素多，施工本身難度較大，需要信號(hào)采集和傳輸系統(tǒng)盡可能減少對(duì)施工的干擾， 這對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件提出了很高的要求。考慮集中式采集系統(tǒng)和有線(xiàn)傳輸方式對(duì)本項(xiàng) 目的結(jié)構(gòu)施工極為不便，因此，分布式的測(cè)量系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)傳輸是本項(xiàng)目施工監(jiān)測(cè)的。 考慮到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件，擬采用無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方式，借助 GPRS 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，傳輸范 圍較廣，而且對(duì)施工機(jī)械及作業(yè)人員影響小。具體GPRS數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)器系統(tǒng)工作模式

監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置

在每個(gè)發(fā)電機(jī)組下布設(shè) 3 個(gè)沉降傳感器，在設(shè)備較多一側(cè)設(shè) 2 個(gè)測(cè)點(diǎn)，對(duì)側(cè)設(shè) 1 個(gè)測(cè)點(diǎn)， 以形成一三角面。本項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)發(fā)電機(jī)組共布設(shè)六個(gè)，并在距基礎(chǔ)一定位置相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域設(shè) 置一基準(zhǔn)點(diǎn)。

本項(xiàng)目用到的監(jiān)測(cè)設(shè)備及輔助設(shè)備見(jiàn)表

監(jiān)測(cè)設(shè)備

（1）采集設(shè)備本項(xiàng)目擬采用 2 通道光纖傳感器解調(diào)儀，每個(gè)通道可接入 12 個(gè)傳感器。用于對(duì)光纖光柵傳感器的信號(hào)檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)多個(gè)通道的同步掃描，頻率覆蓋 20 至 400Hz，不僅適用于溫度、壓力等低速測(cè)量領(lǐng)域，也滿(mǎn)足應(yīng)力、應(yīng)變、振動(dòng)等高速應(yīng)用的需求。