北斗雷达形变可视化监测装置

一、需求分析

作为高压输电线路系统的重要组成部分，输电铁塔结构的安全性问题直接影响着国计民生。 随着我国国力的不断增强 ,输电铁塔也逐渐向大型化发展，然而这些重要的输电铁塔结构通常具有 高、柔的特点，风荷载、塔线拉力、地质沉降成为了其结构设计的控制性荷载，近年来，国内输 电铁塔结构在此环境下倒塌毁坏的事故时有发生，严重危害了电网的安全，因此必须建立正确评 估风荷载、塔线拉力、地质沉降作用下输电铁塔结构的动力可靠度分析方法，为今后输电铁塔结 构的设计、施工提供依据和支持。

二、工作原理

北斗雷达形变可视化监测装置主要是通过干涉测量对目标物的位移情况进行监测。在该系统 中两项重要的技术保证了系统所进行的高精度、远距离的位移监测，它们是干涉测量技术 （InterferometricSurvey）和线性调频连续波。

干涉测量技术目前是一项非常成熟的测量技术，通过该项技术主要保证对目标物的位移变化情况进行测量，该技术 主要是通过雷达 反射波的相位差异而进行的。经过雷达的次发射和接收雷达波，确定了目标物所在的位置和相位信息；再经过一次发射和接收雷达波， 确定第二个位置的相位信息，通过其相位差确定的位移变化。理论上小可识别的位移变化为0.000000068mm，这个精度完全能够满 足在桥梁、建筑、高塔、边坡等行业的需求。 

通过该项技术能够得到目标物在径向上的位移，处理软件可以直接计算出其他方向上的位移投影。用户可以对投影的几何关系自由设 置，从而完成对整个区域的变形测量。

三、功能特点

1、对每座杆塔基础振动参数、导地线风振强度相关参数进行采集，安全性评价，保障输电铁塔在运营期间的安全； 

2、具备后台算法处理分析、数据存贮、数据建模，智能判断杆塔的安全状态； 

3、具备数据安全加密功能，能接入电网统一平台； 

4、实现测试数据信息化管理，相关人员可以通过不同权限登入以太网或者利用手机取得现场铁塔安全数据及安全评估信息； 

5、系统不仅可以实现问题铁塔的远程预警，还可以给出铁塔出现问题后的应急预案，通过GIS系统，及时定位铁塔地理信息，采取人员介 入、维修加固等应急处理办法，减少事故发生的可能性； 

6、采用3G/4G等无线传输，无须在目标区域安装传感器，无须靠近或进入目标物测量精度达0.01mm，目标的微小变形都能够被设备捕捉到 能够对目标物进行动态和静态监测，采样频率可以由用户自主设置高频数据采集，采样频率可达200Hz； 

7、准确分析出目标物0～50Hz的振动情况，得到目标物的多阶振动频率； 

8、可对目标物进行模态分析，解析出目标物在多阶振动频率下的振形； 

9、在所有天气（如下雨、刮风、大雾等）天气条件下都能够提供连续的数据采集； 

10、直接、实时监测，通过解析单个像素的信息，可以得到整个目标的变形量，全目标24小时连续监测，可遥控测量，无需操作人员在现场 守候。

四、系统设计

输电铁塔雷达形变在线监测系统主机是我公司针对电力线路监控专门研发的一套数据采集处理系统，通过4G/3G/GPRS/CDMA无线网 络实现远程数据采集和处理。支持接入雷达形变数据、微气象数据、拉力数据、倾角数据、振动数据、应力数据，为输电线路的安全运行提 供有理数据保证。 本系统的空间分辨率包括：距离向分辨率，为50cm，即为在距离向上以0.5m为 一个单元进行分割。数据采样频率为200Hz， 用户 可以根据实际情况进行自助设置。 本系统的远监测距离为1km，用户可根据实际需求自由设置。测量精度为0.01mm，目标物发生0.01mm的变形时，设备都能够捕捉 到。