[发明专利]一种铁塔倾斜状态监测方法及系统

权利要求书

1.一种铁塔倾斜状态监测方法，其特征在于：所述铁塔倾斜状态包括稳态倾斜度和动态倾斜位移；所述监测方法包括对铁塔稳态倾斜度的监测和对铁塔动态倾斜位移的监测：

所述稳态倾斜度是在小于预先设定的风速W₀下，铁塔顶端与铁塔安装时铅垂线的稳态垂直距离；

所述动态倾斜位移是铁塔顶端与铁塔安装时铅垂线的瞬时垂直距离；

所述铁塔动态倾斜位移的监测方法包括：

步骤2.1，数据采集：在不同时间、不同风力环境下，对塔顶进行M次准确测量，记录相关测量数据；

塔顶精确测量值为P₁′、P₂′、…、P_M′；测量的风速为W₁′、W₂′、…、W_M′；测量的风向为D₁′、D₂′、…、D_M′；X轴传感器测量值为X₁′、X₂′、…、X_M′；Y轴传感器测量值为Y₁′、Y₂′、…、Y_M′；

步骤2.2，对采集到的数据进行预处理：针对不同的测量值采取不同的量化方法；

针对不同的测量值采取的量化方法为：

风速量化原则：采用四舍五入取整，W_j＝[W_j′+0.5]，j＝1、2、…、M；W_j表示风速量化的结果；

风向量化原则：针对单管塔采用等角度量化方法：

如果D_j′∈0°～45°，则D_j＝1；

如果D_j′∈45°～90°，则D_j＝2；

……

如果D_j′∈315°～360°，则D_j＝8；D_j表示风向量化的结果；

塔顶精确测量值量化原则：依据报警距离门限进行量化，假设报警门限值为TH；则：

其中，P_M表示第M次塔顶数据精确测量值；

X轴、Y轴传感器测量值量化原则为：

其中，X_j表示某一时刻X轴传感器测量值；Y_j表示某一时刻Y轴传感器测量值；

步骤2.3，以预处理作为输入量，进行神经网络训练；

步骤2.4，根据训练好的神经网络模型求出动态倾斜位移H′。

2.如权利要求1所述监测方法，其特征在于，所述铁塔稳态倾斜度的监测方法包括：

步骤1.1，在风速小于W₀下，分别采集当前铁塔X轴角度偏移量X₁、X₂、…、X_N，和Y轴角度偏移量Y₁、Y₂、…、Y_N；

步骤1.2，根据X轴、Y轴角度偏移量分别计算X轴、Y轴距离偏移量；

步骤1.3，根据X轴、Y轴距离偏移量得到稳态倾斜度Z。

3.如权利要求2所述监测方法，其特征在于：所述步骤1.2中，X轴距离偏移量为：Y轴距离偏移量Y_i^d为：Y_i^d＝H*tan^-1Y_i；其中，H为修正过的铁塔高度；i的取值为1、2、…、N。

4.如权利要求3所述监测方法，其特征在于：所述步骤1.3中，稳态倾斜度Z为：