[发明专利]风机塔筒倾斜监测方法及装置

权利要求书

1.一种风机塔筒倾斜监测方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，采集塔筒底部的圆形基座上3个沉降测量点相对基准点的沉降数据；

S2，构建3个沉降测量点所在平面、过最大沉降点的水平面和过最大、最小沉降点的垂直平面；

S3，基于构建的平面求解塔筒基座的倾斜角度和倾斜方向；

所述步骤S2具体包括：

构建3个沉降测量点所在平面，设B点是最大沉降点、C点是最小沉降点、A点是中间沉降点，则A、B、C三点所在平面为塔筒基座沉降倾斜后所在平面；

构建过点B且平行于水平面的平面β；

构建垂直于平面β的线段BC所在平面α；

过点C做垂直于平面β的垂线CC′与平面β相交于点C′；

过点A做垂直于平面β的垂线AA′与平面β相交于点A′；

延长线段CA，与平面β相交于点D，连接BD两点，线段BD即是平面β与平面的交线；

连接C′D两点，点A′处于线段C′D上；

构建平面ΔA′BC′，平面ΔA′BC′即是ΔABC在平面β上的投影；

ΔBC′D是ΔBCD在平面β上的投影；

在步骤S3中，求解塔筒基座的倾斜角度的具体过程为：

过点C作垂直于BD的线段CO，线段CO与BD相交于点O，连接C′O，则C′O⊥BD，∠COC′即为平面与平面β的一个二面角；

由于平面β平行于水平面，所以平面与平面β的夹角即是塔筒基座的倾斜角度，求塔筒基座的倾斜角度即求∠COC′：

其中：

在步骤S3中，求解塔筒基座的倾斜方向的具体过程为

过点C作垂直于BD的线段CO，线段CO与BD相交于点O，连接C′O，则C′O⊥BD，∠COC′即为平面与平面β的一个二面角；

以B点作为极点，以线段BC′作为极轴，建立极坐标系，C′O在该极坐标系内的角度∠η即为塔筒的倾斜方向；

根据下式求解∠η：

其中：

2.根据权利要求1所述的风机塔筒倾斜监测方法，其特征是，在步骤S1中，所述3个沉降测量点均匀分布在塔筒周围的圆形基座上且3个沉降测量点与塔筒的距离相等。

3.根据权利要求1所述的风机塔筒倾斜监测方法，其特征是，在步骤S1之前，还包括：

在塔筒底部的圆形基座上设置3个沉降测量点,在远离塔筒底部的地面设置基准点。

4.一种风机塔筒倾斜监测装置，其特征是，包括：

沉降数据采集模块，用于采集塔筒底部的圆形基座上3个沉降测量点相对基准点的沉降数据；

平面构建模块，用于构建3个沉降测量点所在平面、过最大沉降点的水平面和过最大、最小沉降点的垂直平面；

倾斜角度及倾斜方向求解模块，用于基于构建的平面求解塔筒基座的倾斜角度和倾斜方向。

5.根据权利要求4所述的风机塔筒倾斜监测装置，其特征是，所述3个沉降测量点均匀分布在塔筒周围的圆形基座上且3个沉降测量点与塔筒的距离相等。

6.根据权利要求4所述的风机塔筒倾斜监测装置，其特征是，还包括：

测量点设置模块，用于在塔筒底部的圆形基座上设置3个沉降测量点,在远离塔筒底部的地面设置基准点。