輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置制造方法
【專利摘要】一種輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置，在砼塔基內(nèi)預設(shè)抬升油缸，在砼塔基之間設(shè)置有反光板，在鐵塔上部設(shè)置有信號反饋板，信號反饋板中心位置固定有激光源，所述激光源發(fā)射光束經(jīng)反光板反射后定位于信號反饋板上。本發(fā)明預先設(shè)置抬升裝置及簡單靈敏的檢測裝置，對塔基發(fā)生傾斜可以及時發(fā)現(xiàn)，并采取有效措施及時抬升，避免了塔基嚴重傾斜狀況的發(fā)生。采用激光源對塔基傾斜進行檢/監(jiān)測，具有檢測裝置簡單，檢測靈敏，安裝與使用成本低廉，且不易損壞。特別是塔基發(fā)生傾斜后采用液壓抬升油缸實施抬升的成本很低，只需2-3人便可進行施工作業(yè)，大大降低了扶正作業(yè)的難度和危險性，預裝液壓抬升油缸的成本很低，且不影響塔基固有性能。實施抬升作業(yè)時可以帶電進行，完全避免了停電作業(yè)對社會造成的生產(chǎn)與生活損失。具有非常好的應(yīng)用效果。
【專利說明】輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置，具體為一種采用光路檢測及液壓系統(tǒng)糾偏的輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國很多正在運行的輸電線塔位于采空區(qū)，在其長時間運行中會發(fā)生傾斜現(xiàn)象，嚴重時甚至可能發(fā)生倒塔事故，給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成了嚴重的隱患。通常情況下，鐵塔的傾斜觀測采用儀器監(jiān)測，以傳感器監(jiān)測元件為基礎(chǔ)的電子設(shè)備監(jiān)測等，前者工作量大，不可能將所有沉降區(qū)的鐵塔進行定期檢測，尤其不能及時發(fā)現(xiàn)早期傾斜。后者成本較高，特別是置于野外環(huán)境時，電子元件易損壞或失效等。此外當發(fā)現(xiàn)鐵塔傾斜時，若是輕微傾斜，則對傾斜的鐵塔進行拉線保護，并安裝監(jiān)測設(shè)備24小時監(jiān)測；若傾斜現(xiàn)象較嚴重，則需要物理糾偏，即停電，挖開塔腳，將塔扶正，采用此方法必須停電后進行工作，會嚴重影響電力供應(yīng)的穩(wěn)定，而且施工復雜，需耗費較多人力物力，中國專利CN201933834U提供的“輸電線鐵塔傾斜修正裝置”，和中國專利201220056266公開的“一種鐵塔傾斜調(diào)節(jié)裝置”，采用在塔腳固定輔助鋼板，然后用兩側(cè)千斤同時抬升的方法進行糾偏。這種糾偏方法作業(yè)步驟復雜，提升千斤的穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)一側(cè)千斤傾斜等安全隱患或事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，設(shè)計了一種輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置，為地質(zhì)沉降區(qū)輸電線路鐵塔傾斜提供一種簡易但非常有效的輔助監(jiān)測裝置并提供一種簡單快速的傾斜鐵塔糾偏裝置。
[0004]一種輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置，包括鐵塔，所述鐵塔下部有兩個或四個支撐該鐵塔的砼塔基，在鐵塔立柱上有塔腳，通過固定在砼塔基上的連接螺栓將塔腳暨鐵塔固定在砼塔基上，其特征是在鐵塔上部有一個水平設(shè)置的信號反饋板，在信號反饋板的中心位置固定有激光源，在鐵塔下部所述塔基之間設(shè)置有水平反光板，所述信號反饋板與反光板的中心點位于同一軸線上，所述激光源發(fā)射光束經(jīng)反光板反射后定位于信號反饋板上，所述的信號反饋板表面設(shè)置有至少兩個不同直徑的同心圓標識環(huán)，所述的同心圓標識環(huán)由反光材料和/或光電轉(zhuǎn)換材料構(gòu)成，在砼塔基內(nèi)設(shè)置有空腔，在空腔內(nèi)放置有抬升油缸，空腔上部開口置于塔腳底部中心位置，在空腔底部設(shè)置有與砼塔基外壁連通的油管通道，所述的鐵塔上設(shè)置有為激光源提供電能的太陽能電源裝置，所述的太陽能電源裝置包括太陽能電池板與蓄電池。所述的反光板下部有底座，反光板與底座間由調(diào)節(jié)螺栓連接。
[0005]所述的輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置，其特征是所述的反光板下部有底座，反光板與底座間由調(diào)節(jié)螺栓連接，所述的信號反饋板表面還設(shè)置有間隔弧度相同的放射狀方向識別條。
[0006]所述的輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置，其特征是檢測與糾偏過程包括:
(I)根據(jù)報警信號提示，作業(yè)人員現(xiàn)場首先采用便攜式水平儀檢查反光板水平狀態(tài)，如果反光板傾斜，則通過調(diào)節(jié)螺栓將其調(diào)至水平狀態(tài)；將激光源調(diào)至連續(xù)發(fā)射狀態(tài)，檢查激光反射光束照射在信號反饋板上的位置并確定鐵塔傾斜方向，用儀器測定鐵塔傾斜度，當傾斜度超出規(guī)范要求時確定進行塔腳抬升作業(yè)；
(2)根據(jù)傾斜方向確定需要抬升的塔腳并松開塔腳固定螺栓；
(3)將需要抬升的塔腳下部抬升油缸(2)的進油管(13)與外部液壓系統(tǒng)高壓油管連接，回油管(14)與外部液壓系統(tǒng)油箱連接；
(4)啟動液壓系統(tǒng)工作，抬升油缸緩慢上升并將其上部塔腳抬升，在抬升過程中墊入預備好的塔腳墊塊，同時觀察激光源反射光束移動軌跡，當所述反射光束移動至信號反饋板A區(qū)域時表示該塔基抬升到位，關(guān)閉液壓系統(tǒng)動力；
(5)如果反射光束移動至信號反饋板A區(qū)域另一方向則表明還有另外塔腳需要進行抬升，重新確定需抬升塔腳并繼續(xù)進行抬升，直至反射光束移動至信號反饋板安全區(qū)域，檢查塔腳下部墊塊符合完全規(guī)范后，液壓系統(tǒng)卸壓；
(6)將塔腳螺栓緊固，鐵塔抬升任務(wù)完成。
[0007]本發(fā)明針對易于發(fā)生塔基傾斜的沉降區(qū)(采空區(qū))預先設(shè)置抬升裝置及檢測系統(tǒng)，對塔基發(fā)生傾斜可以及時發(fā)現(xiàn)，并采取有效措施及時抬升，避免了塔基發(fā)生嚴重傾斜狀況。利用光線在一定距離傳播時對光源移動的敏感特性，采用激光源對塔基傾斜進行檢/監(jiān)測，具有檢測裝置簡單，檢測靈敏，安裝與使用成本低廉，且不易損壞。特別是塔基發(fā)生傾斜后采用液壓抬升油缸實施抬升的成本很低，只需2-3人便可進行施工作業(yè)，大大降低了扶正作業(yè)的難度和危險性，預裝液壓抬升油缸的成本很低，且不影響塔基固有性能。實施抬升作業(yè)時可以帶電進行，完全避免了停電作業(yè)對社會造成的生產(chǎn)與生活損失。具有非常好的應(yīng)用效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是鐵塔傾斜檢測原理不意圖；
圖2是檢測光路意圖；
圖3是信號反饋板示意圖；
圖4是太陽能供電電路示意圖；
圖5是抬升油缸分布示意圖；
圖6是砼塔基主視圖；
圖7是砼塔基俯視圖；
圖8是砼塔基左視圖；
圖9是圖8的K部剖示放大示意圖。
[0009]圖中，1-砼塔基；2_抬升油缸；3-油管；4_調(diào)節(jié)螺栓；5-底座；6_反光板；7-激光源；8_太陽能電源裝置；9-鐵塔；10_信號反饋板；11_同心圓標識環(huán)；12_方向識別條；13-進油管；14_回油管；15_油管通道；16_塔腳；17_活塞桿；18_鋼筒；19_空腔；20_墊塊。
【具體實施方式】
[0010]以下參照附圖對本發(fā)明作詳細描述。[0011]圖1所示，輸電線路鐵塔9上部(距高壓線安全距離內(nèi))約10-30米處鐵塔立柱之間設(shè)置有一個水平的信號反饋板10，該信號反饋板的中央設(shè)置有激光源7，上述激光源與信號反饋板與信號發(fā)射器均由設(shè)置于鐵塔中部距高壓線安全距離處的一個太陽能電源裝置8供電，該太陽能電源裝置包括有太陽能電池板與蓄電池組，可24小時不間斷為激光源7供電。在鐵塔立柱底部固定有塔腳16。砼塔基I上設(shè)有與塔腳固定孔對應(yīng)的固定螺栓用于將塔腳16固定在砼塔基上。上述與鐵塔立柱對應(yīng)的砼塔基通常為二個或四個。在砼塔基連線的中部設(shè)置有一個箱體底座5，在底座上通過調(diào)節(jié)螺栓4固定有一個水平設(shè)置的反光板6，該反光板6與上部信號反饋板7相對而設(shè)，所述信號反饋板與反光板的中心點位于同一軸線上，反光板的中心對中激光源7。當鐵塔正常狀況下激光源發(fā)射的光束直對反光板中心。反光板下部是底座5，反光板通過調(diào)節(jié)螺栓固定在底座5上。
[0012]圖2所示，鐵塔正常時，光束經(jīng)反光板反射后循原路返回，入射角與反射角等于零。一旦鐵塔發(fā)生傾斜，激光源發(fā)射的光束在反光板上形成反射角并被反射，反射后的光束到達信號反饋板10表面的某點即反饋點R，該反饋點R與激光源所在的中心點距離大小可反應(yīng)鐵塔傾斜程度，距離越大，表明傾斜越嚴重(圖中虛線所示)。反饋點的位置超出中心圓范圍并與外圍同心圓相交，其相交點同心圓直徑越大，表示鐵塔傾斜程度越大。通過數(shù)學方法或經(jīng)緯儀測量可計算鐵塔傾斜度，如果傾斜度超出許可范圍(5%。)，即必須進行塔基抬升作業(yè)。
[0013]圖3是信號反饋板10的結(jié)構(gòu)示意圖，信號反饋板直徑1.5-2米，圖中同心圓標識環(huán)11的半徑范圍與鐵塔傾斜程度成正比。該標識環(huán)半徑根據(jù)信號反饋板安裝高度不同而不同，可以在鐵塔安裝現(xiàn)場用鐵塔傾斜度檢測儀器進行實地調(diào)試確定或用數(shù)學方法計算可得。圓心所處的A區(qū)域為安全區(qū)，該區(qū)域?qū)?yīng)鐵塔傾斜度小于或等于2-3%。，反射光束停留在該區(qū)域顯示鐵塔狀態(tài)正常。超出A區(qū)域以外的B區(qū)域與C區(qū)域顯示鐵塔已發(fā)生傾斜，應(yīng)當引起注意并應(yīng)當進行傾斜度精確測量，以確定是否需要進行抬升作業(yè)。在信號反饋板上還設(shè)置有放射狀方向識別條12，該識別條每隔45度設(shè)置一條，通過方向識別條可為巡線人員判斷鐵塔傾斜方向和發(fā)生傾斜的塔腳提供參考。同心圓標識環(huán)11由反光材料和/或光電轉(zhuǎn)換材料制作，為了便于巡線人員現(xiàn)場觀察，可采用不同色彩的材料涂敷或直接用光敏材料反光膜制作，有市售的激光電子靶材料或其它光敏材料等均可實現(xiàn)，在每個區(qū)域單獨設(shè)置信號線與信號發(fā)射器控制電路連接，便于總控室日常監(jiān)測鐵塔狀況。當出現(xiàn)傾斜報警信號時，即刻派人赴現(xiàn)場勘察。
[0014]圖4所示，太陽能供電裝置8可以為激光源7，信號反饋板10提供工作電能。激光源采用市售激光發(fā)射器，如紅光激光筆或類似裝置，其耗能小，成本低。
[0015]上述激光發(fā)射頻率，信號反饋板輸出信號與信號發(fā)射器發(fā)送信號的時間頻率等均由現(xiàn)有技術(shù)的控制電路操控完成，本發(fā)明僅提供硬件結(jié)構(gòu)設(shè)置。
[0016]圖5所示，在鐵塔的四個砼塔基I內(nèi)分別安裝有抬升油缸2，抬升油缸的油管3引出至底座5內(nèi)，底座5表面由調(diào)節(jié)螺栓4將反光板6固定。所述的反光板采用平面鏡或類似裝置。
[0017]圖6-8所示，在砼塔基上部中心軸線位置，設(shè)置有抬升油缸2，所述抬升油缸2的油管3經(jīng)油管通道15引出。所述油管3包括進油管13與回油管14。
[0018]圖9為圖8的K部放大圖，圖中所示澆筑鐵塔砼塔基I時在每個塔基基面中心用模型做圓形空腔19，用10毫米厚的鋼板做一固定鋼筒18并置于空腔19內(nèi)，或者將固定鋼筒作為空腔模放入空腔設(shè)計位置后直接澆注成型?？涨簧喜块_口中心與塔腳16底部垂直中心線重合，根據(jù)塔身重量，將相應(yīng)噸位的抬升油缸2分別安放在各塔腳下的鋼筒18內(nèi)。在澆注砼塔基時預設(shè)一支與外部連通的鋼管作為油管通道15，該鋼管的內(nèi)端口與空腔19 (固定鋼筒底部開孔)底部連通，抬升油缸2的油管3包括進油管13與回油管14，所述進油管與回油管通過該油管通道15延伸至底座5內(nèi)。圖中左側(cè)塔腳16表示未被抬升時的狀態(tài)，右側(cè)塔腳16則表示已被油缸2的活塞桿17抬升后的狀態(tài)，在抬升后的塔腳下部與砼塔基間放置了墊塊20。
[0019]檢測與抬升(糾偏)作業(yè)過程如下:
鐵塔正常運行時，其上的激光源I會定時發(fā)射激光束，經(jīng)下部反射板反射后照射在信號反饋板10的A區(qū)域內(nèi)，信號發(fā)射器發(fā)出正常警示信號。當鐵塔發(fā)生傾斜時，激光反射信號照射點超出A區(qū)域進入B區(qū)域內(nèi)，B區(qū)域內(nèi)的光敏材料受到激發(fā)產(chǎn)生電信號，控制電路使信號發(fā)射器發(fā)出傾斜警示信號，提醒控制中心工作人員密切注意該塔狀況。當鐵塔嚴重傾斜達到或超過規(guī)范要求時，激光反射光束照射到C區(qū)域內(nèi)，位于該區(qū)域的光敏材料受到激發(fā)后發(fā)出信號脈沖給信號發(fā)射器，向控制室工作人員發(fā)出緊急報警信號，派出工作為員赴場勘察并進行如下操作:
(I)首先采用便攜式水平儀檢查反光板水平狀態(tài)，如果反光板傾斜，則通過調(diào)節(jié)螺栓將其調(diào)至水平狀態(tài)；將激光源開關(guān)調(diào)整為連續(xù)發(fā)射狀態(tài)，觀察反射光點在信號反饋板上的位置，初步確定鐵塔傾斜方向并根據(jù)上述反射光點的位置判斷傾斜程度，然后用儀器測量確定鐵塔傾斜度數(shù)值，如果傾斜超出規(guī)范許可要求則調(diào)運備用的便攜式液壓站及動力裝置(柴油發(fā)電機組)至現(xiàn)場。
[0020](2)根據(jù)傾斜方向確定需要抬升的一只或兩只塔腳并松開塔腳固定螺栓；
(3)將需要抬升的塔腳下部抬升油缸的進油管與回油管與液壓站裝置連接；
(4)啟動液壓站裝置/系統(tǒng)工作，抬升油缸緩慢上升并將塔腳抬升，在抬升過程中墊入預備好的塔腳墊塊，同時觀察激光源反射光束移動軌跡，當所述反射光束移動至信號反饋板中心區(qū)域或附近時表示該塔基抬升到位，關(guān)閉液壓系統(tǒng)動力；
(5)檢查塔腳下部墊塊符合完全規(guī)范后，液壓系統(tǒng)卸壓；
(6)將塔腳螺栓緊固，該處塔基抬升任務(wù)完成；
(7)根據(jù)反射光束在信號反饋板上的位置，判斷是否還存在其余塔基的傾斜，并確定是否繼續(xù)進行抬升作業(yè)。
[0021]上述作業(yè)可同時啟動兩個塔腳的液壓油缸進行抬升作業(yè)。或兩個塔腳交替抬升，以確保迅速抬升就位。
[0022]本裝置利用光線在一定距離內(nèi)傳播時對光源輕微移動的敏感性，作為鐵塔傾斜的輔助監(jiān)測裝置，具有非常高的靈敏度，據(jù)實地試驗，即使光源發(fā)生0.1度或者I厘米的位移，在信號反饋板上就會有非常明確的顯示。因此作為一種輔助的特別是早期的鐵塔傾斜監(jiān)測預警裝置，因其結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，靈敏度高而具有極好的應(yīng)用前景。
【權(quán)利要求】
1.一種輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置，包括鐵塔(9)，所述鐵塔下部有兩個或四個支撐該鐵塔的砼塔基(1)，在鐵塔立柱上有塔腳(16)，通過固定在砼塔基上的連接螺栓將塔腳暨鐵塔固定在砼塔基上，其特征是在鐵塔上部有一個水平設(shè)置的信號反饋板(10)，在信號反饋板的中心位置固定有激光源(7)，在鐵塔下部所述塔基之間設(shè)置有水平反光板(6)，所述信號反饋板(10)與反光板(6)的中心點位于同一軸線上，所述激光源發(fā)射光束經(jīng)反光板反射后定位于信號反饋板(10)上，所述的信號反饋板(10)表面設(shè)置有至少兩個不同直徑的同心圓標識環(huán)(11)，所述的同心圓標識環(huán)由反光材料和/或光電轉(zhuǎn)換材料構(gòu)成，在砼塔基內(nèi)設(shè)置有空腔(19)，在空腔內(nèi)放置有抬升油缸(2)，空腔上部開口置于塔腳(16)底部中心位置，在空腔底部設(shè)置有與砼塔基外壁連通的油管通道(15)，所述的鐵塔上設(shè)置有為激光源(7)提供電能的太陽能電源裝置，所述的太陽能電源裝置包括太陽能電池板與蓄電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置，其特征是所述的反光板(6)下部有底座(5)，反光板與底座間由調(diào)節(jié)螺栓(4)連接，所述的信號反饋板(10)表面還設(shè)置有間隔弧度相同的放射狀方向識別條(12 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸電線路鐵塔傾斜檢測與糾偏裝置，其特征是檢測與糾偏過程包括: (1)根據(jù)報警信號提示，作業(yè)人員現(xiàn)場首先采用便攜式水平儀檢查反光板水平狀態(tài)，如果反光板傾斜，則通過調(diào)節(jié)螺栓將其調(diào)至水平狀態(tài)；將激光源調(diào)至連續(xù)發(fā)射狀態(tài)，檢查激光反射光束照射在信號反饋板上的位置并確定鐵塔傾斜方向，用儀器測定鐵塔傾斜度，當傾斜度超出規(guī)范要求時確定進行塔腳抬升作業(yè)； (2)根據(jù)傾斜方向確定需要抬升的塔腳并松開塔腳固定螺栓； (3)將需要抬升的塔腳下部抬升油缸(2)的進油管(13)與外部液壓系統(tǒng)高壓油管連接，回油管(14)與外部液壓系統(tǒng)油箱連接； (4)啟動液壓系統(tǒng)工作，抬升油缸緩慢上升并將其上部塔腳抬升，在抬升過程中墊入預備好的塔腳墊塊，同時觀察激光源反射光束移動軌跡，當所述反射光束移動至信號反饋板A區(qū)域時表示該塔基抬升到位，關(guān)閉液壓系統(tǒng)動力； (5)如果反射光束移動至信號反饋板A區(qū)域另一方向則表明還有另外塔腳需要進行抬升，重新確定需抬升塔腳并繼續(xù)進行抬升，直至反射光束移動至信號反饋板安全區(qū)域，檢查塔腳下部墊塊符合完全規(guī)范后，液壓系統(tǒng)卸壓； (6)將塔腳螺栓緊固，鐵塔抬升任務(wù)完成。
【文檔編號】E04H12/34GK103696614SQ201310623744
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月1日
【發(fā)明者】王紅衛(wèi), 方守盛, 侯志鋒, 謝強, 雷麗萍 申請人:國家電網(wǎng)公司, 山西省電力公司晉中供電分公司