变电站地基沉降无线监测系统的研究

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1、变电站地基沉降无线监测系统的研究摘要：变电站因地基沉降造成的电气设备事故隐患时有发生，而现有的水准监测法监测变电站地基沉降法，不能及时、准确的判断出地基沉降量。因此该文提出一种基于Zigbee无线传输网络监测变电站地基沉降的无线监测系统方案，实现对变电站的地基沉降实时地、准确地监测，警示提前做好相应的设备巩固措施，以减少或避免因地基沉降造成电气设备事故的发生。关键词：变电站地基沉降无线监测实时中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0023-01随着社会经济的发展，浙江沿海区域的土地资源日益减少，越来越多滩涂、低洼地带被开发

2、利用，而变电站作为需要与社会经济发展同步，甚至超前的电网传输与变换的重要枢纽，选址不得不建立在这些不宜建站的地区。随之而来的是变电站地基沉降问题日益突出，造成变电站设备事故隐患时有发生，给变电站的安全稳定运行带来了极大影响。[1]5变电站的地基沉降分为均匀沉降和不均匀沉降，而地基产生的均匀沉降时，对地面上的电气设备产生的附加内应力较小，不致于带来较大的危害。但是当地基产生不均匀沉降时，对地面上的电气设备产生的附加内应力巨大，容易造成电气设备的断裂、倾斜甚至倒塌，从而造成电气设备事故的发生[2]。为了防止电气设备不因地基的不均匀沉降造成的断裂、倒塌等破坏性事故的发生，保障

3、变电站的安全稳定运行，必须对变电站地基的不均匀沉降加以监测。本系统采用的无线监测方法正是针对变电站地基不均匀沉降进行监测。1变电站地基沉降无线监测系统的构成目前，对变电站地基沉降的监测方法主要是采用水准监测法。这种方法是通过人工定期巡视检查安装在现场沉降监测点的沉降桩头，利用精密水准仪观测各个沉降观测点与基准点之间的变化来判断地基沉降量。但是这种监测方法的工作量极其繁重，而测得的数据量相反却较少，监测的耗时较长，且容易受到环境因素的影响，使得判断的准确性不佳。因此，本文针对变电站地基沉降监测的实时性和准确性，提出一种基于Zigbee无线传输网络监测变电站地基沉降的无线监

4、测系统方案，实现对变电站的地基沉降实时地、准确地监测。变电站地基沉降无线监测系统的构成框图如图1所示。5本系统是围绕变电站的地基沉降实时地、准确地监测而展开，采用无线传输网络和传感器监测等先进技术，提出一种基于Zigbee无线传输网络监测变电站地基沉降的无线监测系统方案，本系统的构成主要包括变电站地基沉降点的监测单元、基准点单元、数据传输总线单元、数据采集单元、无线通讯收发单元和监控后台数据处理单元。变电站地基沉降点的监测单元实时监测地基沉降信息，通过数据传输总线，和基准点信息一同传输到数据采集单元，数据采集单元对数据进行采集并转换，无线通讯收发单元最后通过Zigbee

5、无线传输网络，将监测数据传输到监控后台，监控后台数据处理单元对数据进行分析处理，显示出地基沉降量和沉降的趋势，实现实时地、准确地监测变电站地基沉降状况。1.1无线监测系统的硬件构成无线监测系统的硬件构成主要包括沉降数据感应监测系统、监测数据的采集传输系统和电源及配套系统。沉降数据感应监测系统由基准点传感物位计、基准点传感基准杆和监测点传感物位计组成。基准点传感物位计、基准点传感基准杆和监测点传感物位计分别对各自安装位置进行实时监测地基沉降信息。监测数据的采集传输系统由数据传输总线、数据存储卡、数据微处理器和无线通讯收发模块组成。各个地基沉降监测点的监测数据通过数据传输总

6、线，传输到数据存储卡，由数据微处理器对数据进行隔离、放大和进行A/D转换，剔除环境等干扰信号，将模拟信号转换出数字信号，最后通过无线通讯发送模块将处理过的监测地基沉降数据信号发送出去。电源及配套系统由监测设备装置、观测桩和电源组成。监测设备装置里面放置着数据存储卡、数据微处理器、无线通讯收发模块和蓄电池。观测桩用于观测基准点和管线通道。51.2监控后台数据处理单元监控后台数据处理单元由无线通讯接收模块和监控后台组成。无线通讯接收模块负责接收由无线通讯发送模块发送的监测地基沉降数据信号，并将其传输到监控后台。监控后台通过数据分析软件，对接收的地基沉降数据进行处理，计算并显

7、示出地基的总体沉降量和不均匀沉降量，绘制出地基沉降的历史发展趋势图。使得后台监控能实时地、准确地反应变电站地基不均匀沉降量和沉降发展趋势。2结语变电站地基沉降的无线监测系统为变电站投产后均匀沉降和不均匀沉降的沉降控制提供了可靠的依据，一旦沉降量达到预警值，监理方需应联合设计单位和施工单位，采取行之有效的措施，减少电气设备地基的总体沉降量和不均匀沉降量，确保变电站内电气设备的安全稳定的运行，以避免和减少由此造成的电气设备事故发生。变电站作为电网发展的一个重要组成的部分，变电站地基的稳固是保证变电站电气设备安全稳定运行的基础和前提。本文提出的