【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力设施监测，尤其涉及一种电力设施的沉降监测系统及方法。
技术介绍
1、电力设施的沉降监测对于其安全运行具有至关重要的作用。尤其是，在填海后的沿海地区，由于地基的稳定性较差，沉降监测的重要性更加凸显。
2、目前，沉降监测的基本手段包括声波测量技术、激光测量技术、卫星测量技术等。其中，声波测量技术是利用声波在介质中的传播速度来计算沉降，具有非侵入性和实时监测的优势，但是该技术受介质影响较大，导致稳定性较差。激光测量技术是通过追踪激光在介质中的传播距离变化来计算沉降，具有高精度和高分辨率的优点，但是该技术对环境条件较为敏感。卫星测量技术是通过分析卫星图像的纹理特征来计算沉降，具有大范围监测和实时性的优点，但是该技术受限于数据更新频率和图像解析的精度。
3、因此，为了解决现有沉降监测手段所存在的问题，亟需一种新的沉降监测方法，具有高精度、稳定性以及良好的环境适应性等优势。
技术实现思路
1、本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电力设施的沉降监测系统及方法，能够解决现有沉降监测手段所存在的精度低、稳定性差及环境影响敏感等问题，具有高精度、稳定性以及良好的环境适应性等优势。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种电力设施的沉降监测系统，包括多个传感器单元和数据采集及处理装置；其中，
3、每一传感器单元均安装于指定电力设施所在地基的相应一个关键位置上，并均与所述数据采集及处理装置相连，用于实时获取指定电力设
4、所述数据采集及处理装置，用于接收所有传感器单元实时获取的应力信息并进行预处理，且根据预设的分析时段，对每一传感器单元预处理后的应力信息进行分析，以得到指定电力设施所在地基的沉降模式，进一步预测出指定电力设施所在地基的沉降趋势。
5、其中，每一所述传感器单元均包括互连的压力传感器和射频模块；其中，
6、所述压力传感器，用于实时获取指定电力设施所在地基相应关键位置上的应力信息；其中，所述应力信息包括x轴方向的力及其大小、y轴方向的力及其大小和z轴方向的力及其大小；
7、所述射频模块，用于将所连压力传感器所实时获取的应力信息上传给所述数据采集及处理装置。
8、其中，所述数据采集及处理装置包括依序连接的通信模块、数据预处理模块、数据分析模块和数据存储模块；其中，
9、所述通信模块与每一所述传感器单元的射频模块均建立无线通信，用于接收所有传感器单元中压力传感器所实时获取的应力信息；
10、所述数据预处理模块，用于将所有压力传感器所实时获取的应力信息进行噪声及异常值过滤；
11、所述数据分析模块，用于根据预设的分析时段，采用机器学习法对每一传感器单元预处理后的应力信息进行分析，以得到指定电力设施所在地基的沉降模式，并采用预设的时间序列线性回归模型，预测出指定电力设施所在地基的沉降趋势；
12、所述数据存储模块，用于存储指定电力设施所在地基的实时应力信息、沉降模式和沉降趋势。
13、其中，所述沉降模式包括整体模式、中心沉降模式、双侧沉降模式和单侧沉降模式；
14、所述整体模式表示为以同一沉降量进行整体下沉；
15、所述中心沉降模式表示为以呈二次抛物线形进行下沉，且中心沉降量大于两侧沉降量；
16、所述双侧沉降模式表示为一侧下沉而另一侧上沉；
17、所述单侧沉降模式表示为单侧下沉。
18、其中，所述数据采集及处理装置还包括显示模块；其中，
19、所述显示模块与所述数据分析模块相连，用于显示指定电力设施所在地基的实时应力信息、沉降模式和沉降趋势。
20、其中，所述数据采集及处理装置还包括告警输出模块；其中，
21、所述告警输出模块与所述数据分析模块相连，用于接收所述数据分析模块基于所有传感器单元预处理后的应力信息所生成的告警信息，进行声光报警；其中，若同一时刻上所有传感器单元预处理后的应力信息中x轴方向力的总和大于第一阈值、y轴方向力的总和大于第二阈值或z轴方向力的总和大于第三阈值，则生成告警信息。
22、本专利技术实施例还提供了一种电力设施的沉降监测方法，其在前述的电力设施的沉降监测系统上实现，所述方法包括以下步骤：
23、各传感器单元实时获取指定电力设施所在地基相应关键位置上的应力信息，并上传给数据采集及处理装置；其中，所述地基由混凝土和/或土壤组成；
24、所述数据采集及处理装置接收所有传感器单元所实时获取的应力信息并进行预处理，且根据预设的分析时段，对每一传感器单元预处理后的应力信息进行分析，以得到指定电力设施所在地基的沉降模式，进一步预测出指定电力设施所在地基的沉降趋势。
25、其中，所述数据采集及处理装置接收所有传感器单元所实时获取的应力信息并进行预处理，且根据预设的分析时段，对每一传感器单元预处理后的应力信息进行分析，以得到指定电力设施所在地基的沉降模式，进一步预测出指定电力设施所在地基的沉降趋势的具体步骤包括：
26、接收所有传感器单元中压力传感器所实时获取的应力信息；其中，所述应力信息包括x轴方向的力及其大小、y轴方向的力及其大小和z轴方向的力及其大小；
27、将所有压力传感器所实时获取的应力信息进行噪声及异常值过滤；
28、根据预设的分析时段，采用机器学习法对每一传感器单元预处理后的应力信息进行分析，以得到指定电力设施所在地基的沉降模式，并采用预设的时间序列线性回归模型，预测出指定电力设施所在地基的沉降趋势；
29、存储指定电力设施所在地基的实时应力信息、沉降模式及其沉降趋势。
30、其中，所述沉降模式包括整体模式、中心沉降模式、双侧沉降模式和单侧沉降模式；
31、所述整体模式表示为以同一沉降量进行整体下沉；
32、所述中心沉降模式表示为以呈二次抛物线形进行下沉，且中心沉降量大于两侧沉降量；
33、所述双侧沉降模式表示为一侧下沉而另一侧上沉；
34、所述单侧沉降模式表示为单侧下沉。
35、其中，所述方法进一步包括：
36、所述数据采集及处理装置显示指定电力设施所在地基的实时应力信息、沉降模式及沉降趋势；以及，基于每一传感器单元预处理后的应力信息所生成的告警信息，进行声光报警；其中，若同一时刻上所有传感器单元预处理后的应力信息中x轴方向力的总和大于第一阈值、y轴方向力的总和大于第二阈值或z轴方向力的总和大于第三阈值，则生成告警信息。
37、实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：
38、本专利技术的沉降监测系统通过安装于指定电力设施所在地基的关键位置上的传感器单元来实时获取地基应力信息，并由数据采集及处理装置预处理后，进行应力分析得到本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力设施的沉降监测系统，其特征在于，包括多个传感器单元和数据采集及处理装置；其中，
2.如权利要求1所述的电力设施的沉降监测系统，其特征在于，每一所述传感器单元均包括互连的压力传感器和射频模块；其中，
3.如权利要求2所述的电力设施的沉降监测系统，其特征在于，所述数据采集及处理装置包括依序连接的通信模块、数据预处理模块、数据分析模块和数据存储模块；其中，
4.如权利要求3所述的电力设施的沉降监测系统，其特征在于，所述沉降模式包括整体模式、中心沉降模式、双侧沉降模式和单侧沉降模式；
5.如权利要求4所述的电力设施的沉降监测系统，其特征在于，所述数据采集及处理装置还包括显示模块；其中，
6.如权利要求5所述的电力设施的沉降监测系统，其特征在于，所述数据采集及处理装置还包括告警输出模块；其中，
7.一种电力设施的沉降监测方法，其特征在于，其在如权利要求6所述的电力设施的沉降监测系统上实现，所述方法包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的电力设施的沉降监测方法，其特征在于，所述数据采集及处理装置接收
9.如权利要求8所述的电力设施的沉降监测方法，其特征在于，所述沉降模式包括整体模式、中心沉降模式、双侧沉降模式和单侧沉降模式；
10.如权利要求9所述的电力设施的沉降监测方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电力设施的沉降监测系统，其特征在于，包括多个传感器单元和数据采集及处理装置；其中，
2.如权利要求1所述的电力设施的沉降监测系统，其特征在于，每一所述传感器单元均包括互连的压力传感器和射频模块；其中，
3.如权利要求2所述的电力设施的沉降监测系统，其特征在于，所述数据采集及处理装置包括依序连接的通信模块、数据预处理模块、数据分析模块和数据存储模块；其中，
4.如权利要求3所述的电力设施的沉降监测系统，其特征在于，所述沉降模式包括整体模式、中心沉降模式、双侧沉降模式和单侧沉降模式；
5.如权利要求4所述的电力设施的沉降监测系统，其特征在于，所述数据采集及处理装置还包括显示模块；其中，
6.如权利要求5所述的电力设施的沉降监测系统，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁嘉俊，王世祥，谷斌，李元开，李泽霖，王从威，胡保林，苏靖，刘自华，胡庆春，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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