【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风电风机基础，尤其涉及一种风机锚杆破坏监测方法及系统。
技术介绍
1、随着绿色建筑和装配式建筑的发展，风机基础建设领域得到了迅猛的发展。由于风机基础承受的荷载主要包括叶片和塔筒上的风载、风机机组自重以及运行荷载，所以在实际工作过程中会承受很大的水平荷载以及竖向荷载，并且在地震发生时地基与基础之间会发生耦合效应。为了保障风机的可持续使用和避免不必要的人员财产损失，风机基础的实时监测显得尤为重要。
2、锚杆作为重要的锚固构件，在风机基础中得到了广泛应用，但由于其在作业过程中，深埋土下，受力复杂且外界其他因素干扰较多，具有较高的隐蔽性，导致目前的监测方法，不能对实际工程中的锚杆进行实时监测，不能实时的监测锚杆变形；以至于在实际工程应用过程中，因对锚杆弯曲变形监测不足，导致不能及时有效地在破坏发生前做出相应的加固措施，造成不必要的财产损失。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种风机锚杆破坏监测方法及系统，本专利技术首先，首先，在三维模型中，确定预设目标传感器、第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器在初始时间的位置信息，以及预设时间段后的位置信息；然后，根据第三传感器和第四传感器在初始时间的位置信息，以及预设时间段后的位置信息，确定风机基础的截面转角；在所述截面转角大于设定阈值时，根据初始时间和预设时间段后目标传感器与第三传感器、第一传感器与第二传感器的位置数据得到待测锚杆的曲率半径以及曲率；最后，根据曲率半径、曲率和应变，得到轴向力、横
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种风机锚杆破坏监测方法，包括：
4、一种风机锚杆破坏监测方法，包括：
5、获取风机基础的设计图纸信息和三维点云数据，预设在不同位置的目标传感器、第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器的位置信息，以及待测锚杆的应变；
6、根据设计图纸信息和三维点云数据，建立风机基础的三维模型；在所述三维模型中，确定目标传感器、第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器在初始时间的位置信息，以及预设时间段后的位置信息；
7、根据第三传感器和第四传感器在初始时间的位置信息，以及预设时间段后的位置信息，确定风机基础的截面转角；在所述截面转角大于设定阈值时，根据初始时间和预设时间段后目标传感器与第三传感器、第一传感器与第二传感器的位置数据得到待测锚杆的曲率半径以及曲率；
8、根据曲率半径、曲率和应变，得到轴向力、横向荷载以及弯矩；根据轴向力、横向荷载以及弯矩对锚杆破坏情况进行判断。
9、进一步的，在位于风机基础中轴线与底板厚度中心线相交的交点处设置目标传感器；在锚杆与底板的上下接触面沿锚杆中心点与风机基础中心点连线至锚杆边线，与中线点垂直且平行于锚杆轴线的直线上从上到下依次设置第一传感器和第二传感器；在位锚杆中沿锚杆中心点与风机基础中心点连线至锚杆边线，与中线点垂直且平行于锚杆轴线的直线与板厚度中心线相交的点处设置第三传感器；设置与第三传感器以锚杆中轴线为对称轴，位于锚杆边线处设置第四传感器。
10、进一步的，以目标传感器为原点，以风机基础水平方向为x轴建立坐标系，确定坐标系中，初始时间时第三传感器和第四传感器所在直线，与预设时间时第三传感器和第四传感器所在直线间的夹角，为锚杆中心截面的截面转角。
11、进一步的，所述弯矩等于剪切力与锚杆固定于风机基础底板距离的乘积除上设定常数；所述剪切力等用户弹性模量、截面抵抗弯矩、最大应变代表值和预设常数的乘积，再比上锚杆固定于风机基础底板距离的值。
12、进一步的，所述轴向力等于应变与锚杆截面面积等乘积；所述应变等于弹性模量与最大应变代表值的乘积。
13、进一步的，根据轴向力、横向荷载以及弯矩对锚杆破坏情况进行判断时的依据为：
14、
15、n0＝πdfmla；
16、其中，d为锚杆直径；fm为锚固体与岩土体之间的界面黏结强度；la为锚固段长度；nu为锚杆的极限轴向力；a为锚杆截面面积；w为弯曲截面系数；σe为锚杆的屈服强度；n0、q0和m0分别为轴力、弯矩和剪力。
17、第二方面，本专利技术还提供了一种风机锚杆破坏监测系统，包括：
18、数据采集模块，被配置为：获取风机基础的设计图纸信息和三维点云数据，预设在不同位置的目标传感器、第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器的位置信息，以及待测锚杆的应变；
19、三维模型建立模块，被配置为：根据设计图纸信息和三维点云数据，建立风机基础的三维模型；在所述三维模型中，确定目标传感器、第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器在初始时间的位置信息，以及预设时间段后的位置信息；
20、曲率半径和曲率确定模块，被配置为：根据第三传感器和第四传感器在初始时间的位置信息，以及预设时间段后的位置信息，确定风机基础的截面转角；在所述截面转角大于设定阈值时，根据初始时间和预设时间段后目标传感器与第三传感器、第一传感器与第二传感器的位置数据得到待测锚杆的曲率半径以及曲率；
21、监测模块，被配置为：根据曲率半径、曲率和应变，得到轴向力、横向荷载以及弯矩；根据轴向力、横向荷载以及弯矩对锚杆破坏情况进行判断。
22、第三方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现了第一方面所述的风机锚杆破坏监测方法的步骤。
23、第四方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现了第一方面所述的风机锚杆破坏监测方法的步骤。
24、第五方面，本专利技术还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现了第一方面所述的风机锚杆破坏监测方法的步骤。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
26、本专利技术中，首先，在三维模型中，确定预设目标传感器、第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器在初始时间的位置信息，以及预设时间段后的位置信息；然后，根据第三传感器和第四传感器在初始时间的位置信息，以及预设时间段后的位置信息，确定风机基础的截面转角；在所述截面转角大于设定阈值时，根据初始时间和预设时间段后目标传感器与第三传感器、第一传感器与第二传感器的位置数据得到待测锚杆的曲率半径以及曲率；最后，根据曲率半径、曲率和应变，得到轴向力、横向荷载以及弯矩；根据轴向力、横向荷载以及弯矩对锚杆破坏情况进行判断，不受深埋土下、受力复杂及外界其他因素干扰的影响，能够对实际工程中的锚杆进行实时监测，为破坏发生前提供可靠信息，以便及时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风机锚杆破坏监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种风机锚杆破坏监测方法，其特征在于，在位于风机基础中轴线与底板厚度中心线相交的交点处设置目标传感器；在锚杆与底板的上下接触面沿锚杆中心点与风机基础中心点连线至锚杆边线，与中线点垂直且平行于锚杆轴线的直线上从上到下依次设置第一传感器和第二传感器；在位锚杆中沿锚杆中心点与风机基础中心点连线至锚杆边线，与中线点垂直且平行于锚杆轴线的直线与板厚度中心线相交的点处设置第三传感器；设置与第三传感器以锚杆中轴线为对称轴，位于锚杆边线处设置第四传感器。
3.如权利要求1所述的一种风机锚杆破坏监测方法，其特征在于，以目标传感器为原点，以风机基础水平方向为x轴建立坐标系，确定坐标系中，初始时间时第三传感器和第四传感器所在直线，与预设时间时第三传感器和第四传感器所在直线间的夹角，为锚杆中心截面的截面转角。
4.如权利要求1所述的一种风机锚杆破坏监测方法，其特征在于，所述弯矩等于剪切力与锚杆固定于风机基础底板距离的乘积除上设定常数；所述剪切力等用户弹性模量、截面抵抗弯矩、最大应变代表值和预设常数
5.如权利要求4所述的一种风机锚杆破坏监测方法，其特征在于，所述轴向力等于应变与锚杆截面面积等乘积；所述应变等于弹性模量与最大应变代表值的乘积。
6.如权利要求1所述的一种风机锚杆破坏监测方法，其特征在于，根据轴向力、横向荷载以及弯矩对锚杆破坏情况进行判断时的依据为：
7.一种风机锚杆破坏监测系统，其特征在于，包括：
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现了如权利要求1-6任一项所述的风机锚杆破坏监测方法的步骤。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现了如权利要求1-6任一项所述的风机锚杆破坏监测方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现了如权利要求1-6任一项所述的风机锚杆破坏监测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种风机锚杆破坏监测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种风机锚杆破坏监测方法，其特征在于，在位于风机基础中轴线与底板厚度中心线相交的交点处设置目标传感器；在锚杆与底板的上下接触面沿锚杆中心点与风机基础中心点连线至锚杆边线，与中线点垂直且平行于锚杆轴线的直线上从上到下依次设置第一传感器和第二传感器；在位锚杆中沿锚杆中心点与风机基础中心点连线至锚杆边线，与中线点垂直且平行于锚杆轴线的直线与板厚度中心线相交的点处设置第三传感器；设置与第三传感器以锚杆中轴线为对称轴，位于锚杆边线处设置第四传感器。
3.如权利要求1所述的一种风机锚杆破坏监测方法，其特征在于，以目标传感器为原点，以风机基础水平方向为x轴建立坐标系，确定坐标系中，初始时间时第三传感器和第四传感器所在直线，与预设时间时第三传感器和第四传感器所在直线间的夹角，为锚杆中心截面的截面转角。
4.如权利要求1所述的一种风机锚杆破坏监测方法，其特征在于，所述弯矩等于剪切力与锚杆固定于风机基础底板距离的乘积除上设定常数；所述剪切力等用户弹性模量、截面抵抗弯...
【专利技术属性】
技术研发人员：张振利，侯振，陈安新，罗勇，贾克勤，褚洪民，刘庆阳，魏代琳，张宝伊，张崇芳，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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