CN108612381B - 加强塔的辅助设计方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加强塔的辅助设计方法，包括：获取风灾倒塔事故中杆塔塔型数据；根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔塔型数据进行排序；根据预设阈值对排序结果进行筛选，获取待加强塔型；根据所述待加强塔型的基础跟开及预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型。能提升抢修效率，同时提升抢修线路的抗风能力。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路抢修作业领域，尤其涉及一种加强塔的辅助设计方法、 装置、设备及介质。
背景技术
输电线路是重要的生命线工程，其安全性直接关系到国家经济建设和人民 生活，保障电网输电线路正常可靠运行至关重要。输电线路塔线体系具有杆塔 高、跨距大、柔性强等特点，导地线和绝缘子串的几何非线性以及塔线之间的 耦合作用使得输电线路塔线体系对台风等环境激振的作用非常敏感，容易发生 机械振动、疲劳损伤和动态倒塌等破坏现象。
经统计分析，近年来沿海地区因台风倒塔的全部是70-90年代投产的老旧线 路，多为110kV及220kV的直线塔，其杆塔都是按照老旧规范、标准进行设计 的，抗风能力较差，但是杆塔基础一般没有损坏。
目前，在台风灾害复电抢修时多是按照受损杆塔进行原样恢复。原样恢复 需要进行收资和设计相关工作，由于老旧线路资料保存不全等原因，一般原样 恢复需要较长的时间，抢修进度比较慢。并且原样恢复后，杆塔的抗风能力和 原来杆塔一致，当台风再次经过时，抢修后线路仍然会受损，造成年年抢修年 年倒塔的情况。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种加强塔的辅助设计方法，能提 升抢修效率，同时提升抢修线路的抗风能力。
第一方面，本发明提供了一种加强塔的辅助设计方法，包括：
获取风灾倒塔事故中杆塔塔型数据；
根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔塔型数据进行排序；
根据预设阈值对排序结果进行筛选，获取待加强塔型；
根据所述待加强塔型的基础跟开及预设的加强塔设计策略获取所述待加强 塔型对应的加强塔型。
在第一方面的第一种可能实现方式中，所述根据所述待加强塔型的基础跟 开及预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型包括：
根据所述待加强塔型的基础跟开获取所述待加强塔型对应的加强塔型的基 础跟开；
根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型；其中， 所述预设的加强塔设计策略包括预设的风速设计策略、预设的塔头规划策略、 预设的导线选型策略及塔身结构设计策略中的任一种或多种。
结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式， 所述根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型包括：
根据30年一遇I类风区设计，获取所述加强塔型在高度10m时的风速为 37m/s，所述加强塔型全高60m及以下的自立式杆塔风荷载调整系数βZ为1.6。
结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式 中，所述根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型还包 括：
根据单回直线塔统一取下层横担悬垂绝缘子串风偏角来规划所述加强塔的 塔头；
根据双回路直线塔统一取中层横担悬垂绝缘子串风偏角来规划所述加强塔 的塔头。
结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式 中，所述根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型还包 括：
根据所述加强塔的风速以及工况最大的导线或地线型号获取所述待加强塔 型对应的加强塔型。
结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式 中，所述根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型还包 括：
根据杆塔横隔面间距不大于平均宽度的4倍，也不大于3个主材分段获取 所述待加强塔型对应的加强塔型。
第二方面，本发明还提供了一种加强塔的辅助设计装置，包括：
数据获取模块，用于获取风灾倒塔事故中杆塔塔型数据；
排序模块，用于根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔塔型数据进行排序；
待加强塔型获取模块，用于根据预设阈值对排序结果进行筛选，获取待加 强塔型；
加强塔型获取模块，用于根据所述待加强塔型的基础跟开及预设的加强塔 设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型。
第三方面，本发明实施例还提供了一种基于行波差电流的故障测距设备， 包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的 计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一一项所述的加 强塔的辅助设计方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机 可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所 述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项所述的加强塔的辅助设计方 法。
上述技术方案的一个技术方案具有如下优点：获取风灾倒塔事故中杆塔塔 型数据；根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔塔型数据进行排序；根据预设阈 值对排序结果进行筛选，获取待加强塔型；根据所述待加强塔型的基础跟开及 预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型，在预设得到每个 所述待加强塔型对应的加强塔型之后，能在台风灾害复电抢修时，直接基于所 述加强塔进行抢修，提高抢修效率，另一方面提升抢修线路的抗风能力，应用 于老旧线路防风改造中，可以提升改造后线路的抗风能力。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的加强塔的辅助设计方法流程示意图；
图2是本发明第二实施例提供的加强塔的辅助设计装置的结构示意图；
图3是本发明第三实施例提供的加强塔的辅助设计设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种加强塔的辅助设计方法，能提升抢修效率，同时 提升抢修线路的抗风能力，以下分别进行详细说明。
实施例一
参见图1，本发明第一实施例提供的加强塔的辅助设计方法流程示意图；
包括：
S11、获取风灾倒塔事故中杆塔塔型数据；
在本实施例中，对沿海地区杆塔塔型进行统计，结合历史上风灾倒塔事故 中杆塔塔型数据，筛选出使用率较高和容易发生倒塔的塔型。
S12、根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔塔型数据进行排序；
在本实施例中，已经获取了上述步骤S11中的所述风灾倒塔事故中杆塔塔 型数据，并对沿海地区所有所述杆塔塔型数据进行统计，按各塔型使用百分比 从大到小进行排序。
具体的，根据使用率的高低的按大到小进行排序，例如，A塔型的使用率 是50％，B塔型的使用率是70％，C塔型的使用率是40％，则根据使用率的高 低的按大到小进行排序为B-A-C。根据倒塔次数的多少按大到小进行排序，例 如，我们计算50年中，所有沿海地区杆塔塔型的倒塔次数，a塔型的倒塔次数 是5次，b塔型的倒塔次数是2次，c塔型的倒塔次数是6次，则根据倒塔次数 的多少按大到小进行排序为c-a-b。
S13、根据预设阈值对排序结果进行筛选，获取待加强塔型；
在本实施例中，已经实施了步骤S12根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔 塔型数据进行排序，在得到了排序结果之后，根据预设阈值对排序结果进行筛 选，以得到需要进行加强处理的所述待加强塔型。
具体的，假设累计使用率的预设阈值是50％，50年内倒塔次数的预设阈值 是5次，则对排序结果中，累计使用率达到前50％的为使用率较高的塔型，对 所述使用率较高的塔型筛选出来，列入为所述待加强塔型；发生5次上倒塔的 塔型为容易发生倒塔的塔型，对所述容易发生倒塔的塔型筛选出来，列入为所 述待加强塔型。
S14、根据所述待加强塔型的基础跟开及预设的加强塔设计策略获取所述 待加强塔型对应的加强塔型。
优选地，所述根据所述待加强塔型的基础跟开及预设的加强塔设计策略获 取所述待加强塔型对应的加强塔型包括：
根据所述待加强塔型的基础跟开获取所述待加强塔型对应的加强塔型的基 础跟开；
根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型；其中， 所述预设的加强塔设计策略包括预设的风速设计策略、预设的塔头规划策略、 预设的导线选型策略及塔身结构设计策略中的任一种或多种。
优选地，所述根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强 塔型包括：
根据30年一遇I类风区设计，获取所述加强塔型在高度10m时的风速为 37m/s，所述加强塔型全高60m及以下的自立式杆塔风荷载调整系数βZ为1.6。
需要说明的是，杆塔的设计风速决定了杆塔的抗风能力。设计风速越低， 杆塔抗风能力越低。设计风速越大，抗风能力越高。但是，由于所述加强塔的 基础跟开必须和所述待加强塔原塔型一致，设计风速不能取得太高，否则会导 致选材困难。
在本实施例中，现行风区分布图和防风技术导则规定110kV和220kV按30 年重现期设计。根据实际运行情况，加强塔设计风速按照30年一遇I类风区设 计，取设计基本风速为37m/s(所述加强塔型为10m高度)，所述加强塔型全 高60m及以下的自立式杆塔风荷载调整系数βZ应取1.6。
优选地，所述根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强 塔型还包括：
根据单回直线塔统一取下层横担悬垂绝缘子串风偏角来规划所述加强塔的 塔头；
根据双回路直线塔统一取中层横担悬垂绝缘子串风偏角来规划所述加强塔 的塔头。
在本实施例中，按照确定的基本设计风速重新进行塔头规划。1)单回直线 塔统一取下层横担悬垂绝缘子串风偏角来规划整个塔头；2)双回路直线塔统一 取中层横担悬垂绝缘子串风偏角来规划整个塔头。
具体的，计算风偏角时，导线张力仍按平均高度的风速计算，而导线的风 压需考虑换算至中层导线的平均高度(该换算高度宜取中、下导线层高)，悬垂绝 缘子串的风压按中层横担的高度计算；四回路直线塔则以第二层和第五层悬垂 绝缘子串风偏角来规划塔头。
优选地，所述根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强 塔型还包括：
根据所述加强塔的风速以及工况最大的导线或地线型号获取所述待加强塔 型对应的加强塔型。
在本实施例中，导、地线根据原始塔型的使用情况，对于同一塔型不同设 计工程同时考虑选取的设计风速，选择使用工况最大的导、地线型号，并进行 导线耐受张力进行校核。
优选地，所述根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强 塔型还包括：
根据杆塔横隔面间距不大于平均宽度的4倍，也不大于3个主材分段获取 所述待加强塔型对应的加强塔型。
在本实施例中，塔身结构设计杆塔选材使用现行国家标准《低合金高强度 结构钢》(GB/T1591-2008)中规定的Q420系列，高强钢，单主材应力比≦95％。 杆塔横隔面间距不大于平均宽度的4倍，也不大于3个主材分段。
需要说明的是，对于连接金具确定，绝缘子串型选择I串，导线悬垂串设三 个挂点(双联串间距450mm)，挂点配UB挂板。地线悬垂串为单挂点，配UB型 挂板。悬垂串联塔金具均为垂直线路方向穿轴，顺线路方向摆动。联塔金具的 强度高于串内其他金具强度。加强塔基础设计在不改变原始基础塔脚板以及地 脚螺栓的情况下，对原塔脚板进行改造，使其能够安装规格尺寸强度更大的地 脚螺栓，从而提高输电塔基础抗拔与抗倾覆能力。同时采取上覆夯实填土和地 脚螺栓加强措施。本发明对此不作具体限定。
在本发明实施例中，根据获取得到的所述加强塔设计成果，发布所述加强 塔设计成果，用于灾后杆塔受损抢修和老旧线路防风改造，当发生台风倒塔时， 将受损杆塔移除，采用受损塔型对应的加强塔塔型直接进行抢修，抢修完成后， 对基础进行适当补强；在老旧线路防风改造中，对不满足抗风要求的杆塔，将 原塔进行拆除，用对应的加强塔塔型替换老旧杆塔，替换完成后，对基础进行 适当补强。
实施本实施例具有如下有益效果：
获取风灾倒塔事故中杆塔塔型数据；根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔 塔型数据进行排序；根据预设阈值对排序结果进行筛选，获取待加强塔型；根 据所述待加强塔型的基础跟开及预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对 应的加强塔型，在预设得到每个所述待加强塔型对应的加强塔型之后，能在台 风灾害复电抢修时，直接基于所述加强塔进行抢修，提高抢修效率，另一方面 提升抢修线路的抗风能力，应用于老旧线路防风改造中，可以提升改造后线路 的抗风能力。
参见图2，图2是本发明第二实施例提供的一种加强塔的辅助设计装置的结 构示意图，包括：
数据获取模块21，用于获取风灾倒塔事故中杆塔塔型数据；
排序模块22，用于根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔塔型数据进行排序；
待加强塔型获取模块23，用于根据预设阈值对排序结果进行筛选，获取待 加强塔型；
加强塔型获取模块24，用于根据所述待加强塔型的基础跟开及预设的加强 塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型。
优选地，所述加强塔型获取模块24包括：
基础跟开单元，用于根据所述待加强塔型的基础跟开获取所述待加强塔型 对应的加强塔型的基础跟开；
加强塔获取单元，用于根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对 应的加强塔型；其中，所述预设的加强塔设计策略包括预设的风速设计策略、 预设的塔头规划策略、预设的导线选型策略及塔身结构设计策略中的任一种或 多种。
优选地，所述加强塔获取单元包括：
风速获取单元，用于根据30年一遇I类风区设计，获取所述加强塔型在高 度10m时的风速为37m/s，所述加强塔型全高60m及以下的自立式杆塔风荷载 调整系数βZ为1.6。
优选地，所述加强塔获取单元包括：
塔头获取单元一，用于根据单回直线塔统一取下层横担悬垂绝缘子串风偏 角来规划所述加强塔的塔头；
塔头获取单元二，用于根据双回路直线塔统一取中层横担悬垂绝缘子串风 偏角来规划所述加强塔的塔头。
优选地，所述加强塔获取单元包括：
导线型号获取单元，用于根据所述加强塔的风速以及工况最大的导线或地 线型号获取所述待加强塔型对应的加强塔型。
优选地，所述加强塔获取单元包括：
根据杆塔横隔面间距不大于平均宽度的4倍，也不大于3个主材分段获取 所述待加强塔型对应的加强塔型。
实施本实施例具有如下有益效果：
获取风灾倒塔事故中杆塔塔型数据；根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔 塔型数据进行排序；根据预设阈值对排序结果进行筛选，获取待加强塔型；根 据所述待加强塔型的基础跟开及预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对 应的加强塔型，在预设得到每个所述待加强塔型对应的加强塔型之后，能在台 风灾害复电抢修时，直接基于所述加强塔进行抢修，提高抢修效率，另一方面 提升抢修线路的抗风能力，应用于老旧线路防风改造中，可以提升改造后线路 的抗风能力。
请参见图3，图3是本发明第三实施例提供的加强塔的辅助设计设备的示意 图，用于执行本发明实施例提供的加强塔的辅助设计方法，如图3所示，该加 强塔的辅助设计终端设备包括：至少一个处理器11，例如CPU，至少一个网络 接口14或者其他用户接口13，存储器15，至少一个通信总线12，通信总线12 用于实现这些组件之间的连接通信。其中，用户接口13可选的可以包括USB接 口以及其他标准接口、有线接口。网络接口14可选的可以包括Wi-Fi接口以及 其他无线接口。存储器15可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非不稳定 的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器15可选的 可以包含至少一个位于远离前述处理器11的存储装置。
在一些实施方式中，存储器15存储了如下的元素，可执行模块或者数据结 构，或者他们的子集，或者他们的扩展集:
操作系统151，包含各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬 件的任务；
程序152。
具体地，处理器11用于调用存储器15中存储的程序152，执行上述实施 例所述的加强塔的辅助设计方法。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是 其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电 路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者 晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器 也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述加强塔的辅助设计方法的控 制中心，利用各种接口和线路连接整个所述加强塔的辅助设计方法的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或 执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的 数据，实现加强塔的辅助设计的电子装置的各种功能。所述存储器可主要包括 存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能 所需的应用程序(比如声音播放功能、文字转换功能等)等；存储数据区可存 储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、文字消息数据等)等。此外， 存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、 内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或 其他易失性固态存储器件。
其中，所述加强塔的辅助设计集成的模块如果以软件功能单元的形式实现 并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。 基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通 过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一个计算 机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实 施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代 码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计 算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记 录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM， Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电 载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介 质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减， 例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波 信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分 离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件 可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多 个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实 施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关 系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。 本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这 些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，在某 个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。其次，本 领域技术人员也应知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及 的动作和模拟一定是本发明所必须的。
Claims (6)
1.一种加强塔的辅助设计方法，其特征在于，包括：
获取风灾倒塔事故中杆塔塔型数据；
根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔塔型数据进行排序；
根据预设阈值对排序结果进行筛选，获取待加强塔型；
根据所述待加强塔型的基础跟开获取所述待加强塔型对应的加强塔型的基础跟开，根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型；其中，所述预设的加强塔设计策略包括预设的风速设计策略、预设的塔头规划策略、预设的导线选型策略及塔身结构设计策略中的任一种或多种，风速设计策略为根据30年一遇I类风区设计，获取所述加强塔型在高度10m时的风速为37m/s，所述加强塔型全高60m及以下的自立式杆塔风荷载调整系数βZ为1.6；预设的塔头规划策略根据单回直线塔统一取下层横担悬垂绝缘子串风偏角来规划所述加强塔的塔头，根据双回路直线塔统一取中层横担悬垂绝缘子串风偏角来规划所述加强塔的塔头，其中绝缘子串型选择I串，导线悬垂串设三个挂点，挂点配UB挂板，地线悬垂串为单挂点，配UB型挂板。
2.根据权利要求1所述的加强塔的辅助设计方法，其特征在于，所述根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型还包括：
根据所述加强塔的风速以及工况最大的导线或地线型号获取所述待加强塔型对应的加强塔型。
3.根据权利要求1所述的加强塔的辅助设计方法，其特征在于，所述根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型还包括：
根据杆塔横隔面间距不大于平均宽度的4倍，也不大于3个主材分段获取所述待加强塔型对应的加强塔型。
4.一种加强塔的辅助设计装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取风灾倒塔事故中杆塔塔型数据；
排序模块，用于根据使用率以及倒塔次数对所述杆塔塔型数据进行排序；
待加强塔型获取模块，用于根据预设阈值对排序结果进行筛选，获取待加强塔型；
加强塔型获取模块，用于根据所述待加强塔型的基础跟开获取所述待加强塔型对应的加强塔型的基础跟开，根据预设的加强塔设计策略获取所述待加强塔型对应的加强塔型；其中，所述预设的加强塔设计策略包括预设的风速设计策略、预设的塔头规划策略、预设的导线选型策略及塔身结构设计策略中的任一种或多种，风速设计策略为根据30年一遇I类风区设计，获取所述加强塔型在高度10m时的风速为37m/s，所述加强塔型全高60m及以下的自立式杆塔风荷载调整系数βZ为1.6；预设的塔头规划策略根据单回直线塔统一取下层横担悬垂绝缘子串风偏角来规划所述加强塔的塔头，根据双回路直线塔统一取中层横担悬垂绝缘子串风偏角来规划所述加强塔的塔头，其中绝缘子串型选择I串，导线悬垂串设三个挂点，挂点配UB挂板，地线悬垂串为单挂点，配UB型挂板。
5.一种加强塔的辅助设计设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3中任意一项所述的加强塔的辅助设计方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至3中任意一项所述的加强塔的辅助设计方法。
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