CN110555242B - 老旧杆塔抗风能力的评估方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种老旧杆塔抗风能力的评估方法，包括：根据荷载的标准组合、钢材强度的标准值、导地线风荷载折减系数、导地线风荷载脉动折减系数、杆塔风荷载脉动折减系数及角钢塔体型系数计算得到老旧杆塔的耐受风速；根据所述老旧杆塔的耐受风速以及预设的基准风速计算出荷载因子；从预设的抗风能力等级表中查找与所述荷载因子对应的抗风能力等级；根据所述抗风能力等级对老旧杆塔线路进行抗风改造。本发明实施例还提供了老旧杆塔抗风能力的评估装置、设备及存储介质，解决了现有技术中无法评估老旧杆塔的抗风能力而引起的防风加固改造费用过高的问题。

Description

老旧杆塔抗风能力的评估方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及杆塔抗风技术领域，尤其涉及一种老旧杆塔抗风能力的评估方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

我国电力行业设计标准一直处于不断改进、完善的过程中，包括《架空送电线路设计技术规程》(SDJ-79，1979年颁布实施，以下简称“79规程”)、《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(SDGJ94-90，1990年颁布实施，以下简称“90规定”)、《110～500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T5092-1999，1999年颁布实施，以下简称“99规程”)、《110kV～750kV架空输电线路设计规范》(GB50545-2010，2010年颁布实施，以下简称“10规范”)以及《架空输电线路荷载规范》(DL/T 5551-2018，2018年颁布实施，以下简称“18规范”)。

杆塔的抗风能力通常和三个因素有关：设计风速、设计规范、使用条件。我国规范中线路的设计风速为代表风速，在设计时，将设计风速乘相关风荷载计算系数和安全系数后作为设计风荷载，各设计规范(79规程、90规定、99规程、10规范、18规范)中对风荷载计算系数和安全系数进行了规定。杆塔的使用条件一般都较规划条件留有一定裕度，使用条件上的裕度使得杆塔能够承受比如原设计条件更大的风荷载，裕度越大，能够承受等风荷载就越大。

采用“18规范”以前的设计规范(79规程、90规定、99规程、10规范)设计的杆塔为老旧杆塔，老旧杆塔由于设计年限比较久，受限于建设时期的经济条件，一般设计风速取值偏低，并且对风荷载计算系数考虑不充分，风荷载取值偏小，进而导致老旧杆塔抗风能力较弱，在台风灾害中容易发生倒塔等事故。

而在传统的线路的防风工作中，由于无法对老旧杆塔的抗风能力进行评估，只能划定的线路的设防风速(即不同地区的线路统一要求到达设防风速)，但是考虑到台风登陆后会衰减，沿海地区风速明显比内陆风速大，因此，统一的设防风速对内陆的杆塔要求过高，造成不必要的防风加固改造费用。

发明内容

本发明实施例提供一种老旧杆塔抗风能力的评估方法、装置、设备及存储介质，能有效解决现有技术中无法评估老旧杆塔的抗风能力引起的防风加固改造费用过高的问题。

本发明一实施例提供一种老旧杆塔抗风能力的评估方法，包括：

根据荷载标准的组合、钢材强度的标准值、导地线风荷载折减系数、导地线风荷载脉动折减系数、杆塔风荷载脉动折减系数及角钢塔体型系数计算得到老旧杆塔的耐受风速；

根据所述老旧杆塔的耐受风速以及预设的基准风速计算出荷载因子；

从预设的抗风能力等级表中查找与所述荷载因子对应的抗风能力等级；

根据所述抗风能力等级对老旧杆塔线路进行抗风改造。

作为上述方案的改进，所述预设的抗风能力等级表，具体包括：

根据预先划分好的气象荷载重现期计算对应的荷载因子边界值；

根据预先划分好的气象荷载重现期确定对应的抗风能力等级。

作为上述方案的改进，所述根据预先划分好的气象荷载重现期计算对应的荷载因子边界值，具体为：

γ₀＝1+η(ln R-ln 50),其中，R为气象荷载重现期；

其中，x₁₀₀，x₁₀分别为所述老旧杆塔所在位置100年、10年重现期基本风压。

作为上述方案的改进，所述根据所述老旧杆塔的耐受风速以及预设的基准风速计算出荷载因子，具体为：

γ＝V²/V₅₀ ²，其中，γ表示荷载因子，V为杆塔实际耐受风速，V₅₀为预设的基准风速。

本发明另一实施例对应提供了一种老旧杆塔抗风能力的评估装置，包括：

耐受风速计算模块，用于根据荷载的标准组合、钢材强度的标准值、导地线风荷载折减系数、导地线风荷载脉动折减系数、杆塔风荷载脉动折减系数及角钢塔体型系数计算得到老旧杆塔的耐受风速；

荷载因子计算模块，用于根据所述老旧杆塔的耐受风速以及预设的基准风速计算出荷载因子；

查找对应模块，用于从预设的抗风能力等级表中查找与所述荷载因子对应的抗风能力等级；

执行模块，用于根据所述抗风能力等级对老旧杆塔线路进行抗风改造。

作为上述方案的改进，所述查找对应模块还包括：

抗风能力等级表建立模块，用于根据预先划分好的气象荷载重现期计算对应的荷载因子边界值；还用于根据预先划分好的气象荷载重现期确定对应的抗风能力等级。

本发明另一实施例提供了一种老旧杆塔抗风能力的评估设备，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上述发明实施例所述的老旧杆塔抗风能力的评估方法。

本发明另一实施例提供了一种存储介质，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发明实施例所述的老旧杆塔抗风能力的评估方法。

与现有技术相比，本发明实施例公开的老旧杆塔抗风能力的评估方法、装置、设备及存储介质，通过老旧杆塔的耐受风速计算对应的荷载因子，再根据荷载因子的在预设的抗风能力等级表中查找对应的抗风能力等级，从而确定是否对当前的杆塔进行改造。由于可以根据荷载因子统一的对杆塔的抗风能力进行评估，可以准确找到需要进行抗风改造的杆塔，避免了不必要的防风加固费，降低成本。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种老旧杆塔抗风能力的评估方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种老旧杆塔抗风能力的评估装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的一种老旧杆塔抗风能力的评估设备的结构示意图。

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。

参见图1，是本发明一实施例提供的一种老旧杆塔抗风能力的评估方法的流程示意图。

一种老旧杆塔抗风能力的评估方法，包括：

S10,根据荷载的标准组合、钢材强度的标准值、导地线风荷载折减系数、导地线风荷载脉动折减系数、杆塔风荷载脉动折减系数及角钢塔体型系数计算得到老旧杆塔的耐受风速，其中，所述耐受风速取计算出的最大整数。

在本实施例中，根据“18规范”的规范采用现有的软件即可计算杆塔的满应力状态的风速(即耐受风速)。其中，导地线风荷载折减系数取γ_C1.0，导地线风荷载脉动折减系数取0.8，杆塔风荷载脉动折减系数取0.8，角钢塔体型系数在规范基础上增大10％。由于荷载采用标准组合和钢材强度采用标准值，同时考虑了原杆塔使用条件的裕度并对风荷载计算系数(导地线风荷载折减系数、导地线风荷载脉动折减系数、杆塔风荷载脉动折减系数及角钢塔体型系数)进行调整，使得计算出的耐受风速更接近实际的耐受风速，从而实现老旧杆塔的线路真正抗风能力的计算。

S20,根据所述老旧杆塔的耐受风速以及预设的基准风速计算出荷载因子。

在本实施例中，γ＝V²/V₅₀ ²，其中，γ表示荷载因子，V为杆塔实际耐受风速，V₅₀为预设的基准风速。

S30,从预设的抗风能力等级表中查找与所述荷载因子对应的抗风能力等级。其中，所述预设的抗风能力等级表，根据预先划分好的气象荷载重现期计算对应的荷载因子边界值；根据预先划分好的气象荷载重现期确定对应的抗风能力等级。在本实施例中，参见表1，气象荷载重现期分为<30、30、50、100、200、400、800，对应的抗风能力等级为1、2、3、4、5、6、7，对应的抗风能力评价为：极不可靠、不可靠、不太可靠、基本可靠、可靠、非常可靠、极其可靠，即等级越高，抗风能力越强。还可以根据实际需求划分更多的抗风能力等级，在此不做限定。

具体地，确定老旧杆塔的荷载因子，在抗风能力等级表中查找对应的抗风能力等级，从而确定当前老旧杆塔的抗风情况，确定是否对当前的老旧杆塔进行抗风改造。

表1

S40,根据所述抗风能力等级对老旧杆塔线路进行抗风改造。

综上所述，通过老旧杆塔的耐受风速计算对应的荷载因子，再根据荷载因子的在预设的抗风能力等级表中查找对应的抗风能力等级，从而确定是否对当前的杆塔进行改造。由于可以根据荷载因子统一的对杆塔的抗风能力进行评估，可以准确找到需要进行抗风改造的杆塔，避免了不必要的防风加固费，降低成本。而且还可以根据线路的重要程度对老旧杆塔设置不用的抗风能力，从而对老旧杆塔进行抗风改造，实现差异性设防。

在本实施例中，所述根据预先划分好的气象荷载重现期计算对应的荷载因子边界值，具体为：

γ₀＝1+η(ln R-ln 50),其中，R为气象荷载重现期；

其中，x₁₀₀，x₁₀分别为所述老旧杆塔所在位置100年、10年重现期基本风压。

参见图2，是本发明一实施例提供的一种老旧杆塔抗风能力的评估装置的结构示意图。

本发明实施例对应提供了一种老旧杆塔抗风能力的评估装置，包括：

耐受风速计算模块10，用于根据荷载的标准组合、钢材强度的标准值、导地线风荷载折减系数、导地线风荷载脉动折减系数、杆塔风荷载脉动折减系数及角钢塔体型系数计算得到老旧杆塔的耐受风速。

荷载因子计算模块20，用于根据所述老旧杆塔的耐受风速以及预设的基准风速计算出荷载因子。

查找对应模块30，用于从预设的抗风能力等级表中查找与所述荷载因子对应的抗风能力等级。

执行模块40，用于根据所述抗风能力等级对老旧杆塔线路进行抗风改造。

作为上述方案的改进，所述查找对应模块还包括：

抗风能力等级表建立模块，用于根据预先划分好的气象荷载重现期计算对应的荷载因子边界值；还用于根据预先划分好的气象荷载重现期确定对应的抗风能力等级。

综上所述，通过老旧杆塔的耐受风速计算对应的荷载因子，再根据荷载因子的在预设的抗风能力等级表中查找对应的抗风能力等级，从而确定是否对当前的杆塔进行改造。由于可以根据荷载因子统一的对杆塔的抗风能力进行评估，可以准确找到需要进行抗风改造的杆塔，避免了不必要的防风加固费，降低成本。

参见图3，是本发明一实施例提供的老旧杆塔抗风能力的评估设备的示意图。该实施例的老旧杆塔抗风能力的评估设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个老旧杆塔抗风能力的评估方法实施例中的步骤。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述老旧杆塔抗风能力的评估设备中的执行过程。

所述老旧杆塔抗风能力的评估设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述老旧杆塔抗风能力的评估设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是老旧杆塔抗风能力的评估设备的示例，并不构成对老旧杆塔抗风能力的评估设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述老旧杆塔抗风能力的评估设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器11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，所述处理器是所述老旧杆塔抗风能力的评估设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个老旧杆塔抗风能力的评估设备的各个部分。

所述存储器12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，实现所述老旧杆塔抗风能力的评估设备的各种功能。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、图像播放功能等)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、电话本等)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(SecureDigital,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，所述老旧杆塔抗风能力的评估设备集成的模块/单元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-Only Memory)、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。

Claims (4)

1.一种老旧杆塔抗风能力的评估方法，其特征在于，包括：

根据荷载的标准组合、钢材强度的标准值、导地线风荷载折减系数、导地线风荷载脉动折减系数、杆塔风荷载脉动折减系数及角钢塔体型系数计算得到老旧杆塔的耐受风速；

根据所述老旧杆塔的耐受风速以及预设的基准风速计算出荷载因子，具体为：γ＝V²/V₅₀ ²，其中，γ表示荷载因子，V为所述老旧杆塔的耐受风速，V₅₀为预设的基准风速；

从预设的抗风能力等级表中查找与所述荷载因子对应的抗风能力等级；

根据所述抗风能力等级对老旧杆塔线路进行抗风改造；

其中，所述预设的抗风能力等级表，具体包括：

根据预先划分好的气象荷载重现期计算对应的荷载因子边界值；

根据预先划分好的气象荷载重现期确定对应的抗风能力等级；

所述根据预先划分好的气象荷载重现期计算对应的荷载因子边界值，具体为：

γ₀＝1+η(ln R-ln 50),其中，R为气象荷载重现期；

其中，x₁₀₀，x₁₀分别为所述老旧杆塔所在位置100年、10年重现期基本风压。

2.一种老旧杆塔抗风能力的评估装置，其特征在于，包括：

耐受风速计算模块，用于根据荷载标准组合、钢材强度标准值、导地线风荷载折减系数、导地线风荷载脉动折减系数、杆塔风荷载脉动折减系数及角钢塔体型系数计算得到老旧杆塔的耐受风速；

荷载因子计算模块，用于根据所述老旧杆塔的耐受风速以及预设的基准风速计算出荷载因子，具体为：γ＝V²/V₅₀ ²，其中，γ表示荷载因子，V为所述老旧杆塔的耐受风速，V₅₀为预设的基准风速；

查找对应模块，用于从预设的抗风能力等级表中查找与所述荷载因子对应的抗风能力等级；

执行模块，用于根据所述抗风能力等级对老旧杆塔线路进行改造；

其中，所述查找对应模块还包括：

抗风能力等级表建立模块，用于根据预先划分好的气象荷载重现期计算对应的荷载因子边界值；还用于根据预先划分好的气象荷载重现期确定对应的抗风能力等级；

所述抗风能力等级表建立模块用于根据预先划分好的气象荷载重现期计算对应的荷载因子边界值，具体为：

γ₀＝1+η(ln R-ln50),其中，R为气象荷载重现期；

其中，x₁₀₀，x₁₀分别为所述老旧杆塔所在位置100年、10年重现期基本风压。

3.一种老旧杆塔抗风能力的评估设备，其特征在于，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所述的老旧杆塔抗风能力的评估方法。

4.一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所述的老旧杆塔抗风能力的评估方法。

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