CN114894096B - 一种一体式山区铁塔倾斜度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式山区铁塔倾斜度检测方法，包括以下步骤：(1)在铁塔底部中心设置标志物，设置倾斜度阈值m；(2)找到合适观测点，利用激光测距仪测量观测点到塔顶的距离X，观测点到标志物的距离Y，利用经纬仪测量塔顶相对中心桩水平面投影点与观测站水平面竖直角β、塔顶与观测站水平面竖直角γ、塔顶相对中心桩水平面投影点与中心桩水平角θ；(3)通过公式 即可求得铁塔倾斜度。本发明的一种一体式山区铁塔倾斜度检测方法，利用激光测距仪和经纬仪，不需要寻找垂直线，能准确快速的测量铁塔的倾斜度，准确率和效率大大提高。

Description

一种一体式山区铁塔倾斜度检测方法

技术领域

本发明涉及一种一体式山区铁塔倾斜度检测方法，属于测量领域。

背景技术

目前国内大力推建可再生能源发电，近年风电、水电、光伏等大力发展，随之配套的电网输电线路工程也处于井喷式发展阶段。

铁塔（杆塔）作为特高压输电线路不可或缺的部分，其施工、验收也至关重要，其中铁塔（杆塔）结构倾斜检测尤为重要，涉及结构安全。目前铁塔（杆塔）结构倾斜观测方法显著缺点为不方便，容易产生偏差，如电子经纬仪观测辅助定点测偏差距离和拍照作图法，受人为因素影响很大。为提升检测效率，减少人为偏差，提高检测结果可靠性。

提升检测效率：现有检测方法如果想要尽量保证检测结果的准确，势必前期要花费大量时间计算正确的观测位置，检测效率低下。开发检测一体式检测设备，增加合理算法，通过科学计算，实时出结果。

减少人为偏差：通过科学的算法修正，避免因观测点位置摆放偏差、观测定点偏差等因素产生的检测偏差。

提高检测结果可靠性：现有检测方法如拍照作图法，相机摆放不够水平，则根据图像计算所得结果将无可信度。通过满足测量精度要求的设备测定，保证观测数值的准确性，从而提高检测结果的可靠性。

铁塔（杆塔）结构倾斜观测主要参数为两个：其一为塔身实际高度，其二为塔顶相对中心桩位移。铁塔（杆塔）结构倾斜值为塔顶相对中心桩位移与塔身实际高度之比。

塔身全高目前均通过图纸计算，由此得出的数值不能保证百分百准确。塔顶相对中心桩位移通过经纬仪观测，辅助定点塔顶垂直投影点，测量塔顶垂直投影点与中心桩距离为塔顶相对中心桩位移，此观测结果受到人为因素影响较大。

现有传统方法通过铁塔（杆塔）位置找到与塔身侧面过中心桩的垂直线（下文简称垂直线），在此垂直线上选取合适地点作为观测点。由于山区铁塔分布的位置关系，铁塔位置不确定，有可能山顶，有可能半山腰，寻找正确的垂直线非常困难，铁塔倾斜度检测带来了巨大问题，准确率和效率大大降低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种一体式山区铁塔倾斜度检测方法，利用激光测距仪和经纬仪，不需要寻找垂直线，能准确快速的测量铁塔的倾斜度，准确率和效率大大提高。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一体式山区铁塔倾斜度检测方法，包括以下步骤：

（1）在铁塔底部中心设置标志物，设置倾斜度阈值m；

（2）找到合适观测点，利用激光测距仪测量观测点到塔顶的距离X，观测点到标志物的距离Y，利用经纬仪测量塔顶相对中心桩水平面投影点与观测点水平面竖直角β、塔顶与观测点水平面竖直角γ、塔顶相对中心桩水平面投影点与中心桩水平角θ；

（3） 通过公式 即可求得铁塔倾斜度 />；通过公式 />即可求得铁塔结构中心与中心桩顺线路方向位移 />；通过公式 />即可求得铁塔结构中心与中心桩横线路方向位移；

（4）更换观测点，重复步骤（2）和（3），求 、 />、 />；

（5）若 、/>、 />，则倾斜度取两次结果的平均值作为实测值，否则进入步骤（6）；

（6）重新更换观测点，重复步骤（2）至（5），直到求得满足，求得 ；

（7）若 ，则铁塔倾斜度合格，若 />，则铁塔倾斜度不合格。

有益效果：本发明的一体式山区铁塔倾斜度检测方法，利用经纬仪测量测量角度，激光测距仪测量距离，不需要利用铁塔的垂直线，就可准确测量铁塔的倾斜度，由于不需要寻找垂直线，准确率和效率均大大提高。

附图说明

图1为本发明的检测原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，a-塔顶；b--中心桩；c--观测点；d--塔顶相对中心桩水平面投影点；e塔顶相对观测点水平面投影点；f--- d点垂直于cb的垂足；α一塔顶相对中心桩竖直角；β--塔顶相对中心桩水平面投影点与观测点水平面竖直角；γ一塔顶与观测点水平面整直角；θ一-塔顶相对中心桩水平面投影点与中心桩水平角。设倾斜度为w、ac长度为X、bc长度为Y、ab长度为Z、bd长度为A、cd长度为B、ce长度为C、ae长度为D、de长度为E、df长度为F、bf长度为G、ad长度为H。

根据观测仪水平状态时仪器的竖直度盘读数以及观测塔顶和中心桩时仪器竖直度盘的读数可得到∠γ和∠β数值；根据观测塔顶和中心桩时仪器水平度盘的读数可得到∠θ。

倾斜度计算：

塔身全高计算：

根据图1，依据三角函数可得以下公式：

根据公式可解得：

铁塔结构中心与中心桩顺线路方向位移按下式计算：

根据公式得：

铁塔结构中心与中心桩横线路方向位移按下式计算：

根据公式得：

式中X、Y、∠β、∠γ、∠θ均可通过仪器观测得到，则可得倾斜度 、铁塔结构中心与中心桩顺线路方向位移F和铁塔结构中心与中心桩横线路方向位移G。

一种一体式山区铁塔倾斜度检测方法，包括以下步骤：

（1）在铁塔底部中心设置标志物，设置倾斜度阈值m；

（2）找到合适观测点，利用激光测距仪测量观测点到塔顶的距离X，观测点到标志物的距离Y，利用经纬仪测量塔顶相对中心桩水平面投影点与观测点水平面竖直角β、塔顶与观测点水平面竖直角γ、塔顶相对中心桩水平面投影点与中心桩水平角θ；

（3） 通过公式 即可求得铁塔倾斜度 />；通过公式 />即可求得铁塔结构中心与中心桩顺线路方向位移 />；通过公式 />即可求得铁塔结构中心与中心桩横线路方向位移；

（4）更换观测点，重复步骤（2）和（3），求 、 />、 />；

（5）若 、/>、 />，则倾斜度取两次结果的平均值作为实测值，否则进入步骤（6）；

（6）重新更换观测点，重复步骤（2）至（5），直到求得满足，求得 ；

（7）若 ，则铁塔倾斜度合格，若 />，则铁塔倾斜度不合格。

本发明通过测量F和G，在F和G可靠的情况下，测得倾斜度，确保倾斜度测量的可靠性和准确性。

以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种一体式山区铁塔倾斜度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在铁塔底部中心设置标志物，设置倾斜度阈值m；

（2）找到合适观测点，利用激光测距仪测量观测点到塔顶的距离X，观测点到标志物的距离Y，利用经纬仪测量塔顶相对中心桩水平面投影点与观测点水平面竖直角β、塔顶与观测点水平面竖直角γ、塔顶相对中心桩水平面投影点与中心桩水平角θ；

（3） 通过公式即可求得铁塔倾斜度/>；通过公式/>即可求得铁塔结构中心与中心桩顺线路方向位移/>；通过公式/>即可求得铁塔结构中心与中心桩横线路方向位移/>；

（4）更换观测点，重复步骤（2）和（3），求、/>、/>；

（5）若、/>、/>，则倾斜度取两次结果的平均值作为实测值，否则进入步骤（6）；

（6）重新更换观测点，重复步骤（2）至（5），直到求得满足，求得；

（7）若，则铁塔倾斜度合格，若/>，则铁塔倾斜度不合格。