变电站结构在线监测系统方案

有一处 220V 变电站已出现不均匀沉降，本项目拟通过光纤测量出该变电站沉降的程度。通过对变电设备基础沉降的实时在线监测，以理清该处变电站的沉降发展情况。

监测目的及依据

监测目的

本项目涉及的变电站是高危高压地区，承担的责任重大。本项目通过对变电站基础沉降的实时监测，以达到以下目的：

（1）通过对基础沉降进行实时监测，替代部分人工检测工作降低维护成本，积累大量有效数据为了解基础沉降发展状态提供数据支撑。

（2）监测系统可对沉降速率、沉降量等提前设置报警值，一旦达到设定阈值可及时报警， 及时排除隐患。

（3）为确定变电站基础的稳定性与安全性提供依据，也为今后该变电站的维修、加固提 供可靠的数据支持

监测方案总体设计

根据该变电站部分地区不均匀沉降问题，主要监测变电站基础的沉降。在该基础沉降变形不明确的情况下，通过监测系统长期不间断监测，对基础沉降监测数据实时观察，摸清变 电站健康状态，当监测指标超过设定阈值时能够时间报警，从而及时发现问题，排除隐患避免可能出现的重大安全事故。整个监测系统需满足以下要求：

（1）系统的可靠性。变电站结构沉降监测系统提供 24 小时实时监测，所以，需要保证系统可靠性，保证数据采集的连续、不间断。

（2）系统的性。设备的选择、监测系统功能要具有性，要与结构安全监测的相关理论、监测技术发展水平相适应。

（3）成本的合理性。监测系统的一个原则就是利用布控方式，在最需要的位置布置 最合适的传感器，做到既节省项目成本，又能减小后期维护投入，限度发挥出实际监测的效果。

监测实施

数据采集传输模式

本项目拟采用市电，通过光纤光栅沉降传感器对基础沉降监测。考虑带现场条件复杂， 现场干扰因素多，施工本身难度较大，需要信号采集和传输系统尽可能减少对施工的干扰， 这对数据采集系统的软硬件提出了很高的要求。考虑集中式采集系统和有线传输方式对本项 目的结构施工极为不便，因此，分布式的测量系统和无线传输是本项目施工监测的。 考虑到现场环境条件，拟采用无线数据传输方式，借助 GPRS 网络实现数据传输，传输范 围较广，而且对施工机械及作业人员影响小。具体GPRS数据传输服务器系统工作模式

监测点布置

在每个发电机组下布设 3 个沉降传感器，在设备较多一侧设 2 个测点，对侧设 1 个测点， 以形成一三角面。本项目两个发电机组共布设六个，并在距基础一定位置相对稳定的区域设 置一基准点。

本项目用到的监测设备及辅助设备见表

监测设备

（1）采集设备本项目拟采用 2 通道光纤传感器解调仪，每个通道可接入 12 个传感器。用于对光纤光栅传感器的信号检测和数据处理，实现多个通道的同步扫描，频率覆盖 20 至 400Hz，不仅适用于温度、压力等低速测量领域，也满足应力、应变、振动等高速应用的需求。