变电站基座沉降检测方法、装置及电子设备、存储介质与流程

1.本发明涉及地基沉降检测技术领域，尤其涉及一种变电站基座沉降检测方法、装置及电子设备、存储介质。


背景技术：

2.由变电站地基沉降造成的电气设备事故时有发生，当地基出现沉降时，容易造成电气设备的断裂、倾斜甚至倒塌，从而造成电气设备事故的发生。
3.在相关的地基沉降检测技术中，一部分是采用水准观测法，即设置基准检测点和沉降标识牌，通过人力定期观测并读取沉降标识牌上的读数来判断沉降程度；还有一部分是采用北斗或gps定位法，来判断地基的位置变化。但目前的地基沉降检测方法均为单点测量，单点测量的误差较大，无法满足变电站地基沉降检测精度。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的一个目的在于提出一种变电站基座沉降检测方法，以提高地基沉降检测的检测精度。
6.本发明的第二个目的在于提出一种变电站基座沉降检测装置。
7.本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。
8.本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
9.为达上述目的，本发明第一个实施例提出了一种变电站基座沉降检测方法，所述基座上设置有多个监测站，所述方法包括：
10.获取各个所述监测站的三维坐标值；根据各个所述监测站的三维坐标值确定所述基座的质心坐标值；根据所述质心坐标值判断所述基座是否发生沉降。
11.本发明实施例的变电站基座沉降检测方法，通过获取每个监测站的三维坐标值；根据各个监测站的三维坐标值确定基座的质心坐标值；根据质心坐标值判断基座是否发生沉降，由此，通过质心坐标值的变化来判断基座整体的沉降程度，提高了地基沉降检测的检测精度。
12.在本发明的一些实施例中，通过下式确定质心坐标值：
[0013][0014][0015]
[0016]
其中，x
p
、y
p
以及z
p
为质心坐标值，n为监测站的数量，i为监测站的标识信息，xi、yi以及zi为监测站的三维坐标值。
[0017]
在本发明的一些实施例中，根据质心坐标值判断基座是否发生沉降，包括：根据质心坐标值确定基座的质心坐标估计值；根据质心坐标估计值和预设初始值判断基座是否发生沉降。
[0018]
在本发明的一些实施例中，通过下式确定质心坐标估计值：
[0019][0020][0021][0022]
其中，以及为t周期基座的质心坐标估计值，p为滤波调整因子，x
p
、y
p
以及z
p
为质心坐标值。
[0023]
在本发明的一些实施例中，根据质心坐标估计值和预设初始值判断基座是否发生沉降，包括：确定质心坐标估计值与预设初始值的坐标差值；判断坐标差值是否超过预设阈值；若是，则确定基座发生沉降。
[0024]
在本发明的一些实施例中，变电站中还设置差分基准站，其中，差分基准站和多个监测站均采用gnss接收机，以便进行坐标解算。
[0025]
在本发明的一些实施例中，监测站为4个，且分别对应基座的四个角设置。
[0026]
为达上述目的，本发明第二个实施例提出了一种变电站基座沉降检测装置，所述基座上设置有多个监测站，所述装置包括：
[0027]
获取模块，用于获取各个所述监测站的三维坐标值；确定模块，用于根据各个所述监测站的三维坐标值确定所述基座的质心坐标值；判断模块，用于根据所述质心坐标值判断所述基座是否发生沉降。
[0028]
本发明实施例的变电站基座沉降检测装置，通过获取模块获取每个监测站的三维坐标值；确定模块根据各个监测站的三维坐标值确定基座的质心坐标值；判断模块根据质心坐标值判断基座是否发生沉降，由此，通过质心的坐标变化来判断基座整体的沉降程度，提高了地基沉降检测的检测精度。
[0029]
为达上述目的，本发明第三个实施例提出了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面实施例提出的变电站基座沉降检测方法。
[0030]
为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本发明第一方面实施例的变电站基座沉降检测方法。
[0031]
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0032]
图1是本发明一个实施例的变电站基座沉降检测方法的流程图；
[0033]
图2是本发明实施例的判断基座沉降的方法的流程图；
[0034]
图3是本发明实施例的判断基座沉降的具体方法的流程图；
[0035]
图4是本发明一个实施例的变电站基座沉降检测装置的方框图；
[0036]
图5是本发明一个实施例的电子设备的结构框图。
具体实施方式
[0037]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0038]
下面参考附图描述本发明实施例的变电站基座沉降检测方法、装置及电子设备、存储介质。
[0039]
图1是本发明一个实施例的变电站基座沉降检测方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0040]
步骤s110：获取各个监测站的三维坐标值。
[0041]
在本发明实施例中，变电站的基座上设置有多个监测站，变电站中还设置有一个差分基准站。其中，差分基准站和多个监测站均可以采用gnss接收机。另外，监测站的个数至少为3个。
[0042]
卫星通过广播的方式向监测站和差分基准站发送卫星定位数据；差分基准站可以将获得的卫星定位数据的数据精度从厘米级提高至毫米级，进而能够提高后续计算获得的三维坐标值的精度。
[0043]
在一些实施方式中，监测站为4个，且分别对应基座的四个角设置。具体地，若基座为矩形，可以分别在基座的四个角处设置监测站，并尽量使监测站所处位置连接在一起后，形成的几何平面的质心能够与基座平面的质心重合。由于差分基准站的所处位置需要满足固定不动的需求，因此，差分基准站可以设置于变电站中位置较为稳固，且信号能够覆盖整个检测区域(即整个变电站基座)的位置处。
[0044]
在步骤s110中，差分基准站和监测站均可以对卫星导航信号进行观测，来获得卫星定位数据，卫星定位数据至少包括载波相位数据、伪距观测值以及坐标数据等。当差分基准站获得载波相位数据、伪距观测值以及差分基准站的坐标数据后，差分基准站会将上述数据发送至位置解算服务器；同样地，各个监测站也会将获得的载波相位数据、伪距观测值以及监测站的坐标数据发送至位置解算服务器。位置解算服务器根据载波相位数据、伪距观测值、差分基准站的坐标数据以及监测站的坐标数据计算各个监测站的三维坐标值。
[0045]
在一些实施方式中，位置解算服务器上可以运行位置解算算法，将载波相位数据、伪距观测值、差分基准站的坐标数据以及监测站的坐标数据作为位置解算算法计算参数，来得到每个监测站的三维坐标值。其中，位置解算服务器运行的位置解算算法具体可以为：实时动态载波相位差分定位技术(real time kinematic，rtk)。
[0046]
rtk技术是通过构建站间、星间双差观测值，来消除监测站载波伪距偏差、监测站钟差以及卫星钟差，并大幅度削弱包括卫星轨道误差、大气误差等对整周模糊度搜索的影响，使得整周模糊度能够快速固定，从得到各个监测站实时的高精度三维坐标值。rtk技术的具体位置解算过程可以参考已有的rtk位置解算过程，此处不再赘述。
[0047]
由于在三维坐标值解算的过程中，解算结果会受观测值中未消除的各类偏差、卫
星几何构型以及整周模糊度固定错误的影响，因此，定位精度可能无法达到预设标准。在一些实施方式中，可以采用剔除粗差法，来剔除上述偏差，从而提高得到的三维坐标值的精度。
[0048]
步骤s120：根据各个监测站的三维坐标值确定基座的质心坐标值。
[0049]
在确定了各个监测站的三维坐标值后，通过各个监测站的三维坐标值，得到监测站所形成的平面(即基座平面)的质心坐标值。在一些实施方式中，可以利用监测计算机调用位置解算服务器的访问接口，来获取各个监测站的三维坐标值，再通过运行质心坐标计算算法，来得到基座的质心坐标值。
[0050]
在一些实施方式中，可以通过下式确定质心坐标值：
[0051][0052][0053][0054]
其中，x
p
、y
p
以及z
p
为质心坐标值，n为监测站的数量，i为监测站的标识信息，xi、yi以及zi为监测站的三维坐标值。
[0055]
需要说明的是，可以为每个监测站均设置一个标识信息，以能够通过标识信息来对监测站进行辨别。标识信息可以为监测站的编号索引，例如，“监测站1#”、“监测站2#”等。
[0056]
监测计算机可以将上述质心坐标值的计算公式作为质心坐标计算算法运行，以得到基座的质心坐标值。在得到质心坐标值后，可以将质心坐标值存储于监测计算机的存储器中，作为历史数据。
[0057]
值得一提的是，监测计算机可以每间隔一个周期，来从位置解算服务器中获取一次每个监测站的三维坐标值，再根据各个监测站的三维坐标值确定该周期的质心坐标值。其中，周期可以根据实际检测需求进行设置，此处不做限定。
[0058]
步骤s130：根据质心坐标值判断基座是否发生沉降。
[0059]
首先，需要说明的是，可以将变电站基座初始的质心坐标值进行存储，并将该初始的质心坐标值作为预设初始值。在后续通过不断获得各个监测站的三维坐标值，并利用各个监测站的三维坐标值得到基座的质心坐标值后，可以通过对比当前基座的质心坐标值和预设初始值，来判断基座是否发生沉降。
[0060]
作为一个示例，在变电站基座建成后，通过获得各个监测站的三维坐标值，得到基座初始的质心坐标值为(32.5,15.3,18.7)，并将该初始的质心坐标值进行存储。变电站经过长时间使用后，通过本次获得的各个监测站的三维坐标值，得到当前基座的质心坐标值为(32.6,15.1,13.7)，则通过对比当前基座的质心坐标值和初始的质心坐标值，可以得知基座发生了沉降。
[0061]
为了提高变电站基座沉降检测的准确度，如图2所示，在一些实施方式中，可以通过以下步骤来判断基座是否发生沉降：
[0062]
步骤s210：根据质心坐标值确定基座的质心坐标估计值；
[0063]
步骤s220：根据质心坐标估计值和预设初始值判断基座是否发生沉降。
[0064]
具体地，在获得基座的质心坐标值后，可以根据当前周期的质心坐标值和上一周期的质心坐标值确定基座的质心坐标估计值，从而能够综合考虑当前周期的质心坐标值和上一周期的质心坐标值，得到质心坐标变化的一个趋势，基于该变化趋势来进一步判断基座是否发生沉降，从而减少由运算错误导致的偏差。
[0065]
在一些实施方式中，可以通过下式确定质心坐标估计值：
[0066][0067][0068][0069]
其中，以及为t周期基座的质心坐标估计值，p为滤波调整因子，x
p
、y
p
以及z
p
为质心坐标值。
[0070]
需要说明的是，滤波调整因子可以根据实际需求进行设置或调整，p的取值区间为[0,1]，此处不对滤波调整因子的取值做具体限定。
[0071]
图3是本发明实施例的判断基座沉降的具体方法的流程图。如图3所示，在一些实施方式中，步骤s220包括以下步骤：
[0072]
步骤s310：确定质心坐标估计值与预设初始值的坐标差值。
[0073]
步骤s320：判断坐标差值是否超过预设阈值。
[0074]
步骤s330：若是，则确定基座发生沉降。
[0075]
具体地，在得到当前周期基座的质心坐标估计值后，根据先前存储的预设初始值和当前周期的质心坐标估计值确定坐标差值。在一些实施方式中，可以通过下式确定坐标差值：
[0076][0077][0078][0079]
其中，以及为t周期基座的质心坐标估计值，x
p
(0)、y
p
(0)以及z
p
(0)为预设初始值，t
x
、ty以及tz为预设阈值。需要说明的是，t
x
、ty以及tz可以根据监测要求人为设定，且t
x
、ty以及tz可以设置为相同预设阈值，也可以设置为不同预设阈值。
[0080]
作为一个示例，t
x
、ty以及tz均设置为0.2m，预设初始值为(20.36,12.54,33.23)，坐标的精度为毫米。若当前周期基座的质心坐标估计值为(20.21,12.43,33.06)，则通过上述坐标差值的计算公式，得到从而能够确定变电站基座发生了沉降。
[0081]
由此，通过获取每个监测站的三维坐标值，并根据各个监测站的三维坐标值确定基座的质心坐标值；再根据当前周期的质心坐标值和上一周期的质心坐标值得到质心坐标估计值；根据质心坐标估计值和预设初始值来判断基座是否发生沉降。由于质心坐标值是通过多个监测站的三维坐标值得到的，因此，质心坐标能够代表基座整体的位置，从而能够提高地基沉降检测的检测精度。
[0082]
图4是本发明一个实施例的变电站基座沉降检测装置的方框图。其中，基座上设置
有多个监测站。
[0083]
如图4所示，该检测装置400包括：用于获取各个监测站的三维坐标值的获取模块410、用于根据各个监测站的三维坐标值确定基座的质心坐标值的确定模块420以及用于根据质心坐标值判断基座是否发生沉降的判断模块430。
[0084]
本发明实施例的变电站基座沉降检测装置，通过获取模块410获取每个监测站的三维坐标值；确定模块420根据各个监测站的三维坐标值确定基座的质心坐标值；判断模块430根据质心坐标值判断基座是否发生沉降。由此，通过质心的坐标变化来判断基座整体的沉降程度，提高了地基沉降检测的检测精度。
[0085]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0086]
图5是本发明一个实施例的电子设备的结构框图。
[0087]
如图5所示，图5所示的电子设备500包括：处理器501和存储器503。其中，处理器501和存储器503相连，如通过总线502相连。可选地，电子设备500还可以包括收发器504。需要说明的是，实际应用中收发器504不限于一个，该电子设备500的结构并不构成对本发明实施例的限定。
[0088]
处理器501可以是cpu(central processing unit，中央处理器)，通用处理器，dsp(digital signal processor，数据信号处理器)，asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)，fpga(field programmable gate array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器501也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，dsp和微处理器的组合等。
[0089]
总线502可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线502可以是pci(peripheral component interconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线502可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0090]
存储器503可以是rom(read only memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，ram(random access memory，随机存取存储器)或可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是eeprom(electrically erasable programmable read only memory，电可擦可编程只读存储器)、cd-rom(compact disc read only memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
[0091]
存储器503用于存储执行本发明请方案的应用程序代码，并由处理器501来控制执行。处理器501用于执行存储器503中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
[0092]
其中，电子设备500包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、pda
(个人数字助理)、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端。图5示出的电子设备500仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0093]
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0094]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0095]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0096]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0097]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0098]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0099]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0100]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。