(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211250617.X (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 广东电网有限责任公司 地址 510000 广东省广州市越秀区东 风东 路757号 申请人 广东电网有限责任公司电力科 学研 究院 (72)发明人 罗啸宇　董重里　聂铭　梁永纯　 谢文平　黄正　刘小璐　吕旺燕　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 专利代理师 姚心怡 (51)Int.Cl. G01C 5/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 变电站设备的沉 降监测方法、 装置、 设备及 存储介质 (57)摘要 本申请公开了一种变电站设备的沉降监测 方法、 装置、 设备及存储介质， 通过获取变电站设 备的设备参数和变电站设备所在区域的土壤参 数， 利用多物理场仿真模型， 根据设备参数和土 壤参数， 分析变电站设备分别在 多个地下水位数 据时的土壤沉降数据， 得到基础沉降模型， 基础 沉降模型具有土壤沉降数据与地下水位数据之 间的映射关系， 利用基础沉降模型， 根据变电站 所在区域的实际地下水位数据， 对变电站设备进 行沉降监测， 得到变电站设备的沉降数据.有效 规避复杂操作带来的不定性因素， 保证监测结果 的准确度； 以及只需要一套地下水位监测设备获 取地下水位变化， 即可快速得到沉降数据， 无需 安装多个监测点， 大幅度降低监测成本和监测运 维工作。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 115540816 A 2022.12.30 CN 115540816 A 1.一种变电站设备的沉降监测方法， 其特 征在于， 包括： 获取变电站设备的设备参数和所述变电站设备 所在区域的土壤参数； 利用多物理场仿真模型， 根据所述设备参数和所述土壤参数， 分析所述变电站设备分 别在多个地下水位数据时的土壤沉降数据， 得到基础沉降模型， 所述基础沉降模型具有土 壤沉降数据与地下 水位数据之间的映射关系； 利用所述基础沉降模型， 根据所述变电站所在区域的实 际地下水位数据， 对所述变电 站设备进行沉降监测， 得到所述变电站设备的沉降数据。 2.如权利要求1所述的变电站设备的沉降监测方法， 其特征在于， 所述利用多物理场仿 真模型， 根据所述设备参数和所述土壤参数， 分析所述变电站设备分别在多个地下水位数 据时的土壤沉降数据， 得到基础沉降模型， 包括： 基于所述设备参数和所述土壤参数， 配置所述多物理场仿真模型的模型参数， 得到目 标多物理场仿真模型， 所述多物理场仿真模型包括地下水流物理场和固体力学物理场， 所 述地下水流物理场用于对饱和土壤中水的流动进 行仿真， 所述固体力学物理场用于对土壤 变形进行仿真； 利用稳态求解器， 求解所述目标多物理场仿真模型在多个所述地下水位数据作用下的 土壤沉降数据， 得到所述基础沉降模型。 3.如权利要求2所述的变电站设备的沉降监测方法， 其特征在于， 所述基于所述设备参 数和所述土壤参数， 配置所述多物理场仿 真模型的模型参数， 得到目标多物理场仿 真模型， 包括： 基于所述设备参数和土壤参数， 配置所述地下水流物理场的第一计算域参数， 所述第 一计算域包括第一边界参数、 第一外部荷载参数和第一介质参数， 所述第一介质参数为非 饱和多孔介质； 基于所述设备参数和土壤参数， 配置所述固体力学物理场的第二计算域参数， 所述第 二计算域包括第二边界参数、 第二外部荷载参数和第二介质参数， 所述第一介质参数为线 弹性材料。 4.如权利要求2所述的变电站设备的沉降监测方法， 其特征在于， 所述利用稳态求解 器， 求解所述 目标多物理场仿真模型在多个所述地下水位数据作用下 的土壤沉降数据， 得 到所述基础沉降模型， 包括： 以压力水头表征所述地下水位数据， 将所述地下水流物 理场的压力水头边界从预设压 力水头开始， 以预设递增量递增至目标压力水头， 并利用所述稳态求解器， 求解所述目标多 物理场仿真模型在每次压力水头递增时的土壤沉降数据， 得到所述基础沉降模型。 5.如权利要求2至4任一项所述的变电站设备的沉降监测方法， 其特征在于， 所述地下 水流物理场为： 其中， ρ 为水的密度， p为压强， Cm为土壤容水度， Se为土壤有效饱和度， Sp为土壤储水系 数， κr为土壤饱和状态下的水压 渗透性， κs为土壤相对渗透 率， μ为水的动力黏度， g为重力加 速度， D为 地下水深度， Qm为水源。 6.如权利要求2至4任一项所述的变电站设备的沉降监测方法， 其特征在于， 所述固体权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115540816 A 2力学物理场为： 其中， Fy为屈服曲面， P和q均为土壤的应力变量， M为土壤的临界状态线斜率， pcs为当前 吸力下土壤的固结压力， ps为当前吸力下的土壤的抗拉 强度， b为平滑系数， sy为当前吸力下 土壤的屈服强度， pref为参考压力。 7.如权利要求1所述的变电站设备的沉降监测方法， 其特征在于， 所述利用所述基础沉 降模型， 根据所述变电站所在区域的实际地下水位数据， 对所述变电站设备进 行沉降监测， 得到所述变电站设备的沉降数据， 包括： 获取地下 水位监测设备监测到的所述变电站所在区域的实际地下 水位数据； 将所述实际地下水位数据输入至所述基础沉降模型， 并根据所述基础沉降模型中的所 述映射关系， 确定所述实际地下 水位数据对应的沉降数据。 8.一种变电站设备的沉降监测装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取变电站设备的设备参数和所述变电站设备 所在区域的土壤参数； 分析模块， 用于利用多物 理场仿真模型， 根据 所述设备参数和所述土壤参数， 分析所述 变电站设备分别在多个地下水位数据时的土壤沉降数据， 得到基础沉降模型， 所述基础沉 降模型具有土壤沉降数据与地下 水位数据之间的映射关系； 监测模块， 用于利用所述基础沉降模型， 根据所述变电站所在区域的实 际地下水位数 据， 对所述变电站设备进行沉降监测， 得到所述变电站设备的沉降数据。 9.一种计算机设备， 其特征在于， 包括处理器和存储器， 所述存储器用于存储计算机程 序， 所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求 1至7任一项 所述的变电站设备的 沉降监测方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其存储有计算机程序， 所述计算机程序被 处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的变电站设备的沉降监测方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115540816 A 3