本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法及系統(tǒng)包括，獲取覆冰層配電線路參數(shù)信息，根據(jù)所述參數(shù)信息設(shè)計(jì)第一配電導(dǎo)線；根據(jù)所述第一配電導(dǎo)線結(jié)合超聲波探頭，設(shè)計(jì)第二配電導(dǎo)線；將所述第二配電導(dǎo)線的探頭信號接入安裝在配電線路配電桿塔的超聲波信號處理與傳輸電路裝置，根據(jù)處理后數(shù)據(jù)計(jì)算出配電導(dǎo)線的實(shí)時(shí)覆冰厚度。通過提出基于超聲波直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法，能夠滿足在配電線路覆冰領(lǐng)域?qū)π碌谋O(jiān)測方法的迫切需求，準(zhǔn)確掌握配電線路覆冰狀態(tài)，保證配電網(wǎng)安全運(yùn)行。證配電網(wǎng)安全運(yùn)行。證配電網(wǎng)安全運(yùn)行。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法及系統(tǒng)
[0001]本專利技術(shù)涉及配電線路覆冰檢測
，尤其涉及一種直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
[0002]輸電線路覆冰狀態(tài)監(jiān)測方法有稱重法、導(dǎo)線傾角法、圖像監(jiān)測法、電容法、覆冰速率計(jì)法、模擬導(dǎo)線法、光纖傳感法等。其中，稱重法、圖像監(jiān)測法在中國南方地區(qū)應(yīng)用最廣。稱重法是利用角度和拉力傳感器獲得的懸垂絕緣子串的傾角、風(fēng)偏角數(shù)據(jù)和導(dǎo)、地線荷載，結(jié)合風(fēng)速和風(fēng)向等氣象參量進(jìn)而計(jì)算輸電線路覆冰狀況。該方法原理簡單，測量精度高，但安裝傳感器需要對桿塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變。圖像監(jiān)測法是指基于攝像設(shè)備實(shí)時(shí)采集圖像并將圖像上傳至監(jiān)測主站，利用人工定性分析或圖像智能識別算法等方式判斷線路的覆冰情況。該方法能直觀反映出線路覆冰狀況，但在復(fù)雜天氣下，攝像設(shè)備容易被冰雪覆蓋，無法正常工作，因此通常作為輸電線路覆冰監(jiān)測的輔助方法。
[0003]上述方法在輸電線路得到了廣泛的應(yīng)用，由于配電線路數(shù)量多，采用稱重法不可避免涉及施工、維護(hù)工作量將難以承受，此外配電線路采用拉力傳感器其量程小可能導(dǎo)致環(huán)境因素干擾較大的結(jié)果。采用圖像監(jiān)測法除了攝像設(shè)備容易被冰雪覆蓋外，還存在成本等問題。目前人工觀冰一直是配電線路覆冰監(jiān)測的主要手段，效率低下，并且夜間無法掌握線路覆冰信息。因此，配電線路覆冰監(jiān)測對新技術(shù)的需求非常迫切。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0004]本部分的目的在于概述本專利技術(shù)的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和專利技術(shù)名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和專利技術(shù)名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本專利技術(shù)的范圍。
[0005]鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
[0006]因此，本專利技術(shù)提供了一種直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法及系統(tǒng)，能夠解決配電線路覆冰監(jiān)測不精確等問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案，一種直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法，包括：
[0008]獲取覆冰層配電線路參數(shù)信息，根據(jù)所述參數(shù)信息設(shè)計(jì)第一配電導(dǎo)線；
[0009]根據(jù)所述第一配電導(dǎo)線結(jié)合超聲波探頭，設(shè)計(jì)第二配電導(dǎo)線；
[0010]將所述第二配電導(dǎo)線的探頭信號接入安裝在配電線路配電桿塔的超聲波信號處理與傳輸電路裝置，根據(jù)處理后數(shù)據(jù)計(jì)算出配電導(dǎo)線的實(shí)時(shí)覆冰厚度。
[0011]作為本專利技術(shù)所述的直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述配電線路參數(shù)信息包括，獲取配電線路的直徑、截面積、外徑、彈性系數(shù)、彈性模量、材料材質(zhì)以及線膨脹系數(shù)。
[0012]作為本專利技術(shù)所述的直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法的一種優(yōu)選方案，
其中：所述第二配電導(dǎo)線包括，所述第二配電導(dǎo)線與配電桿塔連接處為第一連接點(diǎn)，
[0013]以距離第一連接點(diǎn)處50cm處的長100cm第二配電導(dǎo)線內(nèi)設(shè)置超聲波探頭，超聲波探頭按照設(shè)置于頂部、底部，左側(cè)以右側(cè)四個(gè)方向，按此順序分別設(shè)為第一探頭、第二探頭、第三探頭以及第四探頭，所述第一探頭、第二探頭、第三探頭以及第四探頭嵌置于第二配電導(dǎo)線內(nèi)部，將所述第一配電導(dǎo)線打孔，增加與超聲波探頭接觸面；
[0014]向所述第二配電導(dǎo)線內(nèi)部注入環(huán)氧樹脂，注入完成后放置5天待其凝固。
[0015]作為本專利技術(shù)所述的直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述實(shí)時(shí)覆冰厚度包括，
[0016]當(dāng)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)前，等待配電線路無覆冰時(shí)將第二配電導(dǎo)線放置于配電線路固定凈空距離處，保證所述第二配電導(dǎo)線與配電線路覆冰狀態(tài)接近；
[0017]所述固定凈空距離包括20cm、40cm、60cm、80cm以及100cm，以五種不同固定凈空距離設(shè)置五個(gè)第二配電導(dǎo)線，分別為第一距離導(dǎo)線、第二距離導(dǎo)線、第三距離導(dǎo)線、第四距離導(dǎo)線以及第五距離導(dǎo)線；
[0018]當(dāng)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)后，由超聲波信號處理與傳輸電路裝置獲取五個(gè)第二配電導(dǎo)線的第一探頭處覆冰厚度、第二探頭處覆冰厚度、第三探頭處覆冰厚度與第四探頭處覆冰厚度，由配電線路參數(shù)信息獲取配電線路的直徑長度。
[0019]作為本專利技術(shù)所述的直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述實(shí)時(shí)覆冰厚度還包括，
[0020]a＝2r+d
t
+d
b
[0021]b＝2r+d
l
+d
r
[0022][0023]其中，d
t
為第一探頭處覆冰厚度，d
b
為第二探頭處覆冰厚度，d
l
為第三探頭處覆冰厚度，d
r
為第四探頭處覆冰厚度，a為第二配電導(dǎo)線覆冰后切面的長徑，b為第二配電導(dǎo)線覆冰后切面的短徑，D為超聲波檢測配電導(dǎo)線覆冰厚度，r為導(dǎo)體半徑。
[0024]作為本專利技術(shù)所述的直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述實(shí)時(shí)覆冰厚度還包括，
[0025]D
AVG
＝λ1D1+λ2D2+λ3D3+λ4D4+λ5D5[0026]其中，D
AVG
為實(shí)時(shí)等效覆冰厚度，D1、D2、D3、D4、D5為不同固定凈空距離求解出的覆冰厚度；
[0027]λ1為第一距離導(dǎo)線覆冰厚度占真實(shí)覆冰厚度的權(quán)重系數(shù)，λ1＝0.225；
[0028]λ2為第二距離導(dǎo)線覆冰厚度占真實(shí)覆冰厚度的權(quán)重系數(shù)，λ2＝0.203；
[0029]λ3為第三距離導(dǎo)線覆冰厚度占真實(shí)覆冰厚度的權(quán)重系數(shù)，λ3＝0.198；
[0030]λ4為第四距離導(dǎo)線覆冰厚度占真實(shí)覆冰厚度的權(quán)重系數(shù)，λ4＝0.189；
[0031]λ5為第五距離導(dǎo)線覆冰厚度占真實(shí)覆冰厚度的權(quán)重系數(shù)，λ5＝0.185。
[0032]作為本專利技術(shù)所述的直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述處理后數(shù)據(jù)包括，
[0033][0034]其中，G是超聲衰減系數(shù)，P
r
是換能器重新接收的超聲波的壓力，P
t
是換能器發(fā)出的超聲波的壓力，G
ac
是聲增益，a是有效膜半徑，r是到目標(biāo)的范圍，α是隨之增加的衰減系數(shù)。
[0035]一種直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括，第一配電導(dǎo)線設(shè)計(jì)模塊、第二配電導(dǎo)線設(shè)計(jì)模塊以及實(shí)時(shí)覆冰厚度獲取模塊，
[0036]第一配電導(dǎo)線設(shè)計(jì)模塊，所述第一配電導(dǎo)線設(shè)計(jì)模塊用于獲取覆冰層配電線路參數(shù)信息，根據(jù)所述參數(shù)信息設(shè)計(jì)第一配電導(dǎo)線；
[0037]第二配電導(dǎo)線設(shè)計(jì)模塊，所述第二配電導(dǎo)線設(shè)計(jì)模塊用于根據(jù)所述第一配電導(dǎo)線結(jié)合超聲波探頭，設(shè)計(jì)第二配電導(dǎo)線；
[0038]實(shí)時(shí)覆冰厚度獲取模塊，所述實(shí)時(shí)覆冰厚度獲取模塊用于將所述第二配電導(dǎo)線的探頭信號接入安裝在配電線路配電桿塔的超聲波信號處理與傳輸電路裝置，根據(jù)處理后數(shù)據(jù)計(jì)算出配電導(dǎo)線的實(shí)時(shí)覆冰厚度。
[0039本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法，其特征在于：包括，獲取覆冰層配電線路參數(shù)信息，根據(jù)所述參數(shù)信息設(shè)計(jì)第一配電導(dǎo)線；根據(jù)所述第一配電導(dǎo)線結(jié)合超聲波探頭，設(shè)計(jì)第二配電導(dǎo)線；將所述第二配電導(dǎo)線的探頭信號接入安裝在配電線路配電桿塔的超聲波信號處理與傳輸電路裝置，根據(jù)處理后數(shù)據(jù)計(jì)算出配電導(dǎo)線的實(shí)時(shí)覆冰厚度。2.如權(quán)利要求1所述的直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法，其特征在于：所述配電線路參數(shù)信息包括，獲取配電線路的直徑、截面積、外徑、彈性系數(shù)、彈性模量、材料材質(zhì)以及線膨脹系數(shù)。3.如權(quán)利要求2所述的直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法，其特征在于：所述第二配電導(dǎo)線包括，所述第二配電導(dǎo)線與配電桿塔連接處為第一連接點(diǎn)，以距離第一連接點(diǎn)處50cm處的長100cm第二配電導(dǎo)線內(nèi)設(shè)置超聲波探頭，超聲波探頭按照設(shè)置于頂部、底部，左側(cè)以右側(cè)四個(gè)方向，按此順序分別設(shè)為第一探頭、第二探頭、第三探頭以及第四探頭，所述第一探頭、第二探頭、第三探頭以及第四探頭嵌置于第二配電導(dǎo)線內(nèi)部，將所述第一配電導(dǎo)線打孔，增加與超聲波探頭接觸面；向所述第二配電導(dǎo)線內(nèi)部注入環(huán)氧樹脂，注入完成后放置5天待其凝固。4.如權(quán)利要求3所述的直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法，其特征在于：所述實(shí)時(shí)覆冰厚度包括，當(dāng)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)前，等待配電線路無覆冰時(shí)將第二配電導(dǎo)線放置于配電線路固定凈空距離處，保證所述第二配電導(dǎo)線與配電線路覆冰狀態(tài)接近；所述固定凈空距離包括20cm、40cm、60cm、80cm以及100cm，以五種不同固定凈空距離設(shè)置五個(gè)第二配電導(dǎo)線，分別為第一距離導(dǎo)線、第二距離導(dǎo)線、第三距離導(dǎo)線、第四距離導(dǎo)線以及第五距離導(dǎo)線；當(dāng)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)后，由超聲波信號處理與傳輸電路裝置獲取五個(gè)第二配電導(dǎo)線的第一探頭處覆冰厚度、第二探頭處覆冰厚度、第三探頭處覆冰厚度與第四探頭處覆冰厚度，由配電線路參數(shù)信息獲取配電線路的直徑長度。5.如權(quán)利要求4所述的直接接觸測量的配電線路覆冰厚度檢測方法，其特征在于：所述實(shí)時(shí)覆冰厚度還包括，a＝2r+d
t
+d
b
b＝2r+d
l
+d
r
其中，d
t
為第一探頭處覆冰厚度，d
b
為第二探頭處覆冰厚度，d
l
為第三探頭處覆冰厚度...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊旗，鄭友卓，林心昊，李躍，俞磊，肖小兵，曾華榮，蔡永翔，付宇，劉胤良，毛先胤，劉安茳，段舒尹，郝樹青，黃偉，陳宇，王揚(yáng)，張恒榮，苗宇，宋子宏，王卓月，李新皓，馬宗俊，石月文，張洋，曾杰，陳滔，
申請(專利權(quán))人：南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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