导线覆冰厚度监测方法技术

本发明专利技术涉及一种导线覆冰厚度监测方法，包括步骤S01：根据导线倾角计算覆冰厚度b；步骤S02：根据视频画面计算覆冰厚度b2；步骤S03：比较覆冰厚度b和b2，如差值△b超出一定范围，在视频画面保持一预定清晰度的前提下再次截取视频画面重新根据步骤S02计算导线覆冰厚度值b2；如视频画面低于一预定清晰度，则以所述步骤S01的计算值作为最终结果；步骤S04：将重新计算的厚度值b2再次与b进行对比，如差值仍超过一预定范围，在给定范围内修正导线覆冰密度值b'和冰载荷值λ'；步骤S05：在原导线倾角值和修正导线冰载荷值的基础上修正导线张力计算值σ。本发明专利技术可以更准确的判断导线覆冰厚度，并对因测量误差和环境因数导致的导线张力计算值进行修正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导线覆冰厚度测量
，特别是一种导线覆冰厚度监测方法。
技术介绍
国内外现有导线覆冰厚度监测技术包括两种，一是通过导线张力计算导线覆冰厚度；二是通过视频画面计算导线覆冰厚度，其中通过导线张力计算覆冰厚度又包括通过导线倾角计算导线张力以及导线串联式测量导线张力，后一种测量张力方式对导线的供电存在不安全因数，主要采用通过倾角测量导线张力。两种测量导线覆冰厚度的方法都存在干扰因数，如通过导线张力计算导线覆冰厚度计算公式中有假定覆冰的密度值一定，而通过视频画面计算导线覆冰厚度受环境以及监测面大小的影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种导线覆冰厚度监测方法，可以更准确的判断导线覆冰厚度，并对因测量误差和环境因数导致的导线张力计算值进行修正。本专利技术采用以下方案实现：一种导线覆冰厚度监测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S01：根据导线倾角计算覆冰厚度b；步骤S02：根据视频画面计算覆冰厚度b2；步骤S03：比较覆冰厚度b和b2，如差值△b超出一定范围，在视频画面保持一预定清晰度的前提下再次截取视频画面重新根据步骤S02计算导线覆冰厚度值b2；如视频画面低于一预定清晰度，则以所述步骤S01的计算值作为最终结果；步骤S04：将重新计算的厚度值b2再次与b进行对比，如差值仍超过一预定范围，在给定范围内修正导线覆冰密度值b'和冰载荷值>λ'；步骤S05：在原导线倾角值和修正导线冰载荷值的基础上修正导线张力计算值σ。本专利技术通过同时使用两种计算导线覆冰厚度方法，并将计算结果相互比对，互为校核，提高导线覆冰厚度值和导线张力计算的准确度。具体实施方式本实施例提供一种导线覆冰厚度监测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S01：根据导线倾角计算覆冰厚度b；步骤S02：根据视频画面计算覆冰厚度b2；步骤S03：比较覆冰厚度b和b2，如差值△b超出一定范围，在视频画面保持一预定清晰度的前提下再次截取视频画面重新根据步骤S02计算导线覆冰厚度值b2；如视频画面低于一预定清晰度，则以所述步骤S01的计算值作为最终结果；步骤S04：将重新计算的厚度值b2再次与b进行对比，如差值仍超过一预定范围，在给定范围内修正导线覆冰密度值b'和冰载荷值λ'；步骤S05：在原导线倾角值和修正导线冰载荷值的基础上修正导线张力计算值σ。在本专利技术的较佳实施例中，所述步骤S01采用以下方式实现：导线荷载是指导线悬挂中作用其上的冰、风及其自身质量引起的重力和水平风荷载，它与导线顺线路水平张力一起作用于杆塔的导线悬挂点处。导线自重力单位荷载P1是导线单位长度的质量q（kg/m）与当地重力加速度g（m/s2）之积，工程中统一取g=9.80665（m/s2）。因此P1的计算式为P1=9.80665q（N/m）     (2-1)导线自重力比载γ1为导线单位截面上的自重力单位荷载，若导线总截面为A（mm2），则'γ1的计算式可写为γ1=P1A(N/m·mm2)---(2-2)]]>对于导线上的覆冰荷载，工程上将导线上附着的各种类型及不同断面外形的覆冰均折算为密度为900（kg/m3）的圆形雨凇断面。当已知导线的外径D（mm）和覆冰厚度b（mm）时，其单位冰荷载P2为P2=0.9πgb(b+D)×10-3(N/m)     (2-3)覆冰时的比载γ2为γ2=P2A(N/m·mm2)---(2-4)]]>导线上单位水平风荷载是指水平风向与导线轴线成θ角时在导线上产生与导线轴线成正交的单位长度上的风压。假定风速为V，单位风荷载和比载可写为P3=12ρoV2(D+2b)α0μscμzμθ×10-3(N/m)---(2-5)]]>γ3=P3A(N/m·mm2)---(2-6)]]>式中标准空气密度ρ0=1.25kg/m3，α0、μsc、μz、μθ分别为风压不均匀系数、电线体形系数、风压高度变化系数、风向与导线轴线间的夹角为θ引起风压随风向的变化系数，μθ=sin2θ。导线单位综合荷载及比载是其上述垂向分量与水平分量的向量和，可写为P=((P1+P2)2+P32)12(N/m)---(2-7)]]>γ=((γ1+γ2)2+γ32)12(N/m·mm2)---(2-8)]]>当无风时，风荷载为零，导线上仅作用有铅垂向下的垂直比载。当导线受到横向风荷载时，导线各点自垂直面内沿风向移动，直至偏移到综合比载的作用线上，导线风偏角是以综合比载作用线与铅垂线间的夹角η来表示，它有如下关系：sinη=γ3γcosη=γ1+γ2γtanη=γ3γ1+γ2---(2-9)]]>注：关于风偏参数的取值：风压不均匀系数α0----当风速V<20m/s时，α0=1.0；当20<=V<30时，α0=0.85；当30<=V<35时，α0=0.75；当V>=35时，α0=0.7。电线体型系数μsc----覆冰电线及电线外径小于17mm无冰电线，μsc=1.2；外径等于或大于17mm无冰电线μsc=1.1。风压高度变化系数μz----μAz=0.7936Z0.24，μBz=0.4786Z0.32，μCz=0.284Z0.4。其中Z为导线架设高度，A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区，B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中小城镇及大城市郊区，C类指密集建筑群和大城市市区。风压随风向的变化系数μθ----μθ=sin2θ，θ为风向与电线轴线间的夹角，一般取为90°。导线覆冰预警的目的是通过一些测量参数计算得出导线的实际覆冰厚度，根据公式（2-3）和（2-4）可得到覆冰厚度计算公式为b=(D2)2+1000Aγ20.9πg-D2(mm)---(2-21)]]>由式（2-21）可见关键是求得导线的覆冰比载γ2。当导线覆冰时，导线的垂直比载为覆冰比载与自重比载之和，即γv=γ1+γ2     (2-22)根据公式（2-13），将参数转化为垂直投影面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导线覆冰厚度监测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S01：根据导线倾角计算覆冰厚度b；步骤S02：根据视频画面计算覆冰厚度b2；步骤S03：比较覆冰厚度b和b2，如差值△b超出一定范围，在视频画面保持一预定清晰度的前提下再次截取视频画面重新根据步骤S02计算导线覆冰厚度值b2；如视频画面低于一预定清晰度，则以所述步骤S01的计算值作为最终结果；步骤S04：将重新计算的厚度值b2再次与b进行对比，如差值仍超过一预定范围，在给定范围内修正导线覆冰密度值b'和冰载荷值λ'；步骤S05：在原导线倾角值和修正导线冰载荷值的基础上修正导线张力计算值σ。

【技术特征摘要】
1.一种导线覆冰厚度监测方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S01：根据导线倾角计算覆冰厚度b；
步骤S02：根据视频画面计算覆冰厚度b2；
步骤S03：比较覆冰厚度b和b2，如差值△b超出一定范围，在视频画
面保持一预定清晰度的前提下再次截取视频画面重新根据步骤S02
计算导线覆冰厚度值b2；如视频画面低于一预定清晰度，则以所述步
骤S01的计算值作为最终结果；
步骤S04：将重新计算的厚度值b2再次与b进行对比，如差值仍超过
一预定范围，在给定范围内修正导线覆冰密度值b'和冰载荷值λ'；
步骤S05：在原导线倾角值和修正导线冰载荷值的基础上修正导线张
力计算值σ。
2.根据权利要求1所述的导线覆冰厚度监测方法，其特征在于：所
述步骤S01的实现方式是：
导线自重力单位荷载P1是导线单位长度的质量q（kg/m）与当
地重力加速度g（m/s2）之积，工程中统一取g=9.80665（m/s2），因
此P1的计算式为
P1=9.80665q（N/m）     (2-1)
导线自重力比载γ1为导线单位截面上的自重力单位荷载，若导
线总截面为A（mm2），则'γ1的计算式可写为
γ1=P1A(N/m·mm2)---(2-2)]]>对于导线上的覆冰荷载，工程上将导线上附着的各种类型及不同

\t断面外形的覆冰均折算为密度为900（kg/m3）的圆形雨凇断面；当已
知导线的外径D（mm）和覆冰厚度b（mm）时，其单位冰荷载P2为
P2=0.9πgb(b+D)×10-3(N/m)     (2-3)
覆冰时的比载γ2为
γ2=P2A(N/m·mm2)---(2-4)]]>导线上单位水平风荷载是指水平风向与导线轴线成θ角时在导
线上产生与导线轴线成正交的单位长度上的风压；假定风速为V，单
位风荷载和比载可写为
P3=12ρoV2(D+2b)α0μscμzμθ×10-3(N/m)---(2-5)]]>γ3=P3A(N/m·mm2)---(2-6)]]>式中标准空气密度ρ0=1.25kg/m3，α0、μsc、μz、μθ分别为风压不
均匀系数、电线体形系数、风压高度变化系数、风向与导线轴线间的
夹角为θ引起风压随风向的变化系数，μθ=sin2θ；
导线单位综合荷载及比载是其上述垂向分量与水平分量的向量
和，可写为
P=((P1+P2)2+P32)12(N/m)---(2-7)]]>γ=((γ1+γ2)2+γ32)12(N/m·mm2)---(2-8)]]>当无风时，风荷载为零，导线上仅作用有铅垂向下的垂直比载；
当导线受到横向风荷载时，导线各点自垂直面内沿风向移动，直至偏
移到综合比载的作用线上，导线风偏角是以综合比载作用线与铅垂线
间的夹角η来表示，它有如下关系：
sinη=γ3γcosη=γ1+γ2γtanη=γ3γ1+γ2---(2-9)]]>导线覆冰预警的目的是通过一些测量参数计算得出导线的实际
覆冰厚度，根据公式（2-3）和（2-4）可得到覆冰厚度计算公式为
b=(D2)2+1000Aγ20.9πg-D2(mm)---(2-21)]]>由式（2-21）可见关键是求得导线的覆冰比载γ2；
当导线覆冰时，导线的垂直比载为覆冰比载与自重比载之和，即
γv=γ1+γ2     ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈绍君，陈金祥，李传栋，黄道姗，张健，黄霆，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11