基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法及系统，涉及输电路线维护领域，该方法包括基于北斗定位，并利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标；计算输电杆塔设定固定点指定方向坐标的当前形变量以及往期形变量，并对往期形变量中的粗差进行剔除；根据时间顺序，对往期形变量进行排序，建立预测模型；基于建立的预测模型预测当前时刻设定固定点指定方向坐标的形变量，作为位移沉降判定阈值；将计算得到的设定固定点指定方向坐标的当前形变量，与位移沉降判定阈值进行比较，得出输电线路位移沉降判定结果。本发明专利技术能够实现对输电杆塔位移沉降的精确判断。

Determination method and system of transmission line displacement and settlement based on Beidou Positioning

【技术实现步骤摘要】
基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法及系统
本专利技术涉及输电路线维护领域，具体涉及一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法及系统。
技术介绍
为切实提升输电线路抵御自然灾害的能力，建立输电线路地质灾害卫星遥感监测、北斗地面监测和线路巡检相互协同的监测预警系统，北斗卫星定位技术具有精度高、全天候不间断和数据无线传输等诸多优点，能够应用于输电线路地质灾害监测。对于输电线路，当前已全面开展输电线路地质灾害卫星遥感监测预警体系试点建设工作，通过在存在地质灾害隐患的杆塔部署北斗地面监测站和北斗基准站，从而搭建基于北斗精确定位的输电线路地质灾害监测预警系统，从而对输电杆塔位移沉降进行精确监测判定。北斗卫星定位技术具有精度高、全天候不间断和数据无线传输等诸多优点，能够应用于输电线路地质灾害监测。但是，将北斗卫星定位技术直接应用于输电线路地质灾害监测会引入新的误差，显著降低北斗卫星定位精度，甚至出现不满足监测精度要求的问题，影响位移沉降判定决策。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法及系统，能够实现对输电杆塔位移沉降的精确判断。为达到以上目的，本专利技术提供一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法，包括以下步骤：基于北斗定位，并利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标；计算输电杆塔设定固定点指定方向坐标的当前形变量以及往期形变量，并对往期形变量中的粗差进行剔除；根据时间顺序，对往期形变量进行排序，建立预测模型；基于建立的预测模型预测当前时刻设定固定点指定方向坐标的形变量，作为位移沉降判定阈值；将计算得到的设定固定点指定方向坐标的当前形变量，与位移沉降判定阈值进行比较，得出输电线路位移沉降判定结果。在上述技术方案的基础上，所述基于北斗定位，并利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标，具体为，基于北斗定位建立观测方程，然后利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标；所述基于北斗定位建立观测方程，其中，建立的观测方程为：其中，表示伪距，表示相位观测值，表示卫星到接收机的几何距离，dtr表示接收机钟差，dTs表示卫星钟差，c为光速，表示电离层误差、表示对流层误差，φr,0,i表示接收机初始相位，表示卫星初始相位，表示整周模糊度，λi表示载波i波长，εP表示伪距观测噪声，εΦ表示相位观测噪声，表示与接收机初始相位和整周模糊度相关的相位偏差。在上述技术方案的基础上，所述对往期形变量中的粗差进行剔除，所使用的粗差剔除方法为基于中位值及标准化IQR的粗差定位方法；所述基于中位值及标准化IQR的粗差定位方法具体为：令一时间序列为v0,v1,…vi,…,vn，则IQR准则下的稳健Z比分数统计量计算方式如下：其中，vi表示点位，median表示中间值，Z表示检验量，当检验量|Z|≥3时，点位vi是离群点的置信水平为99％，标准化IQR为结果变异性的度量，标准化IQR(v0,v1...vn)等于四分卫间距IQR乘以因子0.7413。在上述技术方案的基础上，所述对往期形变量中的粗差进行剔除，所使用的粗差剔除方法为基于IGGIII等价权函数的抗差估计方法；所述IGGIII等价权函数函数的模型为：其中，为等价权，P为原始参与解算数据的权值，γ为自适应降权因子或收缩因子，为标准化残差，k0取值范围为1.0～1.5，k1取值范围为2.5～3.0。在上述技术方案的基础上，所述建立预测模型，其中，建立的预测模型为差分滑动平均自回归模型。本专利技术提供的一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定系统，包括：计算模块，其用于基于北斗定位，并利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标；剔除模块，其用于计算输电杆塔设定固定点指定方向坐标的当前形变量以及往期形变量，并对往期形变量中的粗差进行剔除；建立模块，其用于根据时间顺序，对往期形变量进行排序，建立预测模型；预测模块，其用于基于建立的预测模型预测当前时刻设定固定点指定方向坐标的形变量，作为位移沉降判定阈值；比较模块，其用于将计算得到的设定固定点指定方向坐标的当前形变量，与位移沉降判定阈值进行比较，得出输电线路位移沉降判定结果。在上述技术方案的基础上，所述基于北斗定位，并利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标，具体为，基于北斗定位建立观测方程，然后利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标；所述基于北斗定位建立观测方程，其中，建立的观测方程为：其中，表示伪距，表示相位观测值，表示卫星到接收机的几何距离，dtr表示接收机钟差，dTs表示卫星钟差，c为光速，表示电离层误差、表示对流层误差，φr,0,i表示接收机初始相位，表示卫星初始相位，表示整周模糊度，λi表示载波i波长，εP表示伪距观测噪声，εΦ表示相位观测噪声，表示与接收机初始相位和整周模糊度相关的相位偏差。在上述技术方案的基础上，所述对往期形变量中的粗差进行剔除，所使用的粗差剔除方法为基于中位值及标准化IQR的粗差定位方法；所述基于中位值及标准化IQR的粗差定位方法具体为：令一时间序列为v0,v1,…vi,…,vn，则IQR准则下的稳健Z比分数统计量计算方式如下：其中，vi表示点位，median表示中间值，Z表示检验量，当检验量|Z|≥3时，点位vi是离群点的置信水平为99％，标准化IQR为结果变异性的度量，标准化IQR(v0,v1...vn)等于四分卫间距IQR乘以因子0.7413。在上述技术方案的基础上，所述对往期形变量中的粗差进行剔除，所使用的粗差剔除方法为基于IGGIII等价权函数的抗差估计方法；所述IGGIII等价权函数函数的模型为：其中，为等价权，P为原始参与解算数据的权值，γ为自适应降权因子或收缩因子，为标准化残差，k0取值范围为1.0～1.5，k1取值范围为2.5～3.0。在上述技术方案的基础上，所述建立预测模型，其中，建立的预测模型为差分滑动平均自回归模型。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：先对往期沉降量进行计算，基于往期沉降量建立预测模型，通过预测模型预测得到位移沉降判定阈值，相当于对往期沉降数据进行分析，得到位移沉降安全值，然后再基于当前的实际沉降量与位移沉降判定阈值进行比较，从而判定当前输电杆塔的沉降量是否安全，实现对输电线路位移沉降的准确判断，北斗定位和预测模型结合的方式提高监测的准确性，防止仅采用北斗定位监测方法对输电线路位移判定时，无法准确判定当前位移沉降是否属于正常范围内的位移沉降问题。附图说明图1为本专利技术实施例中一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法的流程图。具体实施方式本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n基于北斗定位，并利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标；/n计算输电杆塔设定固定点指定方向坐标的当前形变量以及往期形变量，并对往期形变量中的粗差进行剔除；/n根据时间顺序，对往期形变量进行排序，建立预测模型；/n基于建立的预测模型预测当前时刻设定固定点指定方向坐标的形变量，作为位移沉降判定阈值；/n将计算得到的设定固定点指定方向坐标的当前形变量，与位移沉降判定阈值进行比较，得出输电线路位移沉降判定结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于北斗定位，并利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标；
计算输电杆塔设定固定点指定方向坐标的当前形变量以及往期形变量，并对往期形变量中的粗差进行剔除；
根据时间顺序，对往期形变量进行排序，建立预测模型；
基于建立的预测模型预测当前时刻设定固定点指定方向坐标的形变量，作为位移沉降判定阈值；
将计算得到的设定固定点指定方向坐标的当前形变量，与位移沉降判定阈值进行比较，得出输电线路位移沉降判定结果。


2.如权利要求1所述的一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法，其特征在于：
所述基于北斗定位，并利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标，具体为：基于北斗定位建立观测方程，然后利用差分定位算法计算得到当前时刻输电杆塔的坐标；
其中建立的观测方程为：






其中，表示伪距，表示相位观测值，表示卫星到接收机的几何距离，dtr表示接收机钟差，dTs表示卫星钟差，c为光速，表示电离层误差、表示对流层误差，φr,0,i表示接收机初始相位，表示卫星初始相位，表示整周模糊度，λi表示载波i波长，εP表示伪距观测噪声，εΦ表示相位观测噪声，表示与接收机初始相位和整周模糊度相关的相位偏差。


3.如权利要求1所述的一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法，其特征在于：
所述对往期形变量中的粗差进行剔除，所使用的粗差剔除方法为基于中位值及标准化IQR的粗差定位方法；
所述基于中位值及标准化IQR的粗差定位方法具体为：
令一时间序列为v0,v1,…vi,…,vn，则IQR准则下的稳健Z比分数统计量计算方式如下：



其中，vi表示点位，median表示中间值，Z表示检验量，当检验量|Z|≥3时，点位vi是离群点的置信水平为99％，标准化IQR为结果变异性的度量，标准化IQR(v0,v1...vn)等于四分卫间距IQR乘以因子0.7413。


4.如权利要求1所述的一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法，其特征在于：
所述对往期形变量中的粗差进行剔除，所使用的粗差剔除方法为基于IGGIII等价权函数的抗差估计方法；
所述IGGIII等价权函数函数的模型为：






其中，为等价权，P为原始参与解算数据的权值，γ为自适应降权因子或收缩因子，为标准化残差，k0取值范围为1.0～1.5，k1取值范围为2.5～3.0。


5.如权利要求1所述的一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定方法，其特征在于：所述建立预测模型，其中，建立的预测模型为差分滑动平均自回归模型。


6.一种基于北斗定位的输电线路位移沉降判定...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志强，胡丹晖，汪涛，周学明，马建国，张耀东，周玎，卢萍，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，国网湖北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11