导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法及应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法及应用方法，其中，研制方法包括：研制具有采集导地线在线数据功能的智能多传感器；其中，所述导地线在线数据包括导地线的应力、张力、移动速度及加速度变化数据；通过所述智能多传感器采集导地线移动过程中的在线数据；以所述导地线移动过程中的在线数据为基础构建智能数据融合算法；根据所述智能数据融合算法研制导地线断裂自动钳制控制器；研制带有所述导地线断裂自动钳制控制器的导地线更换断裂自动钳住装置。通过本发明专利技术，能够研制出导地线更换断裂自动钳住装置，实现在线判断导地线的断裂情况并及时钳制住断裂导地线，防止其坠落，进而提升导地线更换的可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法及应用方法
本专利技术涉及导地线更换
，特别涉及一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法及应用方法。
技术介绍
输电导地线是一种保护架空输电线路免遭雷闪袭击的装置，又称避雷线。通常设置两根架空到输电导线的上方，导地线的损坏和长期使用都会使避雷效果降低，为了维护输电线路的可靠运行，需要对导地线进行更换，但导地线的安装位置较高，更换难度很高，并且当需要被更换的导地线下方存在被跨越物时更换工作就更加难以执行。传统的更换方式是先将原导地线移至专用滑轮，再慢慢牵引进行更换，这种更换对作业人员的要求很高，同时在作业过程中，需对作业现场进行清理，做好现场安全措施，整个更换过程中，由于使用牵引力过大，滑轮转角处导地线很容易因受力过大而断裂，导致导地线从高空中坠落，给施工带来很大的危险性。因此，为了提高更换导地线的可靠性和安全性，防止更换过程中导地线断裂坠落，有必要研究一种能够在线判断导地线的断裂情况并及时钳制住断裂导地线，防止其坠落的导地线更换断裂自动钳住装置。
技术实现思路
本专利技术提供一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法及应用方法，能够研制出导地线更换断裂自动钳住装置，实现在线判断导地线的断裂情况并及时钳制住断裂导地线，防止其坠落，进而提升导地线更换的可靠性和安全性。根据本专利技术的一个方面，提供了一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法，包括以下步骤：研制具有采集导地线在线数据功能的智能多传感器；其中，所述导地线在线数据包括导地线的应力、张力、移动速度及加速度变化数据；通过所述智能多传感器采集导地线移动过程中的在线数据；以所述导地线移动过程中的在线数据为基础构建智能数据融合算法；根据所述智能数据融合算法研制导地线断裂自动钳制控制器；研制带有所述导地线断裂自动钳制控制器的导地线更换断裂自动钳住装置。优选地，所述智能数据融合算法的构建包括五个模块，分别为数学模型、分析手段、快速算法、比较对象以及数值验证。优选地，所述数学模型为多元高斯分布模型和多元高斯混合分布模型，所述分析手段为德尔塔方法和Childs降维公式，所述快速算法为快速收敛算法和快速稳定算法，所述比较对象为各种智能融合算法的对比以及平均皮尔逊相关系数，所述数值验证为仿真装置多传感器信号验证、Matlab生成高斯数据验证以及蒙特卡罗模拟理论验证。优选地，以所述导地线移动过程中的在线数据为基础构建智能数据融合算法，包括以下步骤：对所述导地线移动过程中的在线数据进行数据预处理；对预处理之后的在线数据进行时空对准处理；对经过时空对准处理之后的在线数据进行数据融合；对数据融合过程进行多次训练，构建智能数据融合算法。优选地，根据所述智能数据融合算法研制导地线断裂自动钳制控制器，包括以下步骤：对导地线断裂下坠运动的非线性过程进行处理，建立非线性模型；对所述非线性模型进行平坦输出线性化处理；设计有限时间滑模控制器，构建实现强鲁棒性的快速有限时间收敛的跟踪控制算法；通过仿真实验验证所述有限时间滑模控制器的控制效果。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种导地线更换断裂自动钳住装置的应用方法，包括以下步骤：智能多传感器采集导地线移动过程中的在线数据；其中，所述导地线在线数据包括导地线的应力、张力、移动速度及加速度变化数据；通过智能数据融合算法对所述导地线在线数据进行融合处理，输出融合数据；所述导地线断裂自动钳制控制器以所述融合数据为依据判断所述导地线的断裂以及下坠运动的情况，制定正确的控制策略；所述导地线断裂自动钳制控制器输出控制指令以控制钳制装置自动钳制住导地线。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果如下：通过本专利技术，采用以智能多传感器为基础构建的智能数据融合算法可以在线跟踪监测导地线的各种应力变化，及时迅速判断导地线的断裂情况和下坠运动情况，采用有限时间滑模控制器能够及时控制钳制装置钳制住断裂下坠的导地线，实现导地线断裂下坠时自动钳制住的目的，为导地线更换奠定自动操作的技术基础，进而可以为除导地线外的输电线路工程施工走向全自动式操作应用提供参考。此外，通过导地线断裂自动钳制控制器控制钳制装置自动钳制住导地线，可以大大的提高导地线更换过程的可靠性和安全性，进而极大的提高导地线更换的质量和效率，降低输电导地线更换中必须安装防护网和防护架等的施工成本和人力成本，同时也提高了施工速度，减少了施工程序，具有可观的经济效益。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。附图中：图1是本专利技术实施例一的一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法的流程图；图2是本专利技术实施例二的一种导地线更换断裂自动钳住装置的应用方法的流程图；图3是本专利技术实施例一的一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法中智能数据融合算法的原理模块图；图4是本专利技术实施例一的一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法中智能数据融合算法的算法实现模块图；图5是本专利技术实施例一的一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法中智能数据融合算法的研制技术图；图6是本专利技术实施例一的一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法中导地线断裂自动钳制控制器的控制技术路线图；图7是本专利技术实施例一的一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法研制出的导地线更换断裂自动钳住装置的技术路线图。具体实施方式下面将结合本专利技术附图，对本专利技术技术方案进行描述，但所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了使本专利技术的技术方案和实现方法更加清楚，下面将结合优选的实施例对其实现过程进行详细描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法，图1是根据本专利技术实施例的一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：步骤S101：研制具有采集导地线在线数据功能的智能多传感器。本专利技术实施例中，上述导地线在线数据包括导地线的应力、张力、移动速度及加速度变化数据。步骤S102：通过智能多传感器采集导地线移动过程中的在线数据。步骤S103：以导地线移动过程中的在线数据为基础构建智能数据融合算法。本专利技术实施例中，应用多传感器智能融合的理论，能够使多传感器智能数据融合算法应用在导地线机械装置中时，在噪声环境下快速稳定、异构信号下快速收敛，实现多信号系统中所固有的单调非线性变换下的稳健。上述智能数据融合算法的构建包括五个模块，分别为数学模型、分析手段、快速算法、比较对象以及数值验证。进一步的，数学模型为多元高斯分布模型和多元高斯混合分布模型，分析手段为德本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n研制具有采集导地线在线数据功能的智能多传感器；其中，所述导地线在线数据包括导地线的应力、张力、移动速度及加速度变化数据；/n通过所述智能多传感器采集导地线移动过程中的在线数据；/n以所述导地线移动过程中的在线数据为基础构建智能数据融合算法；/n根据所述智能数据融合算法研制导地线断裂自动钳制控制器；/n研制带有所述导地线断裂自动钳制控制器的导地线更换断裂自动钳住装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种导地线更换断裂自动钳住装置的研制方法，其特征在于，包括以下步骤：
研制具有采集导地线在线数据功能的智能多传感器；其中，所述导地线在线数据包括导地线的应力、张力、移动速度及加速度变化数据；
通过所述智能多传感器采集导地线移动过程中的在线数据；
以所述导地线移动过程中的在线数据为基础构建智能数据融合算法；
根据所述智能数据融合算法研制导地线断裂自动钳制控制器；
研制带有所述导地线断裂自动钳制控制器的导地线更换断裂自动钳住装置。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能数据融合算法的构建包括五个模块，分别为数学模型、分析手段、快速算法、比较对象以及数值验证。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数学模型为多元高斯分布模型和多元高斯混合分布模型，所述分析手段为德尔塔方法和Childs降维公式，所述快速算法为快速收敛算法和快速稳定算法，所述比较对象为各种智能融合算法的对比以及平均皮尔逊相关系数，所述数值验证为仿真装置多传感器信号验证、Matlab生成高斯数据验证以及蒙特卡罗模拟理论验证。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以所述导地线移动过程中的在线数据为基础构建智能数据融合算...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹰屏，熊建斌，岑健，周卫，甄任贺，伍银波，胡俊敏，肖应旺，李灿飞，班勃，
申请(专利权)人：广东技术师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44