一种电力杆塔姿态监测方法、设备及介质技术

本发明专利技术公开了一种电力杆塔姿态监测方法、设备及介质，该方法包括：计算在地心直角坐标系下的杆塔上初始监测点的大地坐标、预处理后的大地坐标、投影点坐标以及参考点坐标，并根据相应的地心直角坐标计算杆塔的倾斜角度、杆塔监测点的偏移量以及偏移方位角；若杆塔的倾斜角度大于第一阈值和/或杆塔监测点的偏移量大于第二阈值，则判定杆塔发生倾斜并发出预警；若杆塔监测点在顺线方向的偏移方位角大于等于第三阈值且小于等于第四阈值，则判定倾斜方向为顺线方向顺时针角度倾斜；若杆塔监测点在顺线方向的偏移方位角小于第三阈值且大于等于第五阈值，则判定倾斜方向为顺线方向逆时针角度倾斜，本发明专利技术提高了监测的稳定性。本发明专利技术提高了监测的稳定性。本发明专利技术提高了监测的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种电力杆塔姿态监测方法、设备及介质


[0001]本专利技术涉及电力设备监测
，尤其涉及一种电力杆塔姿态监测方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]电能需要经过长距离的输送才能传输至用户端，目前电能输送主要依赖输电架空线路，其中，架空线路在长期的运行中，受强风、暴雪、山地滑坡等自然灾害和环境影响，存在线路杆塔地基沉降、杆塔倾斜的问题。当杆塔地基发生沉降、塔身发生倾斜时，在后续重力、应力等影响下极易发生倒塔、断线等重大事故，并影响区域供电和人民生产、生活等，造成巨大的经济损失和社会影响。
[0003]现有杆塔姿态监测主要采用倾角传感器或高精度定位终端，倾角传感器主要监测杆塔的倾角情况，但杆塔若只发生垂直方向上的沉降，难以通过倾角传感器准确表征杆塔的沉降情况。因此，目前的技术也有采用高精度定位终端来测量杆塔沉降和倾斜情况，通过高精度定位终端可以进一步得到测量点的偏移量和倾斜角度，但在实际应用中，杆塔在自然风的影响下容易产生晃动，导致通过高精度定位终端采集的定位数据波动性大，容易形成误判。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于，提供一种电力杆塔姿态监测方法、设备及介质，以解决现有技术由于监测参量不足导致的误告警问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种电力杆塔姿态监测方法，包括：
[0006]采用光学经纬仪确定杆塔上初始监测点的大地坐标、以及周期性获取的监测点的大地坐标，其中，对所述周期性获取的杆塔监测点的大地坐标进行预处理，获取处理后的大地坐标；
>[0007]获取所述杆塔上初始监测点在地面的投影点坐标以及在投影点坐标的顺线方向确定的参考点坐标；
[0008]根据所述杆塔上初始监测点的大地坐标、所述处理后的大地坐标、所述投影点坐标以及所述参考点坐标，计算在地心直角坐标系下杆塔的倾斜角度、杆塔监测点的偏移量以及杆塔监测点的偏移方位角；
[0009]若所述杆塔的倾斜角度大于第一阈值和/或所述杆塔监测点的偏移量大于第二阈值，则判定所述杆塔发生倾斜并发出预警；
[0010]若在判定杆塔发生倾斜的基础上，所述杆塔监测点在顺线方向的偏移方位角大于等于第三阈值且小于等于第四阈值，则判定倾斜方向为顺线方向顺时针角度倾斜；
[0011]若在判定杆塔发生倾斜的基础上，所述杆塔监测点在顺线方向的偏移方位角小于第三阈值且大于等于第五阈值，则判定倾斜方向为顺线方向逆时针角度倾斜。
[0012]优选地，将所述杆塔上初始监测点的大地坐标、所述处理后的大地坐标、所述投影
点坐标以及所述参考点坐标分别转换成相应的地心直角坐标，具体为：
[0013][0014][0015][0016][0017]式中，(X
A
,Y
A
,Z
A
)表示杆塔上初始监测点的大地坐标转换后的地心直角坐标，其中，X
A
,Y
A
,Z
A
分别表示杆塔上初始监测点的大地坐标转换后的地心直角坐标的经度、纬度以及高度，(X
G
,Y
G
,Z
G
)表示投影点坐标转换后的地心直角坐标，其中，X
G
,Y
G
,Z
G
分别表示投影点坐标转换后的地心直角坐标的经度、纬度以及高度，(X
C
,Y
C
,Z
C
)表示参考点坐标转换后的地心直角坐标，其中，X
C
,Y
C
,Z
C
分别表示参考点坐标转换后的地心直角坐标的经度、纬度以及高度，(X
P
,Y
P
,Z
P
)表示处理后的大地坐标转换后的地心直角坐标，其中，X
P
,Y
P
,Z
P
分别表示处理后的大地坐标转换后的地心直角坐标的经度、纬度以及高度，N
A
,N
G
,N
C
,N
P
分别表示初始监测点、投影点、参考点以及处理后的大地坐标的参考椭圆的卯酉圈曲率半径。
[0018]优选地，采用光学经纬仪定位得到的所述初始监测点的大地坐标、所述周期性获取的监测点的大地坐标、所述投影点坐标以及所述参考点坐标均由经度、纬度以及高度组成。
[0019]优选地，所述获取处理后的大地坐标，具体为：
[0020]在预设的周期获取N组监测点的大地坐标，分别计算所述周期性获取的杆塔监测点的大地坐标中的经度均值、纬度均值以及高度均值，根据所述经度均值、所述纬度均值以及所述高度均值确定所述处理后的大地坐标(L
P
,B
P
,H
P
)，公式如下：
[0021]L
P
＝(L1+L2+...+L
N
)/N；
[0022]B
P
＝(B1+B2+...+B
N
)/N；
[0023]H
P
＝(H1+H2+...+H
N
)/N。
[0024]优选地，在计算在地心直角坐标系下杆塔的倾斜角度、杆塔监测点的偏移量以及杆塔监测点的偏移方位角之前，还包括：
[0025]根据所述处理后的大地坐标计算周期性获取的杆塔监测点的标准差。
[0026]优选地，所述根据所述处理后的大地坐标计算周期性获取的杆塔监测点的标准差，具体为：
[0027][0028][0029][0030]式中，L
i
,B
i
,H
i
分别表示第i组周期性获取的杆塔监测点的经度、纬度以及高度，根据所述杆塔监测点的经度标准差L
σ
、所述杆塔监测点的纬度标准差B
σ
以及所述杆塔监测点的高度标准差H
σ
组成所述周期性获取的杆塔监测点的标准差(L
σ
,B
σ
,H
σ
)。
[0031]优选地，所述计算在地心直角坐标系下杆塔的倾斜角度、杆塔监测点的偏移量以及杆塔监测点的偏移方位角，具体为：
[0032]根据所述处理后的大地坐标转换后的地心直角坐标的经度X
P
、所述杆塔上初始监测点的大地坐标转换后的地心直角坐标的经度X
A
、所述处理后的大地坐标转换后的地心直角坐标的纬度Y
P
、所述杆塔上初始监测点的大地坐标转换后的地心直角坐标的纬度Y
A
、所述处理后的大地坐标转换后的地心直角坐标的高度Z
P
以及所述投影点坐标转换后的地心直角坐标的高度Z
G
计算所述杆塔的倾斜角度θ，计算公式如下：
[0033][0034]根据所述处理后的大地坐标转换后的地心直角坐标的经度X
P
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力杆塔姿态监测方法，其特征在于，包括：采用光学经纬仪确定杆塔上初始监测点的大地坐标、以及周期性获取的监测点的大地坐标，其中，对所述周期性获取的杆塔监测点的大地坐标进行预处理，获取处理后的大地坐标；获取所述杆塔上初始监测点在地面的投影点坐标以及在所述投影点坐标的顺线方向确定的参考点坐标；根据所述杆塔上初始监测点的大地坐标、所述处理后的大地坐标、所述投影点坐标以及所述参考点坐标，计算在地心直角坐标系下杆塔的倾斜角度、杆塔监测点的偏移量以及杆塔监测点的偏移方位角；若所述杆塔的倾斜角度大于第一阈值和/或所述杆塔监测点的偏移量大于第二阈值，则判定所述杆塔发生倾斜并发出预警；若在判定杆塔发生倾斜的基础上，所述杆塔监测点在顺线方向的偏移方位角大于等于第三阈值且小于等于第四阈值，则判定倾斜方向为顺线方向顺时针角度倾斜；若在判定杆塔发生倾斜的基础上，所述杆塔监测点在顺线方向的偏移方位角小于第三阈值且大于等于第五阈值，则判定倾斜方向为顺线方向逆时针角度倾斜。2.根据权利要求1所述的电力杆塔姿态监测方法，其特征在于，将所述杆塔上初始监测点的大地坐标、所述处理后的大地坐标、所述投影点坐标以及所述参考点坐标分别转换成相应的地心直角坐标，具体为：所述参考点坐标分别转换成相应的地心直角坐标，具体为：所述参考点坐标分别转换成相应的地心直角坐标，具体为：所述参考点坐标分别转换成相应的地心直角坐标，具体为：式中，(X
A
,Y
A
,Z
A
)表示杆塔上初始监测点的大地坐标转换后的地心直角坐标，其中，X
A
,Y
A
,Z
A
分别表示杆塔上初始监测点的大地坐标转换后的地心直角坐标的经度、纬度以及高度，(X
G
,Y
G
,Z
G
)表示投影点坐标转换后的地心直角坐标，其中，X
G
,Y
G
,Z
G
分别表示投影点坐标转换后的地心直角坐标的经度、纬度以及高度，(X
C
,Y
C
,Z
C
)表示参考点坐标转换后的地心直
角坐标，其中，X
C
,Y
C
,Z
C
分别表示参考点坐标转换后的地心直角坐标的经度、纬度以及高度，(X
P
,Y
P
,Z
P
)表示处理后的大地坐标转换后的地心直角坐标，其中，X
P
,Y
P
,Z
P
分别表示处理后的大地坐标转换后的地心直角坐标的经度、纬度以及高度，N
A
,N
G
,N
C
,N
P
分别表示初始监测点、投影点、参考点以及处理后的大地坐标的参考椭圆的卯酉圈曲率半径。3.根据权利要求2所述的电力杆塔姿态监测方法，其特征在于，采用光学经纬仪定位得到的所述初始监测点的大地坐标、所述周期性获取的监测点的大地坐标、所述投影点坐标以及所述参考点坐标均由经度、纬度以及高度组成。4.根据权利要求3所述的电力杆塔姿态监测方法，其特征在于，所述获取处理后的大地坐标，具体为：在预设的周期获取N组监测点的大地坐标，分别计算所述周期性获取的杆塔监测点的大地坐标中的经度均值、纬度均值以及高度均值，根据所述经度均值、所述纬度均值以及所述高度均值确定所述处理后的大地坐标(L
P
,B
P
,H
P
)，公式如下：L
P
＝(L1+L2+...+L
N
)/N；B
P
＝(B1+B2+...+B
N
)/N；H
P
＝(H1+H2+...+H
N
)/N。5.根据权利要求4所述的电力杆塔姿态监测方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：江俊飞，鄂盛龙，许海林，罗颖婷，王磊，黄勇，周恩泽，魏瑞增，刘淑琴，朱凌，刘琦，郭圣，谢清锐，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：