一种基于改进ADO的北斗测量电力杆塔倾斜和沉降监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改进ADO的北斗测量电力杆塔倾斜和沉降监测方法，涉及电力杆塔倾斜和沉降监测技术领域，包括以下步骤，双天线接收北斗卫星的射频载波信号，环境干扰检测，解析非干扰信号并通过加密网关传递至云计算中心，建立杆塔姿态角数学模型，使用改进的自适应蜻蜓优化算法求解姿态角数学模型，得到基线的姿态角，计算输电线路杆塔的倾斜度和沉降程度。本发明专利技术具有更好的灵活性和适应性；可以有效地解决计算资源和时间成本高、负载高等问题，实现更高效的姿态角数学模型求解，从而提高检测的准确性和效率。高检测的准确性和效率。高检测的准确性和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进ADO的北斗测量电力杆塔倾斜和沉降监测方法


[0001]本专利技术涉及电力杆塔倾斜和沉降监测
，尤其涉及一种基于改进ADO的北斗测量电力杆塔倾斜和沉降监测方法。

技术介绍

[0002]输电线路杆塔倾斜沉降和倒塌事故主要由自然因素(如强风、冰雪、冰雹、暴雨、地震等)和人为因素(如施工、采矿等)引起，是电力传输系统安全的主要隐患之一。这些事故不仅会导致巨大的经济损失，还会对电力系统的稳定性与可靠性造成严重威胁。《中华人民共和国电力行业标准——架空输电线路运行规程》DL/T 741
‑
2019规定了不同高度的电力杆塔的倾斜度参数范围，如果超出范围，应及时警告并进行维护。因此，对电力杆塔的倾斜和沉降进行自动化、智能化的精确监测具有重要意义。
[0003]目前，检测输电线杆塔倾斜和沉降的自动化方法有以下三类：
[0004]1.倾角传感器方法：传统的倾角传感器监测输电线路杆塔的倾斜度方法具有一定的局限性，因为倾角传感器只能监测其所安装的局部部位，无法反映整个杆塔的倾斜情况和沉降情况。此外，受现场环境和杆塔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进ADO的北斗测量电力杆塔倾斜和沉降监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：双天线接收北斗卫星的射频载波信号在电力杆塔顶端安装双天线A和B来分别接收m颗北斗卫星的n个历元的射频载波信号(m,n≥4)，并将天线A中心到天线B中心的向量称为基线b；步骤二：环境干扰检测设定两个空集合T(n)和J(n)，其中，T(n)是非干扰频点集合，J(n)是干扰频点集合；将接收信号包络r(n)进行快速傅里叶变换(FFT)得到其频域表示R(n)，利用包络计算公式求接收信号的包络A(n)；对A(n)进行降序排列，取数值较小的q条谱线，定义为原始非干扰频点集合T(n)，并利用谱线均值计算公式求其谱线均值；设定干扰检测算法的虚警概率为P
f
，根据门限因子计算公式计算门限因子a，再计算原始门限值T1＝a
×
E{I(n)}；比较上述步骤T(n)与原始门限值T1，将大于门限值的元素移到干扰频点集合J(n)中，反之则保留在T(n)集合中；重新根据步骤二计算更新后T(n)的谱线均值E{I(n)}，并根据步骤二计算新的门限值T2，直到T(n)中所有元素均小于或等于门限值；最终得到非干扰频点集合T(n)和干扰频点集合J(n)；步骤三：解析非干扰信号并通过加密网关传递至云计算中心使用北斗板卡分别对双天线A和B接收到的非干扰信号进行解析，得到m颗北斗卫星的n个历元的载波相位卫星高度角和卫星方位角将解析后的载波相位、卫星高度角、卫星方位角等信息加密后通过网关服务传递到云计算中心进行姿态解算；步骤四：建立杆塔姿态角数学模型云计算中心对接收机传来的加密信息进行解密；计算天线A和天线B分别接收到第i颗卫星的第k个历元的载波相位和并计算它们之间的差值，得到载波相位单差同样地，计算天线A和天线B接收到的第j颗卫星的第k个历元的载波相位和并计算它们之间的差值，得到载波相位单差利用上述步骤计算出的载波相位单差值，可以根据载波相位双差方程计算公式计算出载波相位双差方程；根据姿态角数学模型计算公式建立基线b的姿态角数学模型；步骤五：使用改进的自适应蜻蜓优化算法求解姿态角数学模型，得到基线b的姿态角随机生成一组蜻蜓群X
i
(i＝1,2,
…
,n)，并将它们的位置和速度设为随机值；设每个蜻蜓的维度为2维(x,y)，为了满足约束条件，保证初始种群中的每个蜻蜓位置都满足：第1维为俯仰角θ，[y
min
,y
max
]设置为[
‑
90
°
,+90
°
]，第2维为航向角γ，[x
min
,x
max
]设置为[0
°
,360
°
]；为每个蜻蜓随机初始化对应的步长向量ΔX
i
(i＝1,2,
…
,n)；计算所有蜻蜓的目标函数值：对于每个蜻蜓，计算其当前迭代次数的所在位置的适应度值，即目标函数值；根据蜻蜓的位置和速度，计算出其下一步的位置；假设t表示当前迭代的次数，x
i
(t)和y
i
(t)表示第i个蜻蜓的坐标位置，v
x,i
(t)和v
y,i
(t)表示蜻蜓的当前速度，则
蜻蜓的下一步位置可以使用蜻蜓位置计算公式表示；在更新速度时加入随机扰动项：假设c1和c2分别表示两个常数，r1和r2分别表示两个随机数，则蜻蜓的下一步速度可以用蜻蜓速度计算公式表示；为了使蜻蜓在搜索过程中能够找到更好的解，需要通过更新“食物”和“天敌”的位置来引导蜻蜓向更优的方向移动；具体来说，需要计算出种群中所有蜻蜓的适应度值，并找到适应度值最小的蜻蜓(即最优解)，将其位置设为“食物”位置；同时，也需要找到适应度值最大的蜻蜓(即最劣解)，将其位置设为“天敌”位置；然后，需要更新所有蜻蜓的速度和位置，以使它们朝向“食物”位置移动；使用食物源位置计算公式更新食物源位置，使用天敌位置计算公式更新天敌位置；根据当前最优解更新蜻蜓的邻域半径，邻域半径可以用邻域半径计算公式计算，根据邻域内蜻蜓的位置和朝向信息，按照原始蜻蜓算法中的分离、排列和聚合公式分别计算分离度、排列度和聚合度，并更新蜻蜓的移动方向；判断停止条件，未达到停止条件时，重复上述步骤；定义一个最大迭代次数T
max
或者最大函数评价次数FEs
max
，当算...

【专利技术属性】
技术研发人员：严合群，宋哲，贺宗照，郭峥，许道国，
申请(专利权)人：安徽健驰智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：