非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及多环境参量感知技术领域，提出了非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统及其方法，包括微气象数据

【技术实现步骤摘要】
非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统及其方法


[0001]本专利技术涉及多环境参量感知
，具体的，涉及非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统及其方法
。

技术介绍

[0002]电力行业与我们的生活和社会生产息息相关，是国民经济的基础产业
。
而输电线路作为发
、
输
、
变
、
配
、
用电力系统中的一个环节，是整个系统的重要支柱，线路设备的状态直接影响到电网的安全可靠运行，输电线路广泛分布在我国的各个地方，所处的运行环境是及其复杂的和不确定的，易受自然环境影响和外力破坏，任何部分产生故障将导致这个巨大的系统受到威胁，一旦发生事故，不仅对企业造成巨大损失，而且对用电用户造成生活不便，其安全运行和可靠供电直接关系到一个国家的公共安全，影响社会经济的健康快速发展，检测架空输电线路温度
、
弧垂等数据，准确获取导线状态
、
环境参量，实现导线负载能力评估与校验，为输电线路容量调整提供基础数据对于保证架空输电线路的安全
、
乃至整个电力系统的安全运行具有重要意义
。
目前对于输电线路状态检测多数采用的方法是人工巡检的方法，电网运行维护部门每年都要投入大量的人力
、
物力
、
财力对输电线路进行周期性巡检，存在可靠性差
、
劳动强度大等不足
。
[0003]现有技术中申请公布号为：
CN114660400A
的一种输电线路多参量感知方法及系统，包括以下步骤：获取第一载波和第二载波；对所获取的第一载波进行能量提取，得到含传感信号的第三载波；提取所获取的第二载波的背向频移信号，基于所述背向频移信号感知输电线路的第一参量；基于所得到的第三载波的调制信号感知输电线路的第二参量；联合所述第一参量和所述第二参量，得到输电线路的运行信息，本公开通过第一载波为远端电力杆塔供电，通过第二载波对输电线路各个位置上的应力进行测量，并通过第三载波获取所述电力杆塔上环境信息的反馈，从而通过对第二
、
第三载波上携带的第一
、
第二参量联合获取所述输电线路的运行安全信息；
[0004]然而现有技术中对于输电线路状态检测多数采用的方法是人工巡检的方法，电网运行维护部门每年都要投入大量的人力
、
物力
、
财力对输电线路进行周期性巡检，存在可靠性差
、
劳动强度大等不足
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统及其方法，解决了相关技术中人工巡检的不足之处，但当前的技术仍普遍存在感知量不全面
、
数据采集质量不高
、
模型参数时变特征复杂难以定量分析等问题
。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统及其方法，包括微气象数据
、
监测设备
、
多传感数据融合
、
多传感器数据融合目标识别原理
、
红外热成像以及紫外成像，所述微气象数据
、
所述监测设备
、
所述多传感数据融合
、
所述多传感器数据融合目标识别原
理
、
所述红外热成像以及所述紫外成像依次通信连接；
[0008]所述微气象数据对整个数据进行采集收纳，所述监测设备对数据进行监测分类归纳整理，所述多传感数据融合用于数据的融合，所述红外热成像用于显示完整景物热成像，所述紫外成像用于显示另一种数据的完整景物热成像
。
[0009]优选的，所述微气象数据包括温度
、
湿度
、
风向
、
风速以及日光照度；
[0010]所述温度用于记录微气象的温度数据，所述湿度用于记录微气象的湿度数据，所述风向用于记录微气象的风向数据，所述风速用于记录微气象的风速数据，所述日光照度用于记录微气象的日光照度数据
。
[0011]优选的，所述监测设备包括太阳能电池板
、
感应线圈
、
红外测温
、
测风传感器以及光照传感器；
[0012]所述太阳能电池板用于将收集到的微气象数据转化为电能并储存，所述感应线圈用于自感应取电线圈从高压电导线上感应电能，自感应线圈获取的感生电流经过整流滤波电路滤除高频纹波，增加隔离保护电路实现对电路的故障保护作用，可防止雷击
、
短路等原因造成的大电流冲击，最后利用稳压电路有效地保证了电路输出稳定的供电电压，所述红外测温用于检测物体的表面温度实际上就是检测物体辐射功率，这也与物体的基本材质
、
形状
、
加热条件
、
表面属性
、
基本构造
、
物体内部设计缺陷和故障以及物体所处的外在环境息息相关，所述测风传感器用于将多个测风传感器部署在距离输电线路一定范围内，从而获得全面准确的风的预览信息，所述光照传感器用于根据不同的光照度需求对光照进行测量控制，感知光线明暗程度，在输出时可以转换为能用的电信号
。
[0013]优选的，所述多传感数据融合包括数据层融合
、
特征层融合以及决策层融合；
[0014]所述数据层融合用于对每个传感器的观测数据进行特征抽取，属于低层次的融合，将所有特征参数融合后得到关于目标的一个融合的特征向量，所述特征层融合用于对单传感器数据进行特征抽取得到一个特征向量再对各组特征信息进行融合，所述决策层融合用于各自独立预处理，对目标属性进行独立决策，得出一个独立的身份判定，然后进行融合，获得整体一致的决策结果
。
[0015]优选的，所述多传感器数据融合目标识别原理包括待识别对象
、
单个传感器
、
数据采集和预处理
、
特征提取和选择
、
目标分类识别
、
信息处理
、
数据对准与关联
、
分类以及识别结果；
[0016]所述待识别对象用于表示等待数据，单个传感器用于表示多个传感器在等待识别，所述数据采集和预处理用于单个传感器先度量和处理待识别目标属性，对接收到的目标信息进行采集和预处理，特征提取和选择用于将单个传感器进行特征提取和选择并将其结果作为识别基础，所述目标分类识别用于对单个传感器的目标进行分类识别和后续处理，所述信息处理用于将多个传感器提供的关于目标身份的信息进行综合处理，所述数据对准与关联用于进行数据对准和关联，所述分类用于产生比系统中任一单传感器更有效的身份估计和分类判决，所述识别结果用于表示最终稳定有效地给出目标的结果
。
[0017]优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统，其特征在于，包括微气象数据
(1)、
监测设备
(2)、
多传感数据融合
(3)、
多传感器数据融合目标识别原理
(4)、
红外热成像
(5)
以及紫外成像
(6)
，所述微气象数据
(1)、
所述监测设备
(2)、
所述多传感数据融合
(3)、
所述多传感器数据融合目标识别原理
(4)、
所述红外热成像
(5)
以及所述紫外成像
(6)
依次通信连接；所述微气象数据
(1)
对整个数据进行采集收纳，所述监测设备
(2)
对数据进行监测分类归纳整理，所述多传感数据融合
(3)
用于数据的融合，所述红外热成像
(5)
用于显示完整景物热成像，所述紫外成像
(6)
用于显示另一种数据的完整景物热成像
。2.
根据权利要求1所述的非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统，其特征在于，所述微气象数据
(1)
包括温度
(10)、
湿度
(11)、
风向
(12)、
风速
(13)
以及日光照度
(14)
；所述温度
(10)
用于记录微气象的温度数据，所述湿度
(11)
用于记录微气象的湿度数据，所述风向
(12)
用于记录微气象的风向数据，所述风速
(13)
用于记录微气象的风速数据，所述日光照度
(14)
用于记录微气象的日光照度数据
。3.
根据权利要求2所述的非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统，其特征在于，所述监测设备
(2)
包括太阳能电池板
(20)、
感应线圈
(21)、
红外测温
(22)、
测风传感器
(23)
以及光照传感器
(24)
；所述太阳能电池板
(20)
用于将收集到的微气象数据转化为电能并储存，所述感应线圈
(21)
用于自感应取电线圈从高压电导线上感应电能，自感应线圈获取的感生电流经过整流滤波电路滤除高频纹波，增加隔离保护电路实现对电路的故障保护作用，可防止雷击
、
短路等原因造成的大电流冲击，最后利用稳压电路有效地保证了电路输出稳定的供电电压，所述红外测温
(22)
用于检测物体的表面温度实际上就是检测物体辐射功率，这也与物体的基本材质
、
形状
、
加热条件
、
表面属性
、
基本构造
、
物体内部设计缺陷和故障以及物体所处的外在环境息息相关，所述测风传感器
(23)
用于将多个测风传感器部署在距离输电线路一定范围内，从而获得全面准确的风的预览信息，所述光照传感器
(24)
用于根据不同的光照度需求对光照进行测量控制，感知光线明暗程度，在输出时可以转换为能用的电信号
。4.
根据权利要求3所述的非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统，其特征在于，所述多传感数据融合
(3)
包括数据层融合
(30)、
特征层融合
(31)
以及决策层融合
(32)
；所述数据层融合
(30)
用于对每个传感器的观测数据进行特征抽取，属于低层次的融合，将所有特征参数融合后得到关于目标的一个融合的特征向量，所述特征层融合
(31)
用于对单传感器数据进行特征抽取得到一个特征向量再对各组特征信息进行融合，所述决策层融合
(32)
用于各自独立预处理，对目标属性进行独立决策，得出一个独立的身份判定，然后进行融合，获得整体一致的决策结果
。5.
根据权利要求4所述的非接触式传感的输电通道多维环境参量感知系统，其特征在于，所述多传感器数据融合目标识别原理
(4)
包括待识别对象
(400)、
单个传感器
(40)、
数据采集和预处理
(41)、
特征提取和选择
(42)、
目标分类识别<...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鹏杰，李杰，卢自强，茹海波，卢自英，孙红玲，邢闯，温玮，丁喆，贾金川，史丽君，张博，宋欣，郝剑，李冰，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司超高压输电分公司，
类型：发明
国别省市：