【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种输电线路覆冰厚度检测方法，尤其涉及一种基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法。
技术介绍
1、在输电线路中，尤其是高寒地区的架空输电线路，需要对其覆冰厚度进行监测，从而为防冰、除冰措施的制定提供准确的数据支持。
2、现有技术中，对于输电线路的覆冰厚度监测有人工方式、图像方式，但是，人工方式需要人力进行巡线，效率低，准确性低而且安全风险大；图像检测方式则通过图像采集设备获取输电线路图像，然后采用现有的图像处理算法来评估输电线路的覆冰，这种方式虽然效率提高了，也避免了人工方式存在的安全风险，但是，其准确性难以或得保障，这是由于图像采集收到环境的影响，比如环境光线，尤其是具有覆冰状态的输电线路，其光线反射会导致图像采集误差，从而导致监测以及后续计算结果精确性得不到保证，当然，现有技术中还有拉力、张力等传感器的方式来监测输电线路覆冰，但是，这种方式需要在输电线路上作业，对输电线路自身存在影响，并存在输电安全隐患。
3、因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，采用与输电线路导线材质相同的圆柱体来模拟输电线路，且在圆柱体上设置检测电容，然后基于冰层电容值来确定输电线路的覆冰厚度，从而能够有效确保输电线路的覆冰厚度预测的准确性，而且不会对输电线路自身造成破坏，有效避免监测过程中的安全隐患。
2、本专利技术提供的一种基于冰层电容的输电线
3、在被测输电线路的环境中设置用于覆冰的圆柱体，在圆柱体的表面设置半环形电极，每两个半环形电极为一组且两个半环形电极形成检测电容；
4、构建电容检测电路，所述电容检测电路包括检测电容、电阻和检测电感，所述电阻的一端作为激励输入端且输入谐振激励信号，电阻的另一端连接于检测电感的一端，检测电感的另一端连接于检测电容的一端，检测电容的另一端连接于接收电路，所述接收电路用于接收经过电容检测电路输出信号，并根据信号确定出圆柱体覆冰后的频率；
5、基于覆冰后的频率计算冰层电容；并基于覆冰电容构建覆冰厚度计算模型，并计算输线路覆冰厚度。
6、进一步，所述覆冰厚度计算模型为：
7、
8、其中：a为覆冰系数，d为输电线路导线直径，d1为圆柱体覆冰后直径，d为圆柱体的覆冰厚度；
9、
10、其中：c为圆柱体的覆冰电容值，k为覆冰特征系数，e为覆冰厚度与电容值的关系特征指数。
11、进一步，圆柱体的覆冰电容值通过如下方式确定：
12、
13、其中：n为检测电容的个数，cyi和cbi分别为迎风面和背风面第i个检测电容在覆冰后的电容值，cyi0和cbi0分别为迎风面和背风面的第i个检测电容覆冰前的初始值。
14、进一步，覆冰后检测电容的容值通过如下方式确定：
15、其中：ci为第i个检测电容的容值，f为电容检测电路输出信号的频率。
16、进一步，所述圆柱体的材质和外径与被测输电线路的导线材质和外径相同，且圆柱体在安装时与被测输电线路平行并等高。
17、进一步，所述检测电容的个数为n且n为偶数，在圆柱体的迎风面设置n/2个，在圆柱体的背风面设置n/2个，且圆柱体的背风面和迎风面的检测电容交错设置，圆柱体的同一侧的检测电容等间距布置。
18、进一步，所述半环形电极与圆柱体的表面之间设置有绝缘薄膜。
19、进一步，所述接收电路为fdc2112芯片及其外围电路。
20、本专利技术的有益效果：采用与输电线路导线材质相同的圆柱体来模拟输电线路，且在圆柱体上设置检测电容，然后基于冰层电容值来确定输电线路的覆冰厚度，从而能够有效确保输电线路的覆冰厚度预测的准确性，而且不会对输电线路自身造成破坏，有效避免监测过程中的安全隐患。
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1.一种基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：所述覆冰厚度计算模型为：
3.根据权利要求2所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：圆柱体的覆冰电容值通过如下方式确定：
4.根据权利要求3所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：覆冰后检测电容的容值通过如下方式确定：
5.根据权利要求1所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：所述圆柱体的材质和外径与被测输电线路的导线材质和外径相同，且圆柱体在安装时与被测输电线路平行并等高。
6.根据权利要求5所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：所述检测电容的个数为n且n为偶数，在圆柱体的迎风面设置n/2个，在圆柱体的背风面设置n/2个，且圆柱体的背风面和迎风面的检测电容交错设置，圆柱体的同一侧的检测电容等间距布置。
7.根据权利要求6所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：所述半环形电极与圆柱体的表面
8.根据权利要求1所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：所述接收电路为FDC2112芯片及其外围电路。
...【技术特征摘要】
1.一种基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：所述覆冰厚度计算模型为：
3.根据权利要求2所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：圆柱体的覆冰电容值通过如下方式确定：
4.根据权利要求3所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：覆冰后检测电容的容值通过如下方式确定：
5.根据权利要求1所述基于冰层电容的输电线路覆冰厚度检测方法，其特征在于：所述圆柱体的材质和外径与被测输电线路的导线材质和外径相同，...
【专利技术属性】
技术研发人员：佘倩豪，杨国林，蒋兴良，王谦，张志劲，吴海涛，胡琴，郑华龙，龙英凯，蒋西平，秦威，李思全，罗骁枭，李明兴，彭苏蔓，宫林，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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