【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输配电塔架应变检测的，尤其是涉及一种输配电塔架的应变自主检测系统和检测方法。
技术介绍
1、随着经济与社会的发展，电力系统的规模日趋庞大，复杂性随之提高，覆盖区域也更为广阔。在电力工程中，线路搭建中所使用的输配电塔架担负着架空电力线的重任，是输配电线路的基础，也是构成电网的主要条件。
2、其中，输配电塔架的实时应变力是掌握输配电塔架使用状态的关键点，现有技术下并未对实时应变力进行检测，而现有技术中，还并未开发出可以自主检测一种输配电塔架的应变自主检测系统，仅能通过人工巡检对输配电塔架的外观进行观测，效率低下，且浪费成本。
技术实现思路
1、为了降低人工巡检的难度，掌握输配电塔架的实时应变力，本专利技术提供一种输配电塔架的应变自主检测系统和检测方法。
2、本专利技术提供的一种输配电塔架的应变自主检测系统和检测方法采用如下的技术方案：
3、一种输配电塔架的应变自主检测系统，包括温度测量单元、距离测算单元、远程传输模块、整合分析单元和报警提示单元，所述温度测量单元、距离测算单元、远程传输模块、整合分析单元和报警提示单元相连，所述温度测量单元是用于对输配电塔架周边环境温度进行测量，所述距离测算单元是用于利用超声波对相邻输配电塔架间不同点的距离进行测量，所述远程传输模块用于远程传输数据，所述整合分析单元是基于温度测量单元和距离测算单元的结果计算输配电塔架的应变力，所述报警提示单元是用于对测量异常进行报警；
4、所述温度测量单元包括
5、所述距离测算单元包括超声波测距模块、异常接收模块、异常频次记录模块、测距重启模块、超声波发射设备和超声波接收设备；
6、所述整合分析单元包括数据接收模块、距离测算模块、温度补偿测算模块、数据整合模块、模型构建模块、应变力计算模块和数据记录模块。
7、通过采用以上技术方案，通过超声波发射设备对超声波接收设备的位置发送超声波，通过距离测算模块通过超声波接收设备的接收时长与超声波的传播速度对两点间的距离进行测算，再利用模型构建模块构建出模型，生成应变对比图，从而计算出输配电塔架的实时应变力，便于快速、直接的获得输配电塔架的应变数据，避免了人工巡检，同时相对于人工巡检也提高了准确度，便于输配电塔架的日常维护，进一步预防事故的发生。
8、优选的，所述温度监测模块、初始值记录模块、次初始值记录模块与数值对比模块两两相连，所述温度监测模块是用于利用温度监测仪测量输配电塔架的环境温度，所述初始值记录模块是用于记录超声波测量标准数值所需要的标准温度，所述次初始值记录模块是将前次超声波探测时的环境温度数值设定为次初始值，所述数值比对模块是将实时温度与温度初始值与次初始值进行对比，得到温度差，所述数据接收模块、距离测算模块、温度补偿测算模块、数据整合模块、模型构建模块、应变力计算模块和数据记录模块两两相连，所述数据接收模块是用于接收距离测算单元与温度测量单元的所有测量数值，所述距离测算单元是基于超声波接收设备对于超声波的接收时长对两点距离进行测算，所述温度补偿测算模块是基于温度测量单元所得到的温度数值，利用温度补偿的算法测算不同温度下的准确距离，所述数据整合模块是将所有所得已知数据进行分类整合，所述模型构建模块是利用距离测算模块和温度补偿测算模块的测算数值构建输配电塔架模型，并根据多次测量的结果构建多个模型的应变变化图，所述应变力计算模块是基于模型构建模块的构建结果与构建所需所有数据计算得到输配电塔架的实时应变力，所述数据记录模块是用于记录所有数据，所述温度补偿测算模块的具体测算方法为：基于公式：
9、v＝331.45+0.607t，d＝v*t，其中v为超声波的传播速度，t为环境的温度差，t为超声波传播时间，计算出两点间的直线距离d。
10、通过采用以上技术方案，温度变化情况下，通过温度测量单元对温度进行实时监测，并通过初始值记录模块和次初始值记录模块记录初始温度值和前次温度测量值，利用数值比对模块计算出的温度差加以温度补偿测算模块测算出实际距离，有效弥补了温度变化对于超声波测算结果的影响，使系统在日常使用中能不受环境影响，正常进行，增强了系统的可实行范围。
11、优选的，所述超声波测距模块与超声波发射设备、超声波接收设备相连，所述超声波测距模块与异常接收模块、异常频次记录模块、测距重启模块相连，所述超声波测距模块是利用超声波发射设备发射超声，并由超声波接收设备接收超声，所述异常接收模块是用于将超长或超短的测距数值归为异常单程处理，所述异常频次记录模块用于将异常单程处理频次进行记录，所述测距重启模块是基于异常接收模块的异常处理信息控制超声波发射设备重新发射超声进行测量。
12、通过采用以上技术方案，通过异常接收模块感查到数值异常，并通过测距重启模块重新测量，避免有鸟飞过，或是障碍物在风的驱动下飞过时导致超声波返回影响后续结果计算的准确，保证了计算的准确度，增加了数据的可信度，同时通过异常频次记录模块可对异常发生频次进行整合记录，便于根据整合结果来判定异常类型以及异常可能原因，利于快速提供解决方案。
13、第二方面，本专利技术提供一种输配电塔架的应变自主检测方法，采用如下的技术方案：
14、一种输配电塔架的应变检测方法，包括以下具体步骤：
15、s1：仪器安装：将超声波发射设备、超声波接收设备和温度监测仪固定在输配电塔架的固定位置；
16、s2：仪器校准：校准并检测安装好的仪器；
17、s3：温度数据获取：通过温度监测仪对环境温度实时探测得到温度数据；
18、s4：距离实时测算：通过超声波发射设备向超声波接收设备发射超声波测量距离，测量异常较大时控制重新测量；
19、s5：已有数值计算：根据超声波测量数据以及温度测量结果进行计算，包括测量时间、测量速度以及温度变化；
20、s6：正常数据记录：当测量数值处于阈值内时，归为正常数值，进行记录；
21、若所述s5中的计算出的测量数值超出阈值时，
22、s7：异常数据记录：归为异常数值，进行记录；
23、s8：报警提示：对于异常数值利用报警提示单元进行报警处理；
24、优选的，所述s1中，仪器安装的具体安装要求在于每个输配电塔架上需安装多个超声波接收设备和单个超声波发射设备，其中单个超声波发射设备与多个超声波接收设备逐一配对，多个超声波接收设备大部分设置在输配电塔架的节点处，温度监测仪选同一环境内中间位置的输配电塔架安装。
25、通过采用以上技术方案，通过在每个输配电塔架上需安装多个超声波接收设备和单个超声波发射设备，且单个超声波发射设备与多个超声波接收设备逐一配对，在避免额外安装测量站的同时，也降低了超声波发射设备的使用数量，降低了成本支出，同时由于多个超声波接收设备大部分设置在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：包括温度测量单元、距离测算单元、远程传输模块、整合分析单元和报警提示单元，所述温度测量单元、距离测算单元、远程传输模块、整合分析单元和报警提示单元相连，所述温度测量单元是用于对输配电塔架周边环境温度进行测量，所述距离测算单元是用于利用超声波对相邻输配电塔架间不同点的距离进行测量，所述远程传输模块用于远程传输数据，所述整合分析单元是基于温度测量单元和距离测算单元的结果计算输配电塔架的应变力，所述报警提示单元是用于对测量异常进行报警；
2.根据权利要求1所述的一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：所述温度监测模块、初始值记录模块、次初始值记录模块与数值对比模块两两相连，所述温度监测模块是用于利用温度监测仪测量输配电塔架的环境温度，所述初始值记录模块是用于记录超声波测量标准数值所需要的标准温度，所述次初始值记录模块是将前次超声波探测时的环境温度数值设定为次初始值，所述数值比对模块是将实时温度与温度初始值与次初始值进行对比，得到温度差。
3.根据权利要求2所述的一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：所述数据接收模块、距离测算模块、温度补偿测算模块、数据整合模块、模型构建模块、应变力计算模块和数据记录模块两两相连，所述数据接收模块是用于接收距离测算单元与温度测量单元的所有测量数值，所述距离测算单元是基于超声波接收设备对于超声波的接收时长对两点距离进行测算，所述温度补偿测算模块是基于温度测量单元所得到的温度数值，利用温度补偿的算法测算不同温度下的准确距离。
5.根据权利要求4所述的一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：所述数据整合模块是将所有所得已知数据进行分类整合，所述模型构建模块是利用距离测算模块和温度补偿测算模块的测算数值构建输配电塔架模型，并根据多次测量的结果构建多个模型的应变变化图，所述应变力计算模块是基于模型构建模块的构建结果与构建所需所有数据计算得到输配电塔架的实时应变力，所述数据记录模块是用于记录所有数据。
6.根据权利要求4所述的一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：所述温度补偿测算模块的具体测算方法为：基于公式：V＝331.45+0.607T，D＝V*t，其中V为超声波的传播速度，T为环境的温度差，t为超声波传播时间，计算出两点间的直线距离D。
7.一种输配电塔架的应变自主检测方法，应用于权利要求1-6所述的一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：包括以下具体步骤：
8.根据权利要求7所述的一种输配电塔架的应变自主检测方法，其特征在于：若所述S5中的计算出的测量数值超出阈值时，
9.根据权利要求7所述的一种输配电塔架的应变自主检测方法，其特征在于：所述S1中，仪器安装的具体安装要求在于每个输配电塔架上需安装多个超声波接收设备和单个超声波发射设备，其中单个超声波发射设备与多个超声波接收设备逐一配对，多个超声波接收设备大部分设置在输配电塔架的节点处，温度监测仪选同一环境内中间位置的输配电塔架安装。
...【技术特征摘要】
1.一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：包括温度测量单元、距离测算单元、远程传输模块、整合分析单元和报警提示单元，所述温度测量单元、距离测算单元、远程传输模块、整合分析单元和报警提示单元相连，所述温度测量单元是用于对输配电塔架周边环境温度进行测量，所述距离测算单元是用于利用超声波对相邻输配电塔架间不同点的距离进行测量，所述远程传输模块用于远程传输数据，所述整合分析单元是基于温度测量单元和距离测算单元的结果计算输配电塔架的应变力，所述报警提示单元是用于对测量异常进行报警；
2.根据权利要求1所述的一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：所述温度监测模块、初始值记录模块、次初始值记录模块与数值对比模块两两相连，所述温度监测模块是用于利用温度监测仪测量输配电塔架的环境温度，所述初始值记录模块是用于记录超声波测量标准数值所需要的标准温度，所述次初始值记录模块是将前次超声波探测时的环境温度数值设定为次初始值，所述数值比对模块是将实时温度与温度初始值与次初始值进行对比，得到温度差。
3.根据权利要求2所述的一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：所述超声波测距模块与超声波发射设备、超声波接收设备相连，所述超声波测距模块与异常接收模块、异常频次记录模块、测距重启模块相连，所述超声波测距模块是利用超声波发射设备发射超声，并由超声波接收设备接收超声，所述异常接收模块是用于将超长或超短的测距数值归为异常单程处理，所述异常频次记录模块用于将异常单程处理频次进行记录，所述测距重启模块是基于异常接收模块的异常处理信息控制超声波发射设备重新发射超声进行测量。
4.根据权利要求3所述的一种输配电塔架的应变自主检测系统，其特征在于：所述数据接收模块、距离测算模块、温度补偿测算模块、数据整合模块、模型构...
【专利技术属性】
技术研发人员：亓伟，段元军，许名花，张玲玲，
申请(专利权)人：山东西城电力建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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