架空输电线路覆冰状态监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种架空输电线路覆冰状态监测方法，其中包括以下步骤，实时采集输电线路的当前信息；根据所采集的当前信息建立Makkonen模型，并进行数据的分析处理，得到输电线路的覆冰状态数据；对超过警戒值的数据进行报警。以上所述技术方案，通过采集输电线路的各种状态信息，建立Makkonen模型，对输电线路进行覆冰载荷、覆冰厚度、杆塔受力及导线受力进行实时监控和监测，当监测值一旦超过预警值时即发出报警以示输电线路发生覆冰故障，需要对输电线路进行监测维修。以上技术方案实现了对输电线路覆冰状态的自动监测，同时与以往的人工巡视监测相比较，有效提高了线路覆冰监测的精确度，有效减小了劳动强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于线缆监测领域，尤其涉及一种架空输电线路覆冰状态监测方法及系统。
技术介绍
我国气象环境多变，冰灾事故时有发生，冻结在输电线路上的冰雨或冰雪，会在导线上逐渐形成一种横截面近似于椭圆形或蛋形的冰壳。输电线路的覆冰是在特定的自然环境下才能形成，当空气的温、湿度各达到一定的条件才可能形成覆冰，而当温度和湿度满足条件以后，形成覆冰的量取决于风速，当无风或是微风时，只能形成极薄的冰，当风速达到一定速度后，线路上的冰才会越积越厚。严重的覆冰会导致输电线路的损害，甚至是输电的中断，严重影响电网的安全运行。为了保证电网的安全运行，需要对输电线路的覆冰情况进行监测并判断是否采取相应措施以避免断线、倒塔等事故的发生。目前，监测输电线路覆冰的方法主要有人工巡视监测、观冰站、模拟覆冰导线等， 这些方法存在着劳动强度高、投资大、监测结果和实际情况出入大等问题。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中输电线路覆冰监测系统劳动强度高、监测结果与实际情况出入大的技术问题，提供一种能够实现对输电线路覆冰状态进行自动监测，监测结果精度高的架空输电线路覆冰监测方法。本专利技术提供一种架空输电线路覆冰状态监测方法，包括以下步骤， 接收信号采集指令并实时采集输电线路的当前信息；接收输电线路的当前信息，根据所采集的当前信息建立Malck0nen模型，并进行数据的分析处理，得到输电线路的覆冰状态数据；对超过警戒值的数据发出报警信号进行报警。优选地，所述监测方法具体包括以下步骤接收信号采集指令并采集绝缘子及导线负荷、风速及风向信息； 接收以上信息，建立一个垂直档距单元内垂直载荷数学模型，并计算垂直档距内的冰载荷；若所述冰载荷数据超过第一预警值则发出报警信号进行报警。优选地，所述监测方法具体还包括以下步骤接收信号采集指令并采集绝缘子倾斜度、绝缘子及导线负荷、风速及风向信息； 接收以上信息，建立导线等值覆冰厚度数学模型，并计算垂直档距单元内等值覆冰厚度值；若所述等值覆冰厚度值超过第二预警值则发出报警信号进行报警。优选地，所述监测方法具体还包括以下步骤接收信号采集指令并采集绝缘子倾斜度、绝缘子及导线负荷信息；接收以上信息，建立杆塔三维受力状态数学模型，并计算杆塔受力大小； 若所述受力值超过第三预警值则发出报警信号进行报警。优选地，所述监测方法具体还包括以下步骤接收信号采集指令并采集绝缘子倾斜度、绝缘子及导线负荷、风速及风向信息， 接收以上信息，建立在不同覆冰、风向、风速和导线舞动状态下的数学模型，并计算导线受到的垂直应力和水平应力；若所述垂直应力超过第四预警值或水平应力超过第五预警值则发出报警信号进行报Sfc目。优选地，所述监测方法具体还包括通过视频监测所述输电线路的覆冰状态。本专利技术还提供一种架空输电线路覆冰状态监测系统，包括数据采集模块、主控模块、通讯模块、数据处理模块及电源模块；所述数据采集模块，与所述主控模块电连接，用于采集输电线路的当前信息； 所述通讯模块，与所述主控模块电连接，用于与所述数据处理模块进行通讯； 所述主控模块，用于控制所述数据采集模块的工作，并将采集的当前信息通过通讯模块发送给数据处理模块；所述数据处理模块，用于根据所采集的当前信息建立Malck0nen模型，并进行数据的分析处理，得到输电线路的覆冰状态数据，并对超过警戒值的数据进行报警；所述电源模块，与主控模块电连接，用于给所述主控模块、数据采集模块及通讯模块供H1^ ο优选地，所述数据采集模块包括用于采集风向信息的风向传感器，用于采集风速信息的风速传感器，用于采集绝缘子倾斜角度信息的角度传感器及用于采集绝缘子及导线负载的重力传感器，以上所述传感器分别与所述主控模块电连接。优选地，所述主控模块采用型号为MEGA128的单片机。优选地，所述输电线路覆冰状态监测系统还包括与主控模块电连接的高速球机， 用于以视屏的形式采集输电线路的覆冰状态信息，所述高速球机通过所述视频压缩卡与所述主控模块电连接。以上所述技术方案，通过采集输电线路的各种状态信息，建立Malck0nen模型，对输电线路进行覆冰载荷、覆冰厚度、杆塔受力及导线受力进行实时监控和监测，当监测值一旦超过预警值时即发出报警以示输电线路发生覆冰故障，需要对输电线路进行监测维修。 以上技术方案实现了对输电线路覆冰状态的自动监测，同时与以往的人工巡视监测相比较，有效提高了线路覆冰监测的精确度，有效减小了劳动强度。附图说明图1是本专利技术一种实施例的输电线路覆冰状态监测方法示意图。图2是本专利技术一种实施例的输电线路覆冰状态监测系统结构框图。图3是本专利技术一种实施例的输电线路覆冰状态监测系统结构示意图。图4是本专利技术一种实施例提供的主控模块的结构图。图5是本专利技术一种实施例提供的FLASH扩展电路的电路图。图6是本专利技术一种实施例提供的硬件看门狗电路的电路图。图7是本专利技术一种实施例提供的复位电路的电路图。图8是本专利技术一种实施例提供的实时时钟电路的电路图。图9是本专利技术一种实施例提供的GPRS通讯部分的电源控制单元的电路图。图10是本专利技术一种实施例提供的高速球机以及视频压缩卡的电源控制单元的电路图。图11是本专利技术一种实施例提供的高速球机的云台控制接口电路的电路图。图12是本专利技术一种实施例提供的电源模块的结构图。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种架空输电线路覆冰状态监测方法，包括以下步骤 接收信号采集指令并实时采集输电线路的当前信息；接收输电线路的当前信息，根据所采集的当前信息建立Malckonen模型，并对数据进行分析处理，得到输电线路的覆冰状态数据。输电线路的当前信息，如该区域的风速信息、风向信息、温度信息、湿度信息、线路上的绝缘子及线路负载信息、绝缘子倾斜角度信息等。所述Malck0nen模型具体包括垂直档距单元内垂直载荷数学模型、等值覆冰厚度数学模型、杆塔三维受力状态数学模型及不同覆冰、风向、风速和导线舞动状态下的导线受力数学模型等，此Malckonen模型为公知的一种模型，在多个领域都有应用，具体的计算过程可以采用公知的计算过程，在此不再赘述。本专利技术所提供的架空输电线路覆冰状态监测方法，结合所述Malck0nen模型，有效解决了传统输电线路覆冰监测技术中监测精度低，误差大，劳动强度高的缺点，其具体的监测方法包括以下几种实施例一接收信号采集指令并采集绝缘子及导线负荷、风速及风向信息； 根据以上信息建立一个垂直档距单元内垂直载荷数学模型，并计算垂直档距内的冰载荷；如可采用公式H+ ^s +，这里的ι综合垂直载荷，可通过重力传感器测量的绝缘子及导线负荷计算得出；办为垂直档距内导线和绝缘子自重载荷，可依据电力建设手册查出为垂直档距内风载荷，可通过风速传感器、导线直径和风向夹角算出为垂直档距内冰载荷。在以上的计算过程中可能还需要考虑导线受风体形系数\风压不均与系数以及线路导线风灾调整系数等的影响。最后根据计算出的垂直档距内的冰载荷与第一预警值进行比较，如果垂直档距内的冰载荷在第一预警值的范围之内，则表示线路正常或者覆冰不足以影响导线正常工作； 如果垂直档距内的冰载荷超本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．架空输电线路覆冰状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤，接收信号采集指令并实时采集输电线路的当前信息；接收输电线路的当前信息，根据所当前信息建立Ｍａｋｋｏｎｅｎ模型，并进行数据的分析处理，得到输电线路的覆冰状态数据；对超过警戒值的数据发出报警信号进行报警。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王家田，
申请(专利权)人：航天科工深圳集团有限公司，
类型：发明
国别省市：94