[发明专利]用于测量垂直风分量的方法和系统

权利要求书

1.一种用于测量相对于悬挂电缆跨度(2)的垂直风速分量的方法，包括以下步骤：

在一时间间隔上监视所述悬挂电缆跨度(2)的至少一个点的运动；

确定所述运动是否包括风振动，并且：

如果所述运动被确定为不包含风振动，则测量所述悬挂电缆跨度(2)的横向摆动角，并且作为所述横向摆动角的函数计算所述垂直风速分量，所述横向摆动角的所述函数由下式定义：

其中，u(θ)是作为横向摆动角的函数计算的垂直风速分量，θ是横向摆动角，g是重力加速度，并且k_i是预定系数；

如果所述运动被确定为包含风振动，则测量所述风振动的频率，并且作为所述风振动的频率的函数计算所述垂直风速分量，所述风振动的频率的所述函数由下式定义：

其中，u(f)是作为风振动的频率的函数计算的垂直风速分量，f是风振动的频率，d是所述电缆的截面直径，并且Str是所述电缆的Strouhal数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少一开始根据下式计算所述预定系数k_i：

其中，ρ_c是所述电缆的线性密度，ρ_f是空气密度，c_D是所述电缆的气动阻力系数，并且d是所述电缆的截面直径。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，即使当所述运动被确定为包含风振动时，也测量所述悬挂电缆跨度(2)的所述横向摆动角，然后当所述垂直风速分量和/或所述横向摆动角超过预定阈值时，根据下式重新计算所述预定系数k_i：

其中，u(f)是作为风振动的频率的函数计算的垂直风速分量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述确定所述运动是否包含风振动的步骤中，如果在所述时间间隔内的连续的一系列分析时间段期间对运动的频率分析揭示在预定频率范围内的振动频率，则确定所述运动包含风振动，其中连续的分析时间段内的揭示的振动频率之间的正相关系数高于预定正相关系数阈值，并且/或者其中垂直振动分量和水平振动分量之间的比率高于另一预定阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预定频率范围高于0Hz且不高于150Hz。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预定正相关系数阈值为0.75。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，垂直振动分量和水平振动分量之间的所述比率的预定阈值为3。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，使用固定到所述悬挂电缆跨度(2)的加速度计组来监视所述运动。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述加速度计组具有等于或低于100micro-G的灵敏度阈值。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述加速度计组感测垂直于所述电缆的至少两个轴上的运动。

11.一种用于测量悬挂导电电缆跨度(2)上的有效入射辐射的方法，包括以下步骤：

使用根据权利要求1-10中的任何一项所述的方法来测量相对于所述悬挂电缆跨度(2)的垂直风速分量；

测量环境温度；

测量所述悬挂电缆跨度(2)的温度；

测量流过所述悬挂电缆跨度的电流；

作为所述环境温度、悬挂电缆跨度(2)的所述温度和所述垂直风速分量的函数来计算所述悬挂电缆跨度(2)的对流热损失率；

作为所述环境温度和悬挂电缆跨度(2)的所述温度的函数来计算所述悬挂电缆跨度(2)的辐射热损失率；

作为所述电流和悬挂电缆跨度(2)的所述温度的函数来计算电阻热增益率；以及

作为所述对流热损失率、辐射热损失率和电阻热增益率的函数来计算所述有效入射辐射。