[发明专利]一种基于分布式角度信息的架空输电线路舞动的重建方法

说明书

技术领域

本发明属于架空输电线路检测技术领域，涉及一种基于分布式角 度信息的输电线路舞动重建的方法。

背景技术

架空输电线路的舞动发生在其受到不对称的覆冰或风力的作用， 引起低频(0.1-3Hz)、大振幅(振幅为导线直径的20-300倍)的振动， 多数发生在冬季，其形成主要取决于导线覆冰、风激励和线路结构参 数，具有一定非线性和随机性。覆冰导线发生舞动能量很大，持续时 间较长，一旦发生舞动，易对输电线路造成危害，轻则引起相间闪络、 损伤导线、地线和金具，重则导致线路断裂、倒塔等严重事故，严重 影响线路的安全运行，造成大量经济损失。因此，重建架空输电线路 舞动曲线对监测和预警具有现实意义。

当前在线监测传输线舞动曲线的方法主要有基于摄像技术和无 线传感网络技术来实现。摄像技术是通过对舞动现场的图像描述做出 判断，只有定性结果而无定量分析且精确度太低。无线传感网路在线 监测是基于加速度传感器和位移传感器采集各观测点的三维坐标数 据通过曲线拟合实现对曲线的舞动检测，这种方法需要传输大量数据， 且对舞动现场的整体描述缺少直观性。

发明内容

本发明针对上述问题，提出一种基于分布式角度信息的架空输电 线路舞动的重建方法，能够直观地还原曲线的舞动现场，对曲线的舞 动实现简单可靠的监控，同时减少传感器的投入成本以及数据传输成 本。

本发明提出针对上述目的提出的技术方案，是一种基于分布式角 度信息的架空输电线路舞动的重建方法，具体的实施步骤包括以下几 步：

步骤1：在架空输电导线上间隔一定距离安装一个倾角传感器， 间隔长度相等，采集导线测量点处的切向信息α，此切向信息指输电 线某时刻所在平面的曲线测量点处的切线方向与水平方向的夹角；

步骤2：每个测量点处于各配置一个射频无线传输模块，由接收 系统控制该模块发送实时切向信息；

步骤3：接收系统将数据传至后台计算机进行数据分析；

步骤4：后台计算机处理数据，根据切向信息的采样值 α_i＝α(s_i),i＝0,...n，利用三次样条函数插值算法，重建切向信息函数α(s)， 通过积分获得曲线函数φ(s)＝(x(s)＝∫cos(s),y(s)＝∫sin(s))，实现输电线 路曲线的舞动现场还原。

本发明中，将输电线路导线某一时刻的状态视为空间中的一条平 面曲线Г，建立曲线弧长参数函数模型φ(s)＝(x(s),y(s))。倾角传感器 的输出数据为测量点处倾角对应的电压值经过模/数转换之后的二进 制数，转换关系式如下：

α=arcsin(Dout[LSB]-Dout00[LSB]Sens[LSB/g])]]>

其中D_out[LSB]为数字输出，[LSB]为offset值，Sens[LSB]是传感器的敏感系数(1638或819)。