[发明专利]基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法及其装置

说明书

本发明提供了一种基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法及其装置，其中所述方法包括：在无人机首次获取初始状态信息后，通过无人机对架空输电线路进行测量，获取位置信息，以及待求点状态信息；根据位置信息获取弧垂待求点的导线物理参数；根据导线物理参数与初始状态信息，计算得出初始状态参数；根据待求点状态信息和初始状态参数，计算得出弧垂待求点的当前弧垂值。本发明所提供的弧垂计算方法提高了弧垂计算效率，检测和计算速度快；降低了安装大量弧垂红外监测装置所带来的高额成本，可大大减少电网企业的成本投入；无人机的飞巡检测减少了人工巡线工作量，在一定程度上更能保障电力员工的人身安全。

技术领域

本发明涉及电网弧垂值检测技术领域，更具体地说，涉及一种基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法及其装置。

背景技术

最大允许载流量以及线路弧垂是架空输电线路在进行线路设计时所需考虑的两个重要因素。随着经济的发展，电网传输容量不断增加，架空输电线路最大允许温度从70℃提升到80℃。架空输电线路所能传输容量的增大，标志着线路温度提高，但架空输电线路弧垂与架空输电导线温度成正比关系，导线温度越高，架空输电线路弧垂值越大。

目前，电网企业获取架空输电线路弧垂值的方法非常有限，想获得架空输电线路弧垂值一般有两种方法：一种是通过电力员工在巡线的过程中对架空输电线路进行弧垂的测量，但是测量所获得的数据量非常有限，而且架空输电线路所处位置很多位于山区，地势相对复杂，给人工巡线测量弧垂带来很大困扰；第二种是通过在架空输电线路上安装弧垂红外监测装置，这种方法可以实时对架空输电线路进行弧垂监测，但是如果同时安装如此多的监测设备前期需要投入大量成本以及后期需要大量的人员对相关设备进行维护，这无疑大大增加了电网公司成本投入以及造成大量的人力资源浪费问题。

总之，现有的获得架空输电线路弧垂值的方法，通过人工巡线存在周期长、效率低，速度慢、数据量获取有限；安装弧垂红外监测装置则大大增加了设备成本和运维成本，造成人力资源和物力资源的严重浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法及其装置以解决现有技术的不足。

为解决上述问题，本发明提供一种基于无人机激光雷达测量技术的弧垂计算方法，包括：

在无人机首次飞巡获取架空输电线路的初始状态信息后，通过无人机对架空输电线路进行测量，获取两杆塔线路上弧垂待求点的位置信息，以及与所述位置信息对应的待求点状态信息；

根据所述位置信息获取所述弧垂待求点的导线物理参数；

根据所述导线物理参数与所述初始状态信息，计算得出初始状态参数；

根据所述待求点状态信息和初始状态参数，计算得出所述弧垂待求点的当前弧垂值。

优选地，所述“根据所述待求点状态信息和初始状态参数，计算得出所述弧垂待求点的当前弧垂值”包括：

基于所述待求点状态信息，通过温度计算模块计算得出当前状态导线温度；

根据所述当前状态导线温度和所述初始状态参数，利用弧垂计算状态方程，得到所述待求点状态信息对应的当前水平应力；

根据弧垂计算算法，通过所述当前水平应力计算得到所述弧垂待求点的当前弧垂值。

优选地，所述待求点状态信息包括导线载流量、环境温度和风速；

所述“基于所述待求点状态信息，通过温度计算模块计算得出当前状态导线温度”包括：

将所述待求点状态信息包括导线载流量、环境温度和风速，通过温度计算模块，利用温度计算数学模型进行计算；

所述温度计算数学模型为：