[发明专利]一种基于模拟导线的输电线路覆冰监测装置

权利要求书

1.一种基于模拟导线的输电线路覆冰监测装置，其特征在于：包括固定在模拟导线安装架上的安装板(1)，所述安装板(1)底部通过第一连杆(2)与安装座(3)固定，所述安装座(1)底部通过第二连杆(4)与摄像头(5)固定，所述安装座(3)内部贯穿并固定有模拟导线，所述模拟导线上与所述安装座(3)固定的端部安装有拉力传感器，所述第二连杆(4)上固定有风速传感器、风向传感器、雨雪传感器、温湿度传感器；

所述安装板(1)上固定有控制盒(6)，所述控制盒(6)内底部固定有第一驱动电机(7)，所述第一驱动电机(7)驱动轴通过贯穿所述控制盒(6)顶部的第一转杆(8)与横板(9)固定，所述横板(9)上固定有第二驱动电机(10)，所述第二驱动电机(10)驱动轴通过第二转杆(11)与太阳能电池板(12)固定；

所述控制盒(6)上安装有加热装置，所述控制盒(6)内部包括控制器，与所述控制器相连的用于从所述摄像头(5)拍摄视频中提取图像的图像提取模块，与所述控制器相连的用于对所述图像提取模块提取的图像进行分析的图像分析模块，与所述控制器相连的用于根据所述图像分析模块的分析结果计算模拟导线覆冰厚度的数据计算模块，以及为装置供电的蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能电池板(12)电性连接；

所述控制器根据所述拉力传感器、风速传感器、风向传感器计算排除竖直方向风力给予模拟导线载荷后的覆冰厚度，所述控制器综合根据所述拉力传感器、风速传感器、风向传感器得出的覆冰厚度以及所述数据计算模块的计算结果后进行误差修正得到最终覆冰厚度，所述控制器通过无线通信模块将所述最终覆冰厚度发送给移动终端。

2.根据权利要求1所述的基于模拟导线的输电线路覆冰监测装置，其特征在于：所述控制器根据所述拉力传感器、风速传感器、风向传感器计算排除竖直方向风力给予模拟导线载荷后的覆冰重量W，则根据所述覆冰重量W得到覆冰厚度D1采用如下公式：

其中，W为覆冰重量；ρ为冰密度，取0.9g/cm；h为模拟导线长度；R_i为模拟导线截面半径。

3.根据权利要求1所述的基于模拟导线的输电线路覆冰监测装置，其特征在于：所述数据计算模块根据所述图像分析模块的分析结果采用如下公式计算模拟导线覆冰厚度D2：

其中，R₀为模拟导线截面半径，x₁为未覆冰时模拟导线外围轮廓对应的像素点数量；x₂为覆冰后模拟导线外围轮廓对应的像素点数量。

4.根据权利要求1所述的基于模拟导线的输电线路覆冰监测装置，其特征在于：所述风速传感器、风向传感器、雨雪传感器的检测数据发送给所述控制器，当出现雨雪时，所述控制器根据所述风速传感器、风向传感器的检测数据驱动所述第一驱动电机(7)、第二驱动电机(10)将所述太阳能电池板(12)移动到背风侧。

5.根据权利要求1所述的基于模拟导线的输电线路覆冰监测装置，其特征在于：所述温湿度传感器的检测数据发送给所述控制器，当温度低于阈值时，所述控制器驱动所述加热装置为所述控制盒(6)加热。

6.根据权利要求5所述的基于模拟导线的输电线路覆冰监测装置，其特征在于：所述加热装置为设置在所述控制盒(6)侧壁内部的电加热带。