[发明专利]一种输电线覆冰监测管理系统

权利要求书

1.一种输电线覆冰监测管理系统，其特征在于，包括摄像头、识别比对单元、数据库、处理器、监测单元、分析预测单元、辅助判定单元和发送单元；

所述摄像头用于实时获取输电线的状态，并自动获取影像信息，将影像信息传输至识别比对单元，数据库内存储有输电线的记录影像信息和对应的输电线信息，识别比对单元从数据库内获取记录影像信息，并将其与识别比对单元进行比对操作，比对操作的具体操作过程为：

步骤一：获取影像信息和记录影像信息，并将其进行匹配，具体为：当影像信息无法从记录影像信息中匹配到一致的信息后，则判定该影像信息识别错误，生成重获信号，当影像信息从记录影像信息中匹配到一致的信息后，则判定该影像信息正确，生成正确信号；

步骤二：识别上述步骤一中生成的重获信号和正确信号，当识别到重获信号时，则向处理器发送从新采集信号，处理器将其发送至摄像头，摄像头进行重新采集，当识别到正确信号时，则获取该记录影像信息对应的输电线信息；

步骤三：提取上述的输电线信息，并将其与影像信息经处理器发送至分析预测单元；

所述监测单元用于实时获取风速数据、风向数据和环境温度数据和输电线温度数据，所述分析预测单元用于对输电线信息、记录影像信息和影像信息进行分析预测操作，得到风速数据、风向数据和环境温度数据、输电线温度数据、覆冰长度数据、覆冰方向数据和影像输电线实际直径，并将其一同传输至辅助判定单元；

所述监测单元还用于实时获取监控时间数据，并将其传输至辅助判定单元，所述辅助判定单元用于对监控时间数据、风速数据、风向数据、环境温度数据、输电线温度数据、覆冰长度数据、覆冰方向数据和影像输电线实际直径一同进行辅助判定操作，得到覆冰面积，并将其传输至发送单元;

发送单元接收覆冰面积数据，并将其发送至用户端；

分析预测操作的具体操作过程为：

K1：获取输电线信息，将其内输电线所属的类别标定为种类数据，并将种类数据标记为ZLi，i=1,2,3......n1，将其内输电线自身的直径信息标定为直径数据，并将直径数据标定为ZJi，i=1,2,3......n1；

K2：获取风速数据，并将不同时间点的风速数据标定为FSi，i=1,2,3......n1，获取风向数据，并将不同时间点的风向数据标记为FXi，i=1,2,3......n1，获取环境温度数据，并将不同时间点的环境温度数据标记为HWi，i=1,2,3......n1，获取输电线温度数据，并不同时间点的输电线温度数据标定为DWi，i=1,2,3......n1；

K3：建立一个虚拟空间直角坐标系，提取记录影像信息，并将记录影像信息中的输电线影像在虚拟空间直角坐标系中进行输电线位置标定，且标记过程中以X轴为横向轴，以Y轴为纵向轴，以Z轴为竖向轴，并将输电线位置所标定的点标记为AiBj=（Xj，Yj，Zj）；

K4：获取上述K3中的输电线坐标AiBj=（Xj，Yj，Zj），选取出Xj的值相同的情况下多个Zj的值，并将多个Zj的值两两进行差值计算，并将该差值标定为分析直径差值，将分析直径差值进行从大到小的排序，选取出排序第一的分析直径差值，将其标定为输电线虚拟直径数据；

K5：提取上述K4中的输电线虚拟直径数据，并将其与直径数据一同带入到计算式：BZi=ZJi/NZi，其中，BZi表示为真实直径与虚拟直径之间的转化值，NZi表示为输电线的虚拟直径数据；

K6：获取上述K3中的输电线坐标AiBj=（Xj，Yj，Zj），选取出Zj的值相同情况下多个Xj的值，并将多个Xj的值两两进行差值计算，并将该差值标定为分析长度差值，并分析长度差值进行从大到小的排序，选取出排序第一的分析长度差值，将其标定为输出电线虚拟长度数据，获取上述K5中的转化值，并将其与输电线虚拟长度数据一同带入到计算式：CDi=BZi*NCi，其中，CDi表示为输电线长度数据，NCi表示为输电线虚拟长度数据；

K7：提取影像信息，并将其在上述K3中的虚拟空间直角坐标系内进行标记，并将影像信息的坐标标记为aibj=（xj，yj，zj）,依据上述K4中的计算方式，从而计算出影像信息中的影像输电线直径，并将其与转化值一同带入到计算式，从而计算出影像输电线实际直径，将其标定为SJl，l=1,2,3......n2；

K8：提取上述K7中的影像输电线实际直径，并将其与直径数据进行覆冰判定，具体为：当SJl＞ZJi时，则判定该影像输电线有覆冰现象，当SJl≤ZJi时，则判定该影像输电线无覆冰现象，将各个时间点的覆冰现象进行依次标记，以第一个覆冰点为原点，依次记录后续覆冰位置，并计算覆冰直径，依据原点两个方向上覆冰的多少进行覆冰方向判断，选取其中覆冰直径大的一方位覆冰延伸方向，并将其标定为覆冰方向数据，并获取对覆冰长度数据；

辅助判定操作的具体操作过程为：

G1：获取影像输电线实际直径，并将其与直径数据一同带入到计算式：，其中，HTl表示为覆冰厚度数据，u1表示为覆冰厚度偏差因子；

G2：获取不同时间点的覆冰长度数据，并将其与覆冰厚度数据一同带入到计算式：，其中，Vl表示为覆冰体积数据，即覆冰体积值，FCl表示为覆冰长度数据；

G3：获取监控时间数据内的覆冰面积对应的时间点数据，将某个时间点的覆冰与覆冰面积一同带入到计算式：，其中Sl表示为覆冰的增长速度，T2表示为增长到某一时间段的时间点，T1表示为没有覆冰时的时间点；

G4：获取环境温度数据和输电线温度数据，并将其一同带入到差值计算式中，从而计算出温度差值，获取覆冰方向和风向数据，依据覆冰方向和风向数据进行覆冰速度影响数据判定，当覆冰方向与风向数据一致时，则判定覆冰速度影响数据为加速覆冰，并将其量化为识别数字1，当覆冰方向与风向数据相反时，则判定覆冰速度影响数据为减缓覆冰，并将其量化为识别数字2，依据加速覆冰和减缓覆冰设定一个对应的影响因子，Oh，h=1,2，且Oh对应h=1和2时，取值1.13925和0.831720；

G5：将温度差值、风速数据、温度差值、覆冰体积数据和覆冰的增长速度一同带入到计算式：，其中，QVe表示为除冰时间点的覆冰面积，ZT2表示为除冰的时间点数据，ZT1表示为当前的时间点，WDCl表示为温度差值，u2表示为温度差值对覆冰的影像因子，u3表示为风速对覆冰的影像因子，g表示为影响计算偏因子，u2的取值为0.731592，u3的取值为0.8111357，g的取值为0.915273。