[发明专利]基于平滑曲线拟合的弧垂测量方法、装置、设备和介质

说明书

本发明公开了一种基于平滑曲线拟合的弧垂测量方法，该方法包括：对采集的第一平面坐标、第二平面坐标及采集点平面坐标进行平滑处理，以对采集的定位坐标中的噪声进行有效去除，减小误差，提高弧垂计算的可靠性。再根据平滑处理后的第一平面坐标、第二平面坐标及采集点平面坐标确定连接线高程函数及拟合高程函数，并确定各自在实时测量处的第一高程及第二高程来计算实时弧垂，从而达到精确测量弧垂值目的。此外，还提出了基于平滑曲线拟合的弧垂测量装置、设备和存储介质。

技术领域

本发明涉及架空电线技术领域，尤其是涉及基于平滑曲线拟合的弧垂测量方法、装置、设备和介质。

背景技术

输电线路的弧垂是线路安全运行的主要指标，在架空电线施工放样、工程验收、运维和增容评估等工作中，导线弧垂是必须考虑的重要因素，弧垂过小，输电导线的拉应力就大，导线振动现象加剧，安全系数减小，导线强度要求提高。弧垂过大，导线对地或对交跨物安全距离变小，需要加高塔架以确保安全，此时势必增加工程投资。因此在实际电力工程建设、运维、改造工作中，经常需要对导线弧垂进行测量，以确保导线弧垂满足要求，从而保证输电线路安全运行。

常规弧垂测量方法测量时首先需要选择合适的测量站点架设测量仪器，然后肉眼瞄准输电导线上的观测点获取测量数据，通过计算获得弧垂值。该方法对观测场地、视线、角度等条件均要求较高，对于地处高山峻岭、沟壑纵横等复杂环境地区的架空输电导线弧垂往往很难进行测量。而且上述方法通常只能获得导线最低点处的概略弧垂。同时由于输电导线受风荷振动导致瞄准难度大，测量精度低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供精确测量的基于平滑曲线拟合的弧垂测量方法、装置、设备和介质。

一种基于平滑曲线拟合的弧垂测量方法，所述方法用于测量架空电线的弧垂，所述架空电线架设在相邻的第一电塔与第二电塔之间，所述架空电线通过第一挂线点与所述第一电塔连接，通过第二挂线点与所述第二电塔连接，所述架空电线上设置有至少一个预设采集点；

所述方法包括：

将架空电线的第一挂线点作为二维平面的坐标原点构建直角坐标系，获取所述第二挂线点在所述直角坐标系中的第二平面坐标，获取在架空电线的每个预设采集点在所述直角坐标系中的采集点平面坐标；

对所述第一平面坐标、所述第二平面坐标及采集点平面坐标进行平滑处理；

根据平滑处理后的第一平面坐标及第二平面坐标确定所述架空电线的连接线高程函数；

对平滑处理后的采集点平面坐标进行最小二乘法化拟合，得到所述架空电线的拟合高程函数；

获取实时测量处相对于所述坐标原点的相对水平距离，根据所述相对水平距离及所述连接线高程函数计算在所述实时测量处的第一高程，根据所述相对水平距离及所述拟合高程函数计算在所述实时测量处的第二高程，将所述第一高程减去所述第二高程以计算所述架空电线的实时弧垂。

在其中一个实施例中，所述连接线高程函数为经过所述第一挂线点与所述第二挂线点的一次线性函数。

在其中一个实施例中，所述对平滑处理后的采集点平面坐标进行最小二乘法化拟合，得到所述架空电线的拟合高程函数，包括：

构建斜抛物线模型，根据所述斜抛物线模型对平滑处理后的采集点平面坐标进行最小二乘法化拟合，以拟合得到拟合坐标与采集点平面坐标之间误差的平方和为最小时的拟合参数；

根据所述拟合参数确定目标斜抛物线函数，将所述目标斜抛物线函数作为所述拟合高程函数。

在其中一个实施例中，所述对所述第一平面坐标、所述第二平面坐标及采集点平面坐标进行平滑处理，包括：

从所述坐标原点起依次将预设个采集点平面坐标作为平滑区间，对每个所述平滑区间内的平面坐标进行均方根计算，以得到在每个所述平滑区间内的有效值；