[發明專利]一種電線塔振幅監測方法及系統

無效

• 申請號: 201210013738.2
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN102564570A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 黃海蓮
• 申請（專利權）人: 航天科工深圳(集團)有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電線塔監測領域，尤其涉及一種電線塔振幅監測方法及系統。

背景技術

隨著我國電網的不斷擴大，電線必不可少的需要從一些偏僻的山區拉線，一般情況下，由于山區的風、雪，雨等自然條件易使對支撐電線的電線桿發生強烈震動、傾斜、倒地等現象，再加上偏遠地區，電力工作人員對電線桿的查詢也比較困難，目前市面上的振幅監測儀的精度比較低，且不夠智能化，因此，迫切需要一種監測精度高且智能化的電線塔振幅監測儀。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術監測精度低且不夠智能的缺陷，提供一種監測精度高且智能化的電線塔振幅監測方法及系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種電線塔振幅監測方法，所述方法包括以下步驟：

S1.在預設時間間隔內分別通過加速計傳感器采集相對于電線塔的加速度信號和通過陀螺儀采集相對于地面的角速度信號；

S2.根據所述角速度信號基于DSP實時計算捷聯矩陣，并根據所述捷聯矩陣提取電線塔的姿態角，以將相對于電線塔的加速度信號轉換為相對于地面的加速度信號；

S3.通過對相對于地面的加速度信號進行二次積分生成電線塔的振幅；

S4.通過無線網絡和/或USB接口將電線塔的振幅發送至數據分析中心，以實時監測電線塔的振幅。

在本發明所述的方法中，所述步驟S2中計算捷聯矩陣的算法為四元素法。

在本發明所述的方法中，所述步驟S2還包括以下步驟：

根據Kalman濾波校正四元素，以計算出四元素初始值及其估計誤差值。

在本發明所述的方法中，所述步驟S3中的二次積分具體為沿電線塔轎箱的Z軸方向采用梯形積分法以及沿電線塔轎箱的X軸方向和Y軸方向分別采用頻域三角級數積分法。

在本發明所述的方法中，所述步驟S3還包括以下步驟：

將所述電線塔的振幅存儲至EEPROM和/或外部RAM。

本發明還構造一種電線塔振幅監測系統，所述系統包括依次連接的采集模塊、轉換模塊、生成模塊以及發送模塊，其中，?

采集模塊，用于在預設時間間隔內分別通過加速計傳感器采集相對于電線塔的加速度信號和通過陀螺儀采集相對于地面的角速度信號；

轉換模塊，用于根據所述角速度信號基于DSP實時計算捷聯矩陣，并根據所述捷聯矩陣提取電線塔的姿態角，以將相對于電線塔的加速度信號轉換為相對于地面的加速度信號；

生成模塊，用于通過對相對于地面的加速度信號進行二次積分生成電線塔的振幅；

發送模塊，用于通過無線網絡和/或USB接口將電線塔的振幅發送至數據分析中心，以實時監測電線塔的振幅。

在本發明所述的系統中，?所述轉換模塊中計算捷聯矩陣的算法為四元素法。

在本發明所述的系統中，所述轉換模塊與所述生成模塊之間還設有校正模塊，其中，?

校正模塊，用于根據Kalman濾波校正四元素，以計算出四元素初始值及其估計誤差值。

在本發明所述的系統中，所述生成模塊中的二次積分具體為沿電線塔轎箱的Z軸方向采用梯形積分法以及沿電線塔轎箱的X軸方向和Y軸方向分別采用頻域三角級數積分法。

在本發明所述的系統中，所述系統還包括與所述生成模塊連接的存儲模塊，其中，?

存儲模塊，用于將所述電線塔的振幅存儲至EEPROM和/或外部RAM。

實施本發明的技術方案，具有以下有益效果：通過DSP對捷聯矩陣進行實時計算，并根據二次積分生成的電線塔的振幅，以將其通過無線網絡和/或USB接口發送至數據分析中心，該技術方案可提前預測電線塔的安全狀態，并減少了電力工作者的工作量以及避免了危險，精度高且智能化。?

另外，通過四元素法計算捷聯矩陣，并根據Kalman濾波校正四元素，進一步提高了監測精度。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明電線塔振幅監測方法的流程圖；

圖2是本發明電線塔振幅監測系統的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。