[發明專利]一種基于高清圖像的輸電線路覆冰厚度計算方法及系統

有效

• 申請號: 201610968591.0
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN106568388B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 羅望春;張厚榮;張建剛;蘇國磊;張福;王敩青;楊躍光;李文榮
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

本發明公開一種基于高清圖像的輸電線路覆冰厚度計算方法及系統，步驟1，獲取包括輸電線路導線與地線的實時圖像；步驟2，測量同一場景的實時圖像中導線與地線的厚度比值，初步判斷地線的覆冰程度；步驟3，根據輸電線路導線與地線的直徑規格及實測厚度比值，采用改進型標準冰厚計算模型得到覆冰厚度。本發明的基于高清圖像的輸電線路覆冰厚度計算方法及系統，完善了人工觀冰的結果，減小人工觀冰結果同實際覆冰情況之間的誤差，可提高人工觀冰的準確性，為融冰決策提供更準確的信息支撐。

技術領域

本發明涉及輸電線路覆冰監測領域，尤其涉及一種提基于高清圖像的輸電線路覆冰厚度計算方法及系統。

背景技術

輸電線路覆冰是電網安全運行的重大威脅，嚴重的覆冰將造成巨大的經濟損失，故必須做好覆冰地區輸電線路覆冰雪的監測和預警工作，將覆冰事故消除在萌芽狀態，保障覆冰區線路安全運行。目前人工觀冰作為線路覆冰監測的主要手段在防冰抗冰工作中發揮重要作用，但在實際應用中，人工觀冰存在以下4個方面問題：

(1)現場能見度低影響人工觀冰結果。北方寒冷空氣南下與南方暖濕氣流相遇形成冷鋒，在空氣中將形成大量的冰晶、雪花，造成周圍環境能見度明顯下降，此時正是輸電線路覆冰增長速度最快的時段。但是由于現場能見度低，防冰人員在人工觀冰過程中普遍反映無法看清桿塔高處的導地線的覆冰情況，只能采取估算的方式，而地面附近因地面植被保溫及地熱的作用，基本觀測不到覆冰，造成人工觀冰存在困難。

(2)模擬導線觀冰厚度與高處導地線覆冰有差異。主要原因是一是模擬導線處于地面附近，氣象環境與高處不同。空氣在地面附近流動過程中，受到地面摩擦阻力的作用，越靠近地面的風速越小；同時地面由于地熱、植被保溫等作用，地面附近氣溫較高。二是模擬導線無電流通過，無熱效應。一般情況下模擬導線的型號同桿塔導線型號一致，然而運行中的導線由于通有電流會產生熱效應，覆冰過程可能同模擬導線有所差異。

(3)桿塔高處與塔腳溫差較大。人工觀冰的范圍主要在觀測塔塔腳附近，而實際導地線處于桿塔高處。桿塔高處與塔腳的氣溫差異會明顯影響到各自的覆冰過程。據經驗表明，一般情況下寒潮經過時，桿塔高處先出現覆冰，塔腳出現覆冰將延遲1～2天；寒潮消退時，桿塔高處的融冰脫冰較為迅速，而塔腳的自然融冰需經過更長時間。這種現象對人工觀冰的帶來了一定的困難。

(4)掉落冰樣測冰不規范。同模擬導線觀冰、塔材觀冰及現場估算冰厚等方式相比，桿塔導地線掉落冰樣測冰結果具有較高的準確性。但是，在掉落冰樣測冰的過程中，由于尚缺乏相關技術規范書的指導，測量方法存在一定的誤區。如將掉落冰樣仍以長短徑法或稱重法測冰厚的方式計算冰厚，導致測冰結果偏小；直接用游標卡尺測冰厚過程中，未多次測量取平均值，導致測冰結果不具代表性；掉落冰樣測冰不及時，在冰樣掉落后1～2天后才進行測量等問題。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中存在的問題，提出一種基于高清圖像的輸電線路覆冰厚度計算方法及系統，可提高覆冰厚度測量的準確性。

為達到上述發明的目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種基于高清圖像的輸電線路覆冰厚度計算方法，包括如下步驟：

步驟1，獲取包括輸電線路導線與地線的實時圖像；

步驟2，測量同一場景的實時圖像中導線與地線的厚度比值，初步判斷地線的覆冰程度；

步驟3，根據輸電線路導線與地線的直徑規格及實測厚度比值，采用改進型標準冰厚計算模型得到覆冰厚度。

進一步，所述步驟2還包括如下步驟：

步驟21，判斷實時圖像中導線、地線各自線路的覆冰類型，所述覆冰類型包括線路未覆冰、線路覆冰為霧凇或混合淞、線路覆冰為雨淞；