[發明專利]用于輸電線路的微風振動監測校準方法

在審

• 申請號: 201810386313.3
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108761368A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 陳新碧
• 申請（專利權）人: 重慶沐信潤喆網絡科技有限公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于輸電線路的微風振動監測校準方法，其特征在于，所述校準方法包括有以下步驟：

1)在微風振動監測系統上安裝校準電路，所述校準電路包括有采集模塊、核查模塊、數據處理模塊、電源模塊和通信模塊，所述采集模塊、核查模塊、電源模塊、通信模塊均與所述數據處理模塊連接；

2)輸電線路微風振動監測裝置進行初始化；

3)輸電線路微風振動監測系統通過通信模塊向數據處理模塊發出校時請求，數據處理模塊接收到校時請求后，向采集模塊發送工作指令；

4)啟動輸電線路微風振動監測裝置中的傳感器和通信模塊電源；

5)計算輸電線路中導線的振動頻率和振幅；

6)將計算后的結果進行校準，得到校準后的誤差值。

2.如權利要求1所述的用于輸電線路的微風振動監測校準方法，其特征在于，步驟1)中所述校準電路的具體安裝結構如下：

所述采集模塊包括有設置在待測輸電導線上的懸臂梁傳感器、一般應變片、固定卡環、傳力梁；懸臂梁傳感器一端通過固定卡環與輸電導線連接，懸臂梁傳感器另一端與傳力梁連接，傳力梁通過滾輪與導線接觸，一般應變片設置于懸臂梁傳感器上，設置于懸臂梁的傳感器設置于有通孔，一般應變片設置于通孔處；所述核查模塊包括核查應變片，所述核查應變片與一般應變片對稱設置于懸臂梁傳感器上；核查應變片與一般應變片分別與切換開關連接；所述切換開關與數據處理模塊連接。

3.如權利要求1所述的用于輸電線路的微風振動監測校準方法，其特征在于，所述步驟5)中導線的振動頻率和振幅計算方法采用：峰峰值法、曲線擬合后的峰峰值法、快速Fourier變換法。

4.如權利要求3所述的用于輸電線路的微風振動監測校準方法，其特征在于，所述峰峰值法的工作原理如下：記錄信號的峰峰值來確定振動的次數，此方法通過比較某1個點的采樣值與其旁邊點的采樣值來確定該點是否為最大點或最小點。

5.如權利要求3所述的用于輸電線路的微風振動監測校準方法，其特征在于，所述曲線擬合后的峰峰值法工作原理如下：

傳感器受外界環境影響使測量數據有較多噪聲信號，這些噪聲信號對分析微風振動有很大的影響；曲線擬合法能利用采樣值得到一條平滑的曲線，有效濾除噪聲信號，這里采用最小二乘法擬合曲線；

現有一組加速度采樣數據(x_j，y_j)，其中j＝0，1，2，…，n；n∈N；設多項式擬合函數為公式(2)；

根據函數與離散數據y_j的誤差平方和由公式(3)得出；

式中，m表示(m+1)元線性方程組；i＝0，1，2，…，m；

確定函數系數a_j，使得函數與離散數據y_i的誤差平方和最小，令j＝0，1，2，…，n；可得到公式(4)；

依此取S對a_j求偏導，整理可得一個(m+1)元線性方程組，解方程組可求出待定系數a_j，進而可以確定擬合函數。

6.如權利要求3所述的用于輸電線路的微風振動監測校準方法，其特征在于，任何連續測量的時序或信號，都可以表示為不同頻率正弦波信號的無限疊加；快速Fourier變換利用直接測量到的原始信號，以累加方式來計算該信號中不同正弦波信號的頻率、振幅、相位；

所述快速Fourier變換法的工作原理如下：

原始信號含有采樣頻率為1024Hz、經過均值處理得到的512個樣本，對這些樣本進行512點的快速Fourier變換，得到512點的復數序列，每一個復數可以表示信號在某一頻率下的特征，如公式(5)；

式中，f_l為信號頻率；l代表第l個點，l＝1，2，…，N；N表示快速Fourier變換點數；f_s為采樣頻率；

該點的模值就是該頻率下的幅度特性，由公式(6)得到；

式中，A為信號振幅；a、b分別為復數的實部和虛部；

由上述分析可知微風振動信號經過快速Fourier變換后能快速得到振動信號的頻率和振幅。

7.如權利要求1所述的用于輸電線路的微風振動監測校準方法，其特征在于，所述步驟4)中的校準公式如下：

其中，ε_b：線夾出口處的動彎應變，單位為με；d：導線最外層的線股股徑，單位為mm；Y_b：線夾出口89mm處彎曲振幅，單位為mm；P²＝T/(E·I_min)，a＝89mm；T：試驗時導線平均運動張力，單位為N·mm²。