[發(fā)明專利]一種覆冰測量裝置及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810409263.6
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108592818B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張博;魏建林;馬杰;艾文君;李夢麗;楊曉輝;楊威;趙書杰;謝凱;王超;馬倫;白銀浩;劉澤輝;劉博;張宇鵬;伍川;葉中飛
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 蘇州知途知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32299
• 代理人: 張錦波

1.一種覆冰測量裝置，其特征在于，包括：固定架和兩個覆冰檢測單元，兩個所述覆冰檢測單元安裝于固定架上，且位于輸電導(dǎo)線兩側(cè)，兩個所述覆冰檢測單元所在平面垂直于輸電導(dǎo)線的延伸方向；

所述覆冰測量單元，包括：殼體、激光發(fā)生組件和激光接收組件，所述激光發(fā)生組件和激光接收組件均安裝于殼體內(nèi)，且所述激光發(fā)生組件的發(fā)射口與激光接收組件的接收口處設(shè)有安裝于殼體上的透明件；

所述激光發(fā)生組件用于向被測量物體表面發(fā)射出平面光幕，在輸電導(dǎo)線上形成投影輪廓線，所述激光發(fā)生組件包括激光發(fā)生器和透鏡，所述透鏡安裝于激光發(fā)生器發(fā)射端口處；

所述激光接收組件包括接收鏡片組、CMOS陣列和信號處理器，所述接收鏡片組收集被輸電導(dǎo)線反射回來的激光，并投影到CMOS陣列形成剖面圖形，所述信號處理器采用光學(xué)三角測量原理，得到投影輪廓線的空間坐標(biāo)，確定導(dǎo)線覆冰形狀信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆冰測量裝置，其特征在于，兩個所述覆冰檢測單元與輸電導(dǎo)線中軸線的夾角在120°-180°之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆冰測量裝置，其特征在于，所述激光發(fā)生器為波長為810nm-850nm的紅外激光器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆冰測量裝置，其特征在于，所述透明件上設(shè)有雨刮器和雨量傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的覆冰測量裝置，其特征在于，所述透明件上還設(shè)有融冰加熱線。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的覆冰測量裝置，其特征在于，所述殼體的透明件處還設(shè)有冰雪防護(hù)罩。

7.一種覆冰測量方法，其特征在于，使用如權(quán)利要求1-6任一項所述的覆冰測量裝置，包括如下步驟：

A通過覆冰測量裝置對裸導(dǎo)線數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；

B通過覆冰測量裝置對覆冰導(dǎo)線數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；

C對比裸導(dǎo)線數(shù)據(jù)與覆冰導(dǎo)線數(shù)據(jù)，得到覆冰數(shù)據(jù)；

步驟A和步驟B中，數(shù)據(jù)采集方法如下：

向被測量物體表面發(fā)射出平面光幕，在輸電導(dǎo)線上形成投影輪廓線；收集被輸電導(dǎo)線反射回來的激光，并投影到CMOS陣列形成剖面圖形；采用光學(xué)三角測量原理，得到投影輪廓線的空間坐標(biāo)，確定導(dǎo)線覆冰形狀信息。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟A包括：

在一個條輸電導(dǎo)線上設(shè)置多個監(jiān)測點；

每個測點在安裝后，通過覆冰檢測單元對無覆冰條件下導(dǎo)線的輪廓進(jìn)行掃描；

基于XZ坐標(biāo)系，上下兩個覆冰檢測單元分別建立裸導(dǎo)線一半的輪廓信息f_0上(x,z)＝0，f_0下(x,z)＝0；

整合兩部分輪廓數(shù)據(jù)，得到裸導(dǎo)線的整體輪廓數(shù)據(jù)f₀(x,z)＝0。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟B包括：

覆冰測量裝置每間隔10min-60min測量一次覆冰后導(dǎo)線的輪廓數(shù)據(jù)；

基于XZ坐標(biāo)系，上下兩個覆冰測量單元分別建立覆冰導(dǎo)線一半的輪廓信息f_1上(x,z)＝0，f_1下(x,z)＝0；

整合兩部分輪廓數(shù)據(jù)，得到覆冰導(dǎo)線的整體輪廓數(shù)據(jù)f₁(x,z)＝0。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟C包括：

f₁(x,z)＝0與f₀(x,z)＝0曲線之間的區(qū)域即為導(dǎo)線覆冰部分面積，即