[發明專利]一種覆冰測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201810409263.6
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108592818B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）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）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;國網河南省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 蘇州知途知識產權代理事務所(普通合伙) 32299
• 代理人: 張錦波

本發明涉及一種覆冰測量裝置，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，且位于輸電導線兩側，兩個所述覆冰檢測單元所在平面垂直于輸電導線的延伸方向。本發明提供的覆冰測量裝置，激光在導線和覆冰上形成投影輪廓線，輪廓線的反射光由CMOS影像接收單元接收，基于光學三角測量原理經過信號處理后，可以得到輪廓線的空間坐標，從而可以準確得到導線覆冰形狀信息。而基于監測的覆冰形狀信息，可以為及時修正電網覆冰預警、氣動力參數分析等工作，有效預防覆冰造成的電網事故、災害等。

技術領域

本發明涉及輸電線路監測設備領域，尤其涉及一種對導線覆冰情況進行測量的覆冰測量裝置及測量方法。

背景技術

覆冰故障常見的輸電線路故障之一，嚴重危害電網安全穩定運行。輸電導線覆冰易造成導線重冰過載、舞動、脫冰跳躍、電氣擊穿跳閘等故障，嚴重時會導致電網癱瘓。為減輕或消除覆冰故障的影響，電網企業積極發展覆冰預測預報技術、線路融冰技術、塔線體系抗冰技術提升。而輸電導線覆冰數據的及時準確監測是所有這些技術的重要環節。

常用的導線覆冰監測技術主要有三類：覆冰導線稱重法、覆冰圖像輪廓解析，人工手動測量等。受測量技術和惡劣的線路條件制約，目前輸電線路覆冰監測主要以覆冰重量、等值覆冰厚度監測為主，對覆冰形狀的監測相對粗糙，難以滿足覆冰預測和預報的模型修正需要，難以滿足覆冰導線氣動力參數測試需要。工程中亟需一種可以準確監測覆冰導線截面形狀的技術。

發明內容

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種覆冰測量裝置，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，且位于輸電導線兩側，兩個所述覆冰檢測單元所在平面垂直于輸電導線的延伸方向；

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

所述激光發生組件用于向被測量物體表面發射出平面光幕，所述激光發生組件包括激光發生器和透鏡，所述透鏡安裝于激光發生器發射端口處；

所述激光接收組件包括接收鏡片組、CMOS陣列和信號處理器。

進一步改進為，兩個所述覆冰檢測單元與輸電導線中軸線的夾角在120°-180°之間。

進一步改進為，所述激光發生器為波長為810nm-850nm的紅外激光器。

進一步改進為，所述透明件上設有雨刮器和雨量傳感器。

進一步改進為，所述透明件上還設有融冰加熱線。

進一步改進為，所述殼體的透明件處還設有冰雪防護罩。

本發明還提供了一種覆冰測量方法，包括如下步驟：

A通過覆冰測量裝置對裸導線數據進行采集；

B通過覆冰測量裝置對覆冰導線數據進行采集；

C對比裸導線數據與覆冰導線數據，得到覆冰數據。

進一步改進為，所述步驟A包括：

在一個條輸電導線上設置多個監測點；

每個測點在安裝后，通過覆冰檢測單元對無覆冰條件下導線的輪廓進行掃描；

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

整合兩部分輪廓數據，得到裸導線的整體輪廓數據f₀(x,z)＝0。

進一步改進為，所述步驟B包括：