[發(fā)明專利]一種基于北斗定向的電力線舞動監(jiān)測系統(tǒng)和方法

在審

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• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114383613A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉義;李旭
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01S19/53
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 許慶勝

本發(fā)明實施例涉及一種基于北斗定向的電力線舞動監(jiān)測系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括處理器、北斗檢測模塊、加速度檢測模塊和角速度檢測模塊；北斗檢測模塊檢測電力線的第一傾角；加速度檢測模塊用于檢測電力線第一加速度；角速度檢測模塊用于檢測電力線角速度；處理器用于對第一傾角、角速度和第一加速度進行處理，得到校正后x、y、z三個方向的第二加速度；以及對x、y、z三個方向的第二加速度處理，得到電力線的舞動幅值。該系統(tǒng)通過第一傾角對角速度和第一加速度進行校正得到第二加速度，采用第二加速度計算電力線的舞動幅值，提高了計算得到舞動幅值的精度，也校正了加速度檢測模塊和角速度檢測模塊因電力線舞動不穩(wěn)定導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)誤差大。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于北斗定向的電力線舞動監(jiān)測系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

電力導(dǎo)線舞動是電力導(dǎo)線在氣流作用下呈現(xiàn)出大幅度低頻率的振動，其發(fā)生原因主要有電力導(dǎo)線覆冰、風激勵以及線路結(jié)構(gòu)、參數(shù)的影響。例如：在山區(qū)，其自然環(huán)境惡略，極易出現(xiàn)電力導(dǎo)線覆冰現(xiàn)象，覆冰電力導(dǎo)線在風激勵作用下容易引起低頻率的大幅舞動，如果不能及時發(fā)現(xiàn)進行維護工作，最終會導(dǎo)致電力導(dǎo)線之間產(chǎn)生閃絡(luò)、電力導(dǎo)線斷裂、損壞等。

目前電力導(dǎo)線的舞動監(jiān)測系統(tǒng)大多采用加速度測量法或北斗差分定位法。加速度計測量法是將加速度計綁定在電力導(dǎo)線上，采集加速度數(shù)據(jù)樣本，再將樣本通過通信模塊傳到服務(wù)器上進行處理，如濾波，快速傅里葉變換以及積分等，最后將處理好的信息上傳用戶，該方法實現(xiàn)起來比較簡單，但存在精度不高的缺點，很難準確的給出舞動的真實值。北斗差分定位法是利用北斗衛(wèi)星的兩個不同基站之間的信號做差分計算，最終擬合出移動基站的運動軌跡，該方法的穩(wěn)定性較差，由于接收機接收北斗衛(wèi)星信號需要一定的時間，而固定在電力線上的接收機處在變速運動當中，所以會導(dǎo)致信號失真。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種基于北斗定向的電力線舞動監(jiān)測系統(tǒng)和方法，用于解決現(xiàn)有對電力導(dǎo)線的舞動監(jiān)測方式存在精度不高、穩(wěn)定性差的技術(shù)問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案：

一種基于北斗定向的電力線舞動監(jiān)測系統(tǒng)，包括處理器以及與所述處理器連接的北斗檢測模塊、加速度檢測模塊和角速度檢測模塊，所述北斗檢測模塊、所述加速度檢測模塊和所述角速度檢測模塊均設(shè)置在電力線上；

所述北斗檢測模塊，用于檢測電力線的第一傾角；

所述加速度檢測模塊，用于檢測電力線x、y、z三個方向的第一加速度；

所述角速度檢測模塊，用于檢測電力線x、y、z三個方向的角速度；

所述處理器，用于對所述第一傾角、所述角速度和所述第一加速度進行處理，得到校正后x、y、z三個方向的第二加速度；以及對x、y、z三個方向的所述第二加速度處理，得到電力線的舞動幅值。

優(yōu)選地，該基于北斗定向的電力線舞動監(jiān)測系統(tǒng)包括與所述處理器連接的通訊模塊，所述通訊模塊用于與服務(wù)器通信連接。

優(yōu)選地，該基于北斗定向的電力線舞動監(jiān)測系統(tǒng)包括與所述處理器連接的供電模塊，所述供電模塊用于至少給所述處理器、所述北斗檢測模塊、所述加速度檢測模塊和所述角速度檢測模塊供電。

優(yōu)選地，所述處理器包括傾角處理子模塊、校正子模塊和幅值計算子模塊；

所述傾角處理子模塊，用于對所述第一傾角和所述角速度采用姿態(tài)四元數(shù)公式計算，得到對應(yīng)該角速度的傾角估計量；

所述校正子模塊，用于對所述第一加速度和與所述第一加速度對應(yīng)的所述傾角估計量采用校正公式計算，得到與所述第一加速度對應(yīng)的第二加速度；

所述幅值計算子模塊，用于通過x、y、z三個方向的所述第二加速度得到對應(yīng)方向的位移值，將x、y、z三個方向的位移值各自平方的和再開方處理，得到電力線的舞動幅值；