一种输电线路覆冰检测系统及方法与流程
未命名
08-05
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1.本发明涉及输电线检测技术领域,具体涉及一种输电线路覆冰检测系统及方法。
背景技术:
2.覆冰是一种分布广泛的自然现象,对于输电线路,严重的覆冰有可能导致故障,甚至会引发大面积停电等灾难性事故。
3.当前覆冰检测一般依靠视频检测,通过对获取的视频信息进行分析,从而判断视频图像中的输电线是否发生覆冰现象,如固定监控人员轮班观察、图像机器学习分析、无人机巡检分析;但此类方法均受到雨雪天气的影响,导致图像不清晰,且线路存在晃动等干扰,因此根据视频图像检测输电线覆冰就存在检出误差大的问题。
技术实现要素:
4.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种输电线路覆冰检测系统及方法,以解决现有技术中,通过视频监测、固定监控人员轮班观察、图像机器学习分析以及无人机巡检等覆冰检测方法,受到雨雪天气图像不清晰,线路晃动等干扰,导致检出误差大的问题。
5.根据本发明实施例的第一方面,提供一种输电线路覆冰检测系统,其特所述系统包括:
6.输电线检测终端:设置于需要进行覆冰检测的输电线上,用于获取输电线路的线体温度并发送给系统控制终端;
7.系统控制终端:设置于需要进行覆冰检测的输电线周边环境中,用于获取环境湿度以及环境温度;根据环境温度以及环境湿度判断是否满足结冰条件,若满足结冰条件,获取多组温度,每一组温度包括一个线体温度以及环境温度,根据所述多组温度计算多组温度变化量,并根据预设的温度变化量条件得到输电线覆冰结论。
8.优选地,
9.所述输电线检测终端包括:第一温度检测模块、输电线检测控制模块以及第一无线通讯模块,所述第一温度检测模块与所述输电线检测控制模块连接,所述第一无线通讯模块与所述输电线检测控制模块连接;
10.所述第一温度检测模块用于获取输电线路的线体温度并发送给输电线检测控制模块,所述输电线检测控制模块用于将线体温度发送给第一无线通讯模块;
11.所述第一无线通讯模块用于将线体温度发送给系统控制终端。
12.优选地,
13.所述系统控制终端包括:第二无线通讯模块、第二温度检测模块、系统控制模块以及湿度检测模块,所述第二无线通讯模块、第二温度检测模块以及湿度检测模块分别与系统控制模块连接,所述第二无线通讯模块还与第一无线通讯模块通讯连接;
14.所述第二无线通讯模块用于接收所述第一无线通讯模块发送的线体温度并发送给所述系统控制模块;
15.所述第二温度检测模块用于获取环境温度并发送给所述系统控制模块;
16.所述湿度检测模块用于获取环境湿度并发送给所述系统控制模块;
17.所述系统控制模块用于根据环境温度以及环境湿度判断是否满足结冰条件,若满足结冰条件,获取多组温度,每一组温度包括一个线体温度以及环境温度,根据所述多组温度计算多组温度变化量,并根据预设的温度变化量条件得到输电线覆冰结论。
18.优选地,
19.所述系统控制模块用于根据环境温度以及环境湿度判断是否满足结冰条件包括:
20.所述系统控制模块实时获取到环境温度以及环境湿度后,判断环境温度是否大于预设的第一温度阈值,以及判断环境湿度是否大于预设的湿度阈值,若所述环境湿度大于预设的湿度阈值,且所述环境温度低于预设的第一温度阈值,则所述系统控制模块判定满足结冰条件。
21.优选地,
22.所述根据所述多组温度计算多组温度变化量,并根据预设的温度变化量条件得到输电线覆冰结论包括:
23.所述系统控制模块判定满足结冰条件的情况下,按照预设的时间间隔周期性获取多组温度,每组温度包括系统控制模块从输电线检测终端获取的线体温度,以及获取线体温度的同时获取的环境温度,所述多组温度包括第一组温度、第二组温度、第三组温度以及第四组温度;
24.所述系统控制模块将每组温度的线体温度减去环境温度取绝对值得到温差量δt,按照四组温度获取的先后顺序,分别得到δt1、δt2、δt3以及δt4,所述δt1为第一组温度的温差量;
25.所述系统控制模块将δt1与δt2相减取绝对值得到第一时间段的温差变化量,将δt2与δt3相减取绝对值得到第二时间段的温差变化量,将δt3与δt4相减取绝对值得到第三时间段的温差变化量,若所述第二时间段的温差变化量大于预设倍数的第一时间段的温差变化量,所述第二时间段的温差变化量同时大于预设倍数的第三时间段的温差变化量,且第三组温度中的线体温度小于0℃,则所述系统控制模块判定输电线在第二时间段覆冰。
26.优选地,
27.所述系统控制终端还包括:移动网络模块,所述移动网络模块用于连接所述系统控制模块以及输电网管理后台;
28.所述系统控制模块判定所述输电线在第二时间段覆冰后,且第四组温度中的线体温度小于0℃.时,所述系统控制模块通过所述移动网络模块向输电网管理后台发送覆冰告警信息。
29.优选地,
30.所述系统控制终端还包括:输电线加热模块,所述输电线加热模块与所述系统控制模块连接,所述输电线加热模块用于对输电线进行加热;
31.所述输电网管理后台接收到所述系统控制模块发送的覆冰告警信息后,通过所述移动网络模块向所述系统控制模块发送融冰指令,所述系统控制模块接收到所述融冰指令后,开启所述输电线加热模块对所述覆冰的输电线进行加热融冰;
32.所述系统控制模块在所述输电线加热模块启动过程中,持续获取所述线体温度,当所述线体温度大于预设的第二温度阈值时,所述系统控制模块关闭所述输电线加热模块。
33.根据本发明实施例的第二方面,提供一种输电线路覆冰检测方法,所述方法基于上述的一种输电线路覆冰检测系统,所述方法包括:
34.获取需要进行覆冰检测的输电线所处环境的环境温度以及环境湿度,将环境湿度与预设的湿度阈值进行比较,将环境温度与预设的第一温度阈值进行比较;
35.若环境湿度大于预设的湿度阈值,且环境温度低于预设的第一温度阈值,则周期性获取四组温度,每一组温度包括同一时刻获取的线体温度以及环境温度;
36.通过每组温度计算每组温度的温度变化量,判断四组温度变化量是否满足预设的温度变化量条件,若满足,则判定输电线结冰。
37.本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
38.本技术通过在需要进行覆冰检测的输电线上设置输电线检测终端,在输电线所处的环境中设置系统控制终端,通过输电线检测终端获取输电线的线体温度,通过系统控制终端获取输电线所处环境的环境温度以及环境湿度,通过环境湿度以及环境温度与预设的结冰条件进行比较,若满足结冰条件,则系统控制终端周期性获取多组输电线的线体温度以及环境温度,通过线体温度以及环境温度计算温度变化量,将温度变化量与预设的温度变化量结冰条件进行比较,从而判断输电线是否结冰;通过上述的方案,本技术在实现覆冰检测的过程中,相对于现有技术,不再受到雨雪天气图像不清晰,线路晃动等干扰,通过温度数据进行数学运算,从而得到覆冰检测结果,检测的精准度相较于现有技术有着明显的进步。
39.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
40.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
41.图1是根据一示例性实施例示出的一种输电线路覆冰检测系统的系统示意图;
42.图2是根据一示例性实施例示出的一种输电线路覆冰检测系统的详细系统示意图
43.图3是根据另一示例性实施例示出的一种输电线路覆冰检测方法的流程示意图;
44.附图中:1-系统控制终端,2-输电线检测终端,101-系统控制模块,102-第二温度检测模块,103-第二无线通讯模块,104-湿度检测模块,105-输电线加热模块,106-移动网络模块,201-输电线检测控制模块,202-第一温度检测模块,203-第一无线通讯模块。
具体实施方式
45.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
46.实施例一
47.图1是根据一示例性实施例示出的一种输电线路覆冰检测系统的系统示意图,如图1所示,该方法包括:
48.输电线检测终端2:设置于需要进行覆冰检测的输电线上,用于获取输电线路的线体温度并发送给系统控制终端;
49.系统控制终端1:设置于需要进行覆冰检测的输电线周边环境中,用于获取环境湿度以及环境温度;根据环境温度以及环境湿度判断是否满足结冰条件,若满足结冰条件,获取多组温度,每一组温度包括一个线体温度以及环境温度,根据所述多组温度计算多组温度变化量,并根据预设的温度变化量条件得到输电线覆冰结论;
50.可以理解的是,通过在需要进行覆冰检测的输电线上设置输电线检测终端2,在输电线所处的环境中设置系统控制终端1,通过输电线检测终端2获取输电线的线体温度,通过系统控制终端1获取输电线所处环境的环境温度以及环境湿度,通过环境湿度以及环境温度与预设的结冰条件进行比较,若满足结冰条件,则系统控制终端获取多组温度,每一组温度包括一个线体温度以及环境温度,根据所述多组温度计算多组温度变化量,并根据预设的温度变化量条件得到输电线覆冰结论,值得强调的是,在非覆冰状态下,将系统控制终端1部署在需覆冰检测的线路环境中,对系统控制终端1做好防雨水措施,以避免系统控制终端1的第二温度检测模块102覆冰,同时在需要覆冰检测的输电线上,部署输电线检测终端2,并使得输电线温度检测模块202紧贴输电线,一般情况下,输电线检测终端2部署在输电线历史上最容易结冰的一段,一般为线路最低点,或风口上;通过上述的方案,本技术在实现覆冰检测的过程中,相对于现有技术,不再受到雨雪天气图像不清晰,线路晃动等干扰,通过温度数据进行数学运算,从而得到覆冰检测结果,检测的精准度相较于现有技术有着明显的进步。
51.优选地,
52.所述输电线检测终端2包括:第一温度检测模块202、输电线检测控制模块201以及第一无线通讯模块203,所述第一温度检测模块202与所述输电线检测控制模块201连接,所述第一无线通讯模块203与所述输电线检测控制模块201连接;
53.所述第一温度检测模块202用于获取输电线路的线体温度并发送给输电线检测控制模块201,所述输电线检测控制模块201用于将线体温度发送给第一无线通讯模块203;
54.所述第一无线通讯模块203用于将线体温度发送给系统控制终端2;
55.可以理解的是,如附图2所示,本技术中的输电线检测终端2设置于待覆冰检测的输电线路上,通过第一温度检测模块202获取输电线上的线体温度,并将线体温度发送给输电线检测控制模块201,当系统控制终端1需要时,输电线检测控制模块201再将线体温度通过第一无线通讯模块203发送给系统控制终端1。
56.优选地,
57.所述系统控制终端1包括:第二无线通讯模块103、第二温度检测模块102、系统控制模块101以及湿度检测模块104,所述第二无线通讯模块103、第二温度检测模块102以及湿度检测模块104分别与系统控制模块101连接,所述第二无线通讯模块103还与第一无线通讯模块203通讯连接;
58.所述第二无线通讯模块103用于接收所述第一无线通讯模块203发送的线体温度
并发送给所述系统控制模块101;
59.所述第二温度检测模块102用于获取环境温度并发送给所述系统控制模块101;
60.所述湿度检测模块104用于获取环境湿度并发送给所述系统控制模块101;
61.所述系统控制模块101用于根据环境温度以及环境湿度判断是否满足结冰条件,若满足结冰条件,系统控制模块101获取多组温度,每一组温度包括一个线体温度以及环境温度,根据所述多组温度计算多组温度变化量,并根据预设的温度变化量条件得到输电线覆冰结论;
62.可以理解的是,如附图2所示,系统控制模块101根据第二温度检测模块102获取的实时环境温度以及湿度检测模块104实时获取的环境湿度,并与自身预设的结冰条件满足条件进行比较,从而得出当前环境是否能够结冰;在能够结冰的条件下,才会从输电线检测终端2获取多组输电线的线体温度,从而根据线体温度以及环境温度计算温度变化量,再根据预设的温度变化量条件得到输电线是否覆冰的结论。
63.优选地,
64.所述系统控制模块101用于根据环境温度以及环境湿度判断是否满足结冰条件包括:
65.所述系统控制模块101实时获取到环境温度以及环境湿度后,判断环境温度是否大于预设的第一温度阈值,以及判断环境湿度是否大于预设的湿度阈值,若所述环境湿度大于预设的湿度阈值,且所述环境温度低于预设的第一温度阈值,则所述系统控制模块101判定满足结冰条件;
66.可以理解的是,通过第二温度检测模块102获取待覆冰检测的输电线所处环境的环境温度,通过湿度检测模块104获取待覆冰检测的输电线所处环境的环境湿度,系统控制模块101获取到环境温度以及环境湿度后,因输电线的温度比环境温度偏高,因此,使用环境温度te及环境湿度we作为易冻条件初步判断,在环境温度0<te≤5℃及环境湿度we》85%时,又或在环境温度te≤0℃时,判定满足结冰的条件。
67.优选地,
68.所述根据所述多组温度计算多组温度变化量,并根据预设的温度变化量条件得到输电线覆冰结论包括:
69.所述系统控制模块101判定满足结冰条件的情况下,按照预设的时间间隔周期性获取多组温度,每组温度包括系统控制模块101从输电线检测终端2获取的线体温度,以及获取线体温度的同时获取的环境温度,所述多组温度包括第一组温度、第二组温度、第三组温度以及第四组温度;
70.所述系统控制模块101将每组温度的线体温度减去环境温度取绝对值得到温差量δt,按照四组温度获取的先后顺序,分别得到δt1、δt2、δt3以及δt4,所述δt1为第一组温度的温差量;
71.所述系统控制模块101将δt1与δt2相减取绝对值得到第一时间段的温差变化量,将δt2与δt3相减取绝对值得到第二时间段的温差变化量,将δt3与δt4相减取绝对值得到第三时间段的温差变化量,若所述第二时间段的温差变化量大于预设倍数的第一时间段的温差变化量,所述第二时间段的温差变化量同时大于预设倍数的第三时间段的温差变化量,且第三组温度中的线体温度小于0℃,则所述系统控制模块判定输电线在第二时间段覆
冰。
72.可以理解的是,在判定环境满足结冰条件后,系统控制模块101会周期性的获取多组温度,每一组温度包括同一时刻获取线体温度以及环境温度,也就是系统控制模块101在获取线体温度的同时读取环境温度,本实施例假定采样周期为10分钟每次,共获取四次线体温度tc以及环境温度te,也就是在满足结冰条件后,获取第一个十分钟时的线体温度tc以及环境温度te,再获取第二个十分钟时的线体温度tc以及环境温度te,第三个十分钟时的线体温度tc以及环境温度te,以及第四个十分钟时的线体温度tc以及环境温度te,分别记为线体温度t
c-1
、t
c-2
、t
c-3
以及t
c-4
以及环境温度t
e-1
、t
e-2
、t
e-3
、t
e-4
,根据四组线体温度以及环境温度计算四组温差量,并根据系统控制模块101中预设的温度变化量条件判断输电线是否结冰,因为冰的导热系数约为2.2w/(m
·
k),远大于水的导热系数为0.59w/(m
·
k)及空气的导热系数0.0267w/(m
·
k);当非覆冰时,环境温度te和线体温度tc因为环境温度变化,呈比例上升或下降,但输电线路覆冰后,因为冰的散热作用,在相同的时间内,线体温度下降的速度,是空气散热环境温度下降的2.2/0.0267=82倍;又例如,先出现雨雪再导致输电线路降温后开始凝结覆冰,输电线覆冰后的降温速度也是雨水降温速度的2.2/0.59=3.7倍;因此,通过在周期内计算te和tc的算数变化量δt,通过分析δt一定时间内变化的曲线,可以得到导线已经出现不可逆的覆冰,具体的实时方案算法为:在一定周期内分次(假定10分钟采样一次)获得输电线温度t
c-1
、t
c-2
、t
c-3
、t
c-4
,并在输电线温度采样同时采样环境温度t
e-1
、t
e-2
、t
e-3
、t
e-4
,并以环境温度作为基准计算温差变化量,公式为:
73.δt1=(t
c-1-t
e-1
)
74.δt2=(t
c-2-t
e-2
)
75.δt3=(t
c-3-t
e-3
)
76.δt4=(t
c-4-t
e-4
)
77.通过δt1减去δt2取绝对值得到第一时间段的温差变化量,将δt2减去δt3取绝对值得到第二时间段的温差变化量,将δt3减去δt4取绝对值得到第三时间段的温差变化量,若所述第二时间段的温差变化量大于预设倍数的第一时间段的温差变化量,所述第二时间段的温差变化量同时大于预设倍数的第三时间段的温差变化量,且第三组温度中的线体温度小于0℃,则所述系统控制模块101判定输电线在第二时间段覆冰,则说明输电线在第二时间段时发生输电线覆冰降温并且冰层不再溶解并后续保持稳定地降温。同时判断第三组温度中的线体温度t
c-3
是否小于0℃,用公式表达如下所示:
78.|δt
2-δt3|>n
×
|δt
1-δt2|;
79.|δt
2-δt3|>n
×
|δt
3-δt4|;
80.t
c-3
<0℃;
81.1<n<3.7;
82.在满足这个条件下,系统控制模块101就能知道在20到30分钟之间(从周期性获取数据开始),输电线开始结冰,且如果后续在满足结冰的条件下,线体温度始终小于0℃,表明后续持续处于结冰条件;
83.值得强调的是,之所以n取值为3.7倍,是因为在公式δt
冰
>n
×
δt
其他
中,δt
冰
为正数且表示从空气或水到覆冰的导热造成的温度变化,δt
其他
为正数且表示为δt
空气
或δt
水
,可以通过以上冰与水、冰与空气的导热比,近似的推导出δt
水
=δt
冰
/3.7;δt
空气
=δt
冰
/
82,当n取3.7时,代入公式δt
冰
>3.7
×
δt
空气
得到δt
冰
>3.7
×
δt
冰
/82是成立的,代入公式δt
冰
≥3.7
×
δt
水
得到δt
冰
≥3.7
×
δt
冰
/3.7也是成立的,但为了统一公式为δt
冰
>n
×
δt
冰
/3.7,需要对n取3.7的不足近似值,也就是n约等于且小于3.7。但n取82时,代入公式δt
冰
>82
×
δt
水
得到δt
冰
>82
×
δt
冰
/3.7是不成立的,且n取输电线覆冰后的降温速度与雨水降温速度的比值3.7,但是实际情况中,雨水环境中含有杂质,会雨水导致导热系数增大,所以输电线覆冰后的降温速度与雨水降温速度的比值会小于3.7;而输电线前后两次都为覆冰的情况下,导热系数比值为1,合并以上对n的范围限制进行推导,所以1<n<3.7。
84.优选地,
85.所述系统控制终端1还包括:移动网络模块106,所述移动网络模块106用于连接所述系统控制模块101以及输电网管理后台;
86.所述系统控制模块101判定所述输电线在第二时间段发生输电线覆冰后,且第三组温度的线体温度t
c-4
<0℃时,所述系统控制模块101通过所述移动网络模块106向输电网管理后台发送覆冰告警信息;
87.可以理解的是,系统控制模块101在计算出输电线在第二时间段(20-30分钟)之间发生覆冰现象时,还会继续判断t
c-4
的温度是否小于0℃,如果小于,表明输电线覆冰后在持续,此时系统控制模块101才会通过移动网络模块106向输电网管理后台发送覆冰告警信息。
88.优选地,
89.所述系统控制终端1还包括:输电线加热模块105,所述输电线加热模块105与所述系统控制模块101连接,所述输电线加热模块105用于对输电线进行加热;
90.所述输电网管理后台接收到所述系统控制模块101发送的覆冰告警信息后,通过所述移动网络模块106向所述系统控制模块101发送融冰指令,所述系统控制模块101接收到所述融冰指令后,所述系统控制模块101开启所述输电线加热模块105对所述覆冰的输电线进行加热融冰;
91.所述系统控制模块101在所述输电线加热模块105启动过程中,持续获取所述线体温度,当所述线体温度大于预设的第二温度阈值时,所述系统控制模块101关闭所述输电线加热模块105;
92.可以理解的是,系统控制模块101通过移动网络模块106接收融冰指令,开启输电线加热模块105对覆冰的线路进行加热融冰,电网有多种输电线加热方式,如:降低高压线电压,因负荷一定,电压下降后电流增加,使电线损耗增加而发热;又或是将输电切换到其他备用输电线,再将待融冰的输电线降低电压后,将其受电一侧加上负载装置,使得电流流过输电线后发热进行融冰;因高压线热力融冰方式较多,此处不再列举;系统控制模块101继续获取输电线检测控制模块201无线传输的输电线温度tc,当tc到达一定的高温时,如50℃,关闭输电线加热模块105,以避免输电线路损坏。
93.实施例二
94.图3是根据另一示例性实施例示出的一种输电线路覆冰检测方法的流程示意图,包括:
95.s1,获取需要进行覆冰检测的输电线所处环境的环境温度以及环境湿度,将环境湿度与预设的湿度阈值进行比较,将环境温度与预设的第一温度阈值进行比较;
96.s2,若环境湿度大于预设的湿度阈值,且环境温度低于预设的第一温度阈值,则周期性获取四组温度,每一组温度包括同一时刻获取的线体温度以及环境温度;
97.s3,通过每组温度计算每组温度的温度变化量,判断四组温度变化量是否满足预设的温度变化量条件,若满足,则判定输电线结冰;
98.可以理解的是,本技术还基于上述的输电线路覆冰检测系统给出了输电线路覆冰检测方法,具体为:获取需要进行覆冰检测的输电线所处环境的环境温度以及环境湿度,将环境湿度与预设的湿度阈值进行比较,将环境温度与预设的第一温度阈值进行比较;若环境湿度大于预设的湿度阈值,且环境温度低于预设的第一温度阈值,则周期性获取四组输电线的线体温度以及四组环境温度;通过线体温度以及环境温度计算温度变化量,判断四组温度变化量是否满足预设的温度变化量条件,若满足,则判定输电线结冰,值得强调的是,此处的温度阈值、湿度阈值、结冰条件以及温度变化量条件与上述的系统内容中描述的一致,此处不再做过多的赘述;通过上述的方案,本技术在实现覆冰检测的过程中,相对于现有技术,不再受到雨雪天气图像不清晰,线路晃动等干扰,通过温度数据进行数学运算,从而得到覆冰检测结果,检测的精准度相较于现有技术有着明显的进步。
99.可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
100.需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
101.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
102.应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。
103.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
104.此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
105.上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
106.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
107.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
技术特征:
1.一种输电线路覆冰检测系统,其特征在于,所述系统包括:输电线检测终端:设置于需要进行覆冰检测的输电线上,用于获取输电线路的线体温度并发送给系统控制终端;系统控制终端:设置于需要进行覆冰检测的输电线周边环境中,用于获取环境湿度以及环境温度;根据环境温度以及环境湿度判断是否满足结冰条件,若满足结冰条件,获取多组温度,每一组温度包括一个线体温度以及环境温度,根据所述多组温度计算多组温度变化量,并根据预设的温度变化量条件得到输电线覆冰结论。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述输电线检测终端包括:第一温度检测模块、输电线检测控制模块以及第一无线通讯模块,所述第一温度检测模块与所述输电线检测控制模块连接,所述第一无线通讯模块与所述输电线检测控制模块连接;所述第一温度检测模块用于获取输电线路的线体温度并发送给输电线检测控制模块,所述输电线检测控制模块用于将线体温度发送给第一无线通讯模块;所述第一无线通讯模块用于将线体温度发送给系统控制终端。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统控制终端包括:第二无线通讯模块、第二温度检测模块、系统控制模块以及湿度检测模块,所述第二无线通讯模块、第二温度检测模块以及湿度检测模块分别与系统控制模块连接,所述第二无线通讯模块还与第一无线通讯模块通讯连接;所述第二无线通讯模块用于接收所述第一无线通讯模块发送的线体温度并发送给所述系统控制模块;所述第二温度检测模块用于获取环境温度并发送给所述系统控制模块;所述湿度检测模块用于获取环境湿度并发送给所述系统控制模块;所述系统控制模块用于根据环境温度以及环境湿度判断是否满足结冰条件,若满足结冰条件,获取多组温度,每一组温度包括一个线体温度以及环境温度,根据所述多组温度计算多组温度变化量,并根据预设的温度变化量条件得到输电线覆冰结论。4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述系统控制模块用于根据环境温度以及环境湿度判断是否满足结冰条件包括:所述系统控制模块实时获取到环境温度以及环境湿度后,判断环境温度是否大于预设的第一温度阈值,以及判断环境湿度是否大于预设的湿度阈值,若所述环境湿度大于预设的湿度阈值,且所述环境温度低于预设的第一温度阈值,则所述系统控制模块判定满足结冰条件。5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述根据所述多组温度计算多组温度变化量,并根据预设的温度变化量条件得到输电线覆冰结论包括:所述系统控制模块判定满足结冰条件的情况下,按照预设的时间间隔周期性获取多组温度,每组温度包括系统控制模块从输电线检测终端获取的线体温度,以及获取线体温度的同时获取的环境温度,所述多组温度包括第一组温度、第二组温度、第三组温度以及第四组温度;所述系统控制模块将每组温度的线体温度减去环境温度取绝对值得到温差量δt,按
照四组温度获取的先后顺序,分别得到δt1、δt2、δt3以及δt4,所述δt1为第一组温度的温差量;所述系统控制模块将δt1与δt2相减取绝对值得到第一时间段的温差变化量,将δt2与δt3相减取绝对值得到第二时间段的温差变化量,将δt3与δt4相减取绝对值得到第三时间段的温差变化量,若所述第二时间段的温差变化量大于预设倍数的第一时间段的温差变化量,所述第二时间段的温差变化量同时大于预设倍数的第三时间段的温差变化量,且第三组温度中的线体温度小于0℃,则所述系统控制模块判定输电线在第二时间段覆冰。6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述系统控制终端还包括:移动网络模块,所述移动网络模块用于连接所述系统控制模块以及输电网管理后台;所述系统控制模块判定所述输电线在第二时间段覆冰后,且第四组温度中的线体温度小于0℃.时,所述系统控制模块通过所述移动网络模块向输电网管理后台发送覆冰告警信息。7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述系统控制终端还包括:输电线加热模块,所述输电线加热模块与所述系统控制模块连接,所述输电线加热模块用于对输电线进行加热;所述输电网管理后台接收到所述系统控制模块发送的覆冰告警信息后,通过所述移动网络模块向所述系统控制模块发送融冰指令,所述系统控制模块接收到所述融冰指令后,开启所述输电线加热模块对所述覆冰的输电线进行加热融冰;所述系统控制模块在所述输电线加热模块启动过程中,持续获取所述线体温度,当所述线体温度大于预设的第二温度阈值时,所述系统控制模块关闭所述输电线加热模块。8.一种输电线路覆冰检测方法,其特征在于,所述方法基于权利要求1-7任意一项所述的一种输电线路覆冰检测系统,所述方法包括:获取需要进行覆冰检测的输电线所处环境的环境温度以及环境湿度,将环境湿度与预设的湿度阈值进行比较,将环境温度与预设的第一温度阈值进行比较;若环境湿度大于预设的湿度阈值,且环境温度低于预设的第一温度阈值,则周期性获取四组温度,每一组温度包括同一时刻获取的线体温度以及环境温度;通过每组温度计算每组温度的温度变化量,判断四组温度变化量是否满足预设的温度变化量条件,若满足,则判定输电线结冰。
技术总结
本发明涉及一种输电线路覆冰检测系统及方法,应用于输电线路检测技术领域,包括:通过在输电线上设置输电线检测终端,在输电线所处的环境中设置系统控制终端,通过输电线检测终端获取线体温度,通过系统控制终端获取环境温度以及环境湿度,通过环境湿度以及环境温度与预设的结冰条件进行比较,若满足结冰条件,则系统控制终端周期性获取多组输电线的线体温度以及环境温度,并计算温度变化量,将温度变化量与预设的结冰条件进行比较,从而判断输电线是否结冰;本申请相对于现有技术,不再受到雨雪天气图像不清晰,线路晃动等干扰,通过温度数据进行数学运算,从而得到覆冰检测结果,检测的精准度相较于现有技术有着明显的进步。检测的精准度相较于现有技术有着明显的进步。检测的精准度相较于现有技术有着明显的进步。
技术研发人员:郑立凡 刘丽亚 郑金龙 张杰
受保护的技术使用者:东莞瀚邦为光电科技有限公司
技术研发日:2023.05.06
技术公布日:2023/8/4
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