CN111998814B - 一种输电线路和高空输电线路覆冰厚度获取方法及计算仪 - Google Patents

一种输电线路和高空输电线路覆冰厚度获取方法及计算仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种输电线路和高空输电线路覆冰厚度获取方法及计算仪，其中输电线路覆冰厚度获取方法为获取覆冰输电线的覆冰长度、覆冰重量以及截面半径并代入标准冰厚模型中；高空输电线路覆冰厚度获取方法为采样模拟导线；获取所述模拟导线的标准覆冰厚度；获取所述高空输电线的距离地面的垂直高度；基于高空输电线标准冰厚模型，获取所述高空输电线的高度；计算仪包括主系统、称重机构以及输入装置。本发明提出的输电线路覆冰厚度获取方法以及高空输电线路覆冰厚度获取方法的参数容易取得，适用于现场对覆冰厚度进行测量，同时提出了基于上述方法的计算仪，能够方便现场作业人员简单、便捷、快速计算出电力线路的覆冰厚度。

Description

一种输电线路和高空输电线路覆冰厚度获取方法及计算仪
技术领域
本发明涉及电力线路覆冰厚度计算工具领域，具体的，涉及一种输电线路和高空输电线路覆冰厚度获取方法及计算仪。
背景技术
输电线路覆冰后，将使电线所受的张力增加，弧垂增大，杆塔荷载增大，影响输电线路的安全稳定运行。通常用电线的等值覆冰厚度来描述线路覆冰的严重程度。为保障输电线路的安全运行，电力部门在覆冰灾害最严重的时期，仍需采用人工运检仅依靠望远镜通过经验法判断导线覆冰及受力情况，其中缺乏有效可靠的技术装备和技术手段。
现有的覆冰厚度测量方法主要有：基于拉力和倾角传感器的覆冰厚度监测法、图像监测法等。基于拉力和倾角的覆冰厚度监测法要通过在线监测装置获得相应数据，而目前在线监测装置的电源可靠性问题一直没有解决，此类方法不能满足可靠性要求；图像监测法同属在线监测装置，除可靠性问题以外，获得的图像质量将对覆冰厚度的监测有很大的影响。
同时，目前利用的称重法和高度换算法，计算过程过于复杂，对现场人员覆冰厚度数据的获取，极不方便，工作效率低。现在是作业人员称覆冰重量。然后，将重量数据上报，让后台人员计算。过程复杂，现场人员无法第一时间获知覆冰厚度数据；若覆冰厚度数据计算出来，不准时，后台人员无法把控，可能还要让现场人员继续测量，必然增加现场人员工作量和时间长度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供输电线路覆冰厚度获取方法，目的之二是提出了一种高空输电线路覆冰厚度获取方法，目的之三是提出了基于上述两种方法的计算仪，能够方便现场作业人员简单、便捷、快速计算出电力线路的覆冰厚度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种输电线路覆冰厚度获取方法，
获取覆冰输电线的覆冰长度、覆冰重量以及截面半径；
将上述数据代入标准冰厚模型中，得到输电线的覆冰厚度，所述标准冰厚模型为：
Figure GDA0003247980390000021
BO——输电线的标准覆冰厚度；
L——覆冰输电线上取得的覆冰长度；
G——覆冰输电线上取L长度的覆冰重量；
r——覆冰输电线的半径。
一种高空输电线路覆冰厚度获取方法，
采样模拟导线，所述模拟导线为地面附近的与所测的高空输电线的同类型的输电线；
基于前述的一种输电线路覆冰厚度获取方法，获取所述模拟导线的标准覆冰厚度；
获取所述高空输电线的距离地面的垂直高度；
基于高空输电线标准冰厚模型，获取所述高空输电线的高度，所述高空输电线标准冰厚模型为：
Figure GDA0003247980390000022
ZO——所述模拟导线距离地面的高度；
Z——所述高空输电线距离地面的垂直高度；
a——取0.2-0.24；
B1——所述模拟导线的标准覆冰厚度。
一种输电线路覆冰厚度计算仪，包括
主系统，包括标准冰厚模型以及高空输电线标准冰厚模型；
称重机构，集成有所述主系统；
输入装置，与所述称重机构电连接。
进一步，所述称重机构包括提线圈、壳体和挂钩，所述提线圈设在所述壳体的顶部，所述壳体内部设有弹性元件，所述弹性元件的低端与所述挂钩连接。
进一步，所述弹性元件连接有位移传感器，用于检测所述弹性元件的位移变化。
进一步，所述称重机构的壳体上设有覆冰重量显示界面、覆冰长度输入界面、导线半径输入界面、第一导线高度输入界面、第二导线高度输入界面、第一覆冰厚度显示界面和第二覆冰厚度显示界面。
进一步，所述主系统还包括传输模块，用于将所述称重机构所得到的数据传输至所述覆冰重量显示界面。
进一步，当所述第二导线高度输入界面的数据为0或者不存在时，则不调用所述高空输电线标准冰厚模型。
本发明的有益效果是：
本发明提出的输电线路覆冰厚度获取方法以及高空输电线路覆冰厚度获取方法的参数容易取得，适用于现场对覆冰厚度进行测量，同时提出了基于上述方法的计算仪，能够方便现场作业人员简单、便捷、快速计算出电力线路的覆冰厚度。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
附图1为输电线路覆冰厚度获取方法流程图；
附图2为高空输电线路覆冰厚度获取方法流程图；
附图3为计算仪结构组成示意图；
附图4为称重机构的结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提出了一种输电线路覆冰厚度获取方法以及一种高空输电线路覆冰厚度获取方法，其中高空输电线路覆冰厚度获取方法基于输电线路覆冰厚度获取方法，如图1和2所示，当输电线在高空时，由于无法直接对高空的输电线进行测量，因此需要基于输电线路覆冰厚度获取方法，来得到高空输电线路的覆冰厚度，具体的：
S1：采样模拟导线，模拟导线为地面附近的，与所要测量的高空导线的类型相同的导线，不限于拉线、通讯线等，当模拟导线采集完成后，进行S2。
S2：采集模拟导线的覆冰长度L、覆冰重量G以及截面半径r
获取覆冰输电线的覆冰长度、覆冰重量以及截面半径；
将上述数据代入标准冰厚模型中，得到输电线的覆冰厚度，标准冰厚模型为：
Figure GDA0003247980390000031
BO——输电线的标准覆冰厚度；
L——覆冰输电线上取得的覆冰长度；
G——覆冰输电线上取L长度的覆冰重量；
r——覆冰输电线的半径。
S3:获取模拟导线和所测量的高空导线距离地面的高度Z和Z0，将其带入高空输电线标准冰厚模型中，高空输电线标准冰厚模型具体为：
Figure GDA0003247980390000041
ZO——所述模拟导线距离地面的高度；
Z——所述高空输电线距离地面的垂直高度；
a——取0.2-0.24。
此处B1＝B0。
当欲获取地面附近的覆冰输电线的覆冰厚度时，只需采用S2所述的方法进行计算，即采用标准冰厚模型进行计算。
实施例2
本实施例提出了基于标准冰厚模型和高空输电线标准冰厚模型的一种输电线路覆冰厚度计算仪，如图3所示，包括主系统1，主系统1包括标准冰厚模型以及高空输电线标准冰厚模型，还包括称重机构2，称重机构2内部集成有主系统1，称重机构2还电连接有输入装置3，输入装置3用于输入相关数据，如覆冰长度、导线半径等。输入装置3为与称重机构2电连接的微型键盘或者设置在称重机构2上的触摸屏。
称重机构2的结构如图4所示，包括提线圈21和挂钩22，中部为壳体，壳体内部集成有主系统1以及弹性元件，弹性元件连接有位移传感器，用于检测弹性元件由于拉伸而产生的伸长量，位移传感器电连接有乘法器，将位移变化转换为挂钩22所称取的重量。
壳体上设置有覆冰重量显示界面23、覆冰长度输入界面24、导线半径输入界面25、第一导线高度输入界面26、第二导线高度输入界面27、第一覆冰厚度显示界面28和第二覆冰厚度显示界面29。
第一导线高度输入界面26用于显示输入的模拟导线或者地面附近的导线距离地面的垂直高度，第二导线高度输入界面27用于显示输入的高空输电线距离地面的垂直高度，第一覆冰厚度显示界面28用于显示经过主系统1计算的模拟导线或者地面附近的输电线的覆冰厚度，第二覆冰厚度显示界面29用于显示主系统1计算得到的高空输电线的覆冰厚度。其他的输入界面用于显示输入装置3输入的数据。
主系统1还包括传输模块，与乘法器电连接，用于将挂钩称取的重量传输至覆冰重量显示界面23。
上述界面均为LED显示屏。
当第二导线高度输入界面27的数据为0或者不存在时，则不调用高空输电线标准冰厚模型进行计算，因此第二覆冰厚度显示界面29也不显示数据或者显示为0。
本装置的使用为：分别测量待测导线的截面半径、距离地面的垂直高度、高空导线的距离地面的垂直高度(若需要)和覆冰长度，将上述数据分别输入到导线半径输入界面25、第一导线高度输入界面26、第二导线高度输入界面27以及覆冰长度输入界面24；
将待测导线放置在挂钩22上，对其重量进行测量，将其读数与待测导线的重量相减，得到覆冰重量，将其输入至覆冰重量显示界面23，主系统1调用上述数据，根据标准冰厚模型以及高空输电线标准冰厚模型，计算得到待测导线的覆冰厚度或者高空输电线的覆冰厚度，显示在第一覆冰厚度显示界面28和第二覆冰厚度显示界面29。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种输电线路覆冰厚度计算仪，其特征在于：包括
主系统，包括标准冰厚模型以及高空输电线标准冰厚模型；
所述标准冰厚模型为：
Figure FDA0003310460320000011
BO——输电线的标准覆冰厚度；
L——覆冰输电线上取得的覆冰长度；
G——覆冰输电线上取L长度的覆冰重量；
r——覆冰输电线的半径；
主系统通过获取覆冰输电线的覆冰长度、覆冰重量以及截面半径，将上述数据代入标准冰厚模型中，得到输电线的覆冰厚度；
所述高空输电线标准冰厚模型为：
Figure FDA0003310460320000012
ZO——模拟导线距离地面的高度；
Z——所述高空输电线距离地面的垂直高度；
a——取0.2-0.24；
B1——模拟导线的标准覆冰厚度；
主系统采样模拟导线，所述模拟导线为地面附近的与所测的高空输电线的同类型的输电线；
基于前述的输电线路覆冰厚度获取方法，获取所述模拟导线的标准覆冰厚度；
获取所述高空输电线的距离地面的垂直高度；
基于高空输电线标准冰厚模型，获取所述高空输电线的高度；
称重机构,集成有所述主系统；所述称重机构包括提线圈、壳体和挂钩，所述提线圈设在所述壳体的顶部，所述壳体内部设有弹性元件，所述弹性元件的低端与所述挂钩连接；所述弹性元件连接有位移传感器，用于检测所述弹性元件的位移变化；所述壳体表面设有覆冰重量显示界面、覆冰长度输入界面、导线半径输入界面、第一导线高度输入界面、第二导线高度输入界面、第一覆冰厚度显示界面和第二覆冰厚度显示界面；
输入装置，与所述称重机构电连接。
2.根据权利要求1所述的输电线路覆冰厚度计算仪，其特征在于：所述主系统还包括传输模块，用于将所述称重机构所得到的数据传输至所述覆冰重量显示界面。
3.根据权利要求1所述的输电线路覆冰厚度计算仪，其特征在于：当所述第二导线高度输入界面的数据为0或者不存在时，则不调用所述高空输电线标准冰厚模型。
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