CN113340226A - 输电线路杆塔的监测方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种输电线路杆塔的监测方法、装置、设备及介质。该方法包括：获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与各光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布；获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置；如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件；根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。上述技术方案，扩大了输电线路杆塔的监测范围，实现了对输电线路杆塔的破坏情况的实时监测。
Description
技术领域
本发明实施例涉及输电线路运维技术领域，尤其涉及一种输电线路杆塔的监测方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着电力发展的不断加快，输电线路建设范围越来越广，输电线路的安全维护是保障供电安全和维护公共安全的重要内容。
输电线路由于受到地质环境、线路通道、杆塔档距等因素的影响，常常分布在地质灾害高发区，而泥石流对输电线路的破坏尤为严重。泥石流常发生于山区小流域，具有暴发突然、来势凶猛、历时短暂、破坏力强等特点，能在瞬间冲毁输电线路杆塔等建筑物，对输电线路的安全造成极大威胁。目前，对输电线路的监测主要通过人工巡视、视频摄像机、水位计等方式，但监测范围有限，实时性较差，且无法评估是否对输电线路杆塔产生影响。因此，如何扩大输电线路杆塔的监测范围，实现对输电线路杆塔的破坏情况的实时监测是亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种输电线路杆塔的监测方法、装置、设备及介质，以扩大输电线路杆塔的监测范围，实现输电线路杆塔的破坏情况的实时监测。
第一方面，本发明实施例提供了一种输电线路杆塔的监测方法，包括：
获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布；
获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置；
如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件；
根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
第二方面，本发明实施例还提供了一种输电线路杆塔的监测装置，包括：
光信号数据获取模块，用于获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布；
目标位置确定模块，用于获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置；
输电线路杆塔破坏事件监测模块，用于如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件；
输电线路杆塔破坏结果确定模块，用于根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任意实施例所述的输电线路杆塔的监测方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所述的输电线路杆塔的监测方法。
本发明实施例提供的技术方案中，获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布，获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，以及与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置，如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件，再根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。通过输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据监测输电线路杆塔的破坏情况，扩大了输电线路杆塔的监测范围，实现了对输电线路杆塔的破坏情况的实时监测。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种输电线路杆塔的监测方法的流程示意图；
图2是本发明实施例二中的一种输电线路杆塔的监测方法的流程示意图；
图3是本发明实施例三中的一种输电线路杆塔的监测装置的结构示意图；
图4是本发明实施例四中的一种计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种输电线路杆塔的监测方法的流程图，本发明实施例可适用于大范围内对输电线路杆塔进行监测，并实时监测输电线路杆塔的破坏情况的情况，该方法可以由本发明实施例提供的输电线路杆塔的监测装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在计算机设备中。
如图1所示，本实施例提供的一种输电线路杆塔的监测方法，具体包括：
S110、获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布。
输电网络，指的是一种用于连接用户端与供应端的供电网络，输电网络可以包括光纤分布式动态应变测量设备、光纤传感器以及计算机设备，光纤传感器通过光纤分布式动态应变测量设备与计算机设备相连。其中，光纤分布式动态应变测量设备，用于实时监测光纤传感器上各空间位置发生的动态应变；光纤传感器，指的是一种可以将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器，在本发明实施例中，光纤传感器可以是输电线网络中光纤复合架空地线内的一根通信传感光纤，该通信传感光纤是一根单模光纤，通过变电站内的接口接入光纤分布式动态应变测量设备，并与光纤分布式动态应变测量设备的光纤纤芯连接；计算机设备通过工业接口与光纤分布式动态应变测量设备连接，用于接收光信号数据并执行本发明实施例提供的输电线路杆塔的监测方法，实时监测输电线路杆塔的破坏情况，并可以完成信息的存储及显示等操作。
光信号数据，指的是光纤传感器上各空间位置发生动态应变后生成的光信号。其中，各光信号数据中可以包括光信号数据对应的光纤传感器的坐标值以及采样时间，例如，可以将光信号数据表示为g(x，t)，其中x表示各光信号数据对应的光纤传感器的坐标值，t表示各光信号数据对应的采样时间。
功率谱频率均值空间分布，用于表示各光信号数据的幅度在频率域内的分布情况。
通过输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集多个光信号数据，通过执行输电线路杆塔的监测方法的计算机设备获取多个光信号数据，并计算与各光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布。
可选的，计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布，可以包括：基于如下公式计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布Pm(x)：
其中，Kp表示预设的峰值参数，x表示各光信号数据对应的光纤传感器的坐标值，f表示各光信号数据的信号频率，fmax表示预设的信号频率最大值，P(x，f)表示各光信号数据的功率谱。
可以理解的是，在计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布之前，可以对获取的各光信号数据进行傅里叶变换，从而得到与各光信号数据分别对应的功率谱；其中，光信号数据的功率谱，用于表示各光信号数据的功率在频域内各频率段的分布情况。
进而，可以根据各光信号数据的功率谱P(x，f)，通过公式
计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布Pm(x)，其中，Kp为一个预设的振动波形的单峰最大值(即峰值参数)，fmax为一个预设的光信号数据的最大频率值(即信号频率最大值)。
S120、获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置。
其中，预设门限条件，指的是一个预先设定的用于筛选光信号数据的条件。
根据预设门限条件，对各光信号数据的功率谱频率均值空间分布进行筛选，得到符合条件的功率谱频率均值空间分布，并将符合条件的功率谱频率均值空间分布对应的光信号数据作为目标光信号数据，还可以根据各目标光信号数据对应的各光纤传感器的坐标值，确定各目标光信号数据的目标位置。
可选的，获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，可以包括：获取功率谱频率均值空间分布满足如下公式的目标光信号数据：
其中，xmax表示预设的光信号数据对应的光纤传感器的最大坐标值，xi表示第i个光信号数据对应的光纤传感器的坐标值，Pm(xi)表示第i个光信号数据的功率谱频率均值空间分布。
通过判断各光信号数据的功率谱频率均值空间分布是否满足公式
验证功率谱频率均值空间分布是否满足预设门限条件，若满足上述公式，则该功率谱频率均值空间分布对应的光信号数据即可确定为目标光信号数据。
S130、如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件。
输电线路杆塔的位置坐标，指的是预先通过定位确定的各输电线路杆塔的坐标。
目标输电线路杆塔破坏事件，指的是破坏输电线路杆塔的事件，例如，泥石流事件、山体滑坡事件等。
将目标光信号数据对应的目标位置，与输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标进行匹配，将匹配上的输电线路杆塔作为目标输电线路杆塔，并可以确定及记录在目标输电线路杆塔的位置发生了目标输电线路杆塔破坏事件。
S140、根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
其中，水平张力，指的是目标输电线路杆塔的架空缆线张力。
可以理解的是，即使监测到目标输电线路杆塔发生了目标输电线路杆塔破坏事件，但不一定能够确定目标输电线路杆塔因为目标输电线路杆塔破坏事件受到了破坏。因此，在本发明实施例中，可以通过计算目标输电线路杆塔的水平张力，判断目标输电线路杆塔是否发生破坏，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
本发明实施例提供的技术方案，获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布，获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，以及与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置，如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件，再根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。通过输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据监测输电线路杆塔的破坏情况，扩大了输电线路杆塔的监测范围，实现了对输电线路杆塔的破坏情况的实时监测。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种输电线路杆塔的监测方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上进行具体化，其中，在获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置之后，还可以包括：
分别将各目标光信号数据对应的光纤传感器所在的目标位置以及各功率谱频率均值空间分布，作为一组目标峰值对，得到多组目标峰值对；
对各目标峰值对进行拟合，得到与各目标峰值对分别对应的目标拟合峰值对；
如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件，可以包括：
如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标拟合峰值对中的目标拟合位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件。
进一步的，根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果，可以包括：
分别在目标拟合峰值对的左右两侧各获取一个目标拟合邻近峰值对；
根据目标拟合邻近峰值对，分别计算目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力；
根据目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
如图2所示，本实施例提供的一种输电线路杆塔的监测方法，具体包括：
S210、获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布。
S220、获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置。
S230、分别将各目标光信号数据对应的光纤传感器所在的目标位置以及各功率谱频率均值空间分布，作为一组目标峰值对，得到多组目标峰值对。
示例性的，假设某个目标光信号数据对应的光纤传感器所在的目标位置为xi，目标光信号数据对应的功率谱频率均值空间分布为Pm(xi)，则可以将(xi，Pm(xi))作为一组目标峰值对。
S240、对各目标峰值对进行拟合，得到与各目标峰值对分别对应的目标拟合峰值对。
为了提高输电线路杆塔的监测精度，降低由于采集光信号数据产生的监测误差，因此，可以对各目标峰值对进行拟合，并得到拟合后的与各目标峰值对分别对应的目标拟合峰值对。其中，目标拟合峰值对中包括目标光信号数据对应的光纤传感器所在的目标拟合位置，以及目标光信号数据对应的拟合功率谱频率均值空间分布。
示例性的，可以采用高斯函数拟合法对各目标峰值对(xi，Pm(xi))进行拟合，得到一条拟合曲线，进而可以根据该拟合曲线，确定与各目标峰值对(xi，Pm(xi))分别对应的目标拟合峰值对(xi′，Pm′(xi))。
S250、如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标拟合峰值对中的目标拟合位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件。
将目标拟合峰值对中的目标拟合位置，与输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标进行匹配，将匹配上的输电线路杆塔作为目标输电线路杆塔，并可以确定及记录在目标输电线路杆塔的位置发生了目标输电线路杆塔破坏事件。
S260、分别在目标拟合峰值对的左右两侧各获取一个目标拟合邻近峰值对。
分别在目标拟合峰值对的目标拟合位置的左右两侧，相隔相同的偏置距离选择两个目标拟合位置，并通过拟合算法(如高斯函数拟合法)得到这两个目标拟合位置对应的拟合功率谱频率均值空间分布，根据这两个目标拟合位置以及拟合功率谱频率均值空间分布，即可在目标拟合峰值的左右两侧各获得一个目标拟合邻近峰值对。
示例性的，假设目标拟合邻近峰值对为(xi′，Pm′(xi))，距离目标拟合位置xi′的偏置距离Δx为一个预设的数值，则目标拟合峰值对左右两侧的目标拟合邻近峰值对的目标拟合位置分别为xi′-Δx及xi′+Δx，并通过拟合算法得到目标拟合邻近峰值对的拟合功率谱频率均值空间分布，故目标拟合邻近峰值对分别为(xi′-Δx，Pm(xi′-Δx))及(xi′+Δx，Pm(xi′+Δx))。
S270、根据目标拟合邻近峰值对，分别计算目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力。
可选的，根据目标拟合邻近峰值对，分别计算目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力，可以包括：基于如下公式分别计算目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力：
其中，T表示目标输电线路杆塔一侧的水平张力，n表示振动阶数，l表示档距长度，fl表示档距震动频率，m表示档距范围内目标输电线路的缆线质量。
根据目标拟合邻近峰值对中的拟合功率谱频率均值空间分布，可以确定目标输电线路杆塔两侧的目标拟合位置对应的信号频率，进而可以根据左右两侧的信号频率确定目标输电线路杆塔对应的振动阶数n以及档距振动频率fl，并且可以根据目标输电线路杆塔的位置坐标，确定档距长度l，结合档距范围内目标输电线路的缆线质量m，基于公式
即可计算得到目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力，也就是与在目标拟合峰值对的左右两侧获取的目标拟合邻近峰值对的目标拟合位置分别对应的水平张力。
S280、根据目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
可选的，根据目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果，可以包括：计算目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值，验证差值是否不小于预设的最大水平张力差；若差值不小于最大水平张力差，则确定目标输电线路杆塔破坏。
其中，预设的最大水平张力差，指的是预先设定的目标输电线路杆塔间的架空缆线所能承受的最大水平张力差。
示例性的，假设目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力分别为Tl和Tr，预设的最大水平张力差为ΔTmax，则目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值为|Tl-Tr|，验证该差值是否不小于预设的最大水平张力差，也即验证是否满足|Tl-Tr|≥ΔTmax，若满足，则确定目标输电线路杆塔破坏，并可以向用户发出破坏警告，若不满足，即目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值大于预设的最大水平张力差，则确定目标输电线路杆塔没有破坏。
本实施例未尽详细解释之处请参见前述实施例，在此不再赘述。
上述技术方案，分别将各目标光信号数据对应的光纤传感器所在的目标位置及功率谱频率均值空间分布，作为一组目标峰值对，并对各目标峰值对进行拟合，根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标以及目标拟合峰值对中的目标拟合位置，监测目标输电线路杆塔破坏事件，提高了输电线路杆塔的监测精度，降低了由于采集光信号数据产生的监测误差，并且，根据在目标拟合峰值对的左右两侧获取的目标拟合邻近峰值对，计算目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力，根据两侧水平张力的差值获取各目标输电线路杆塔的破坏结果，实现了对输电线路杆塔的破坏情况的实时监测。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种输电线路杆塔的监测装置的结构示意图，本发明实施例可适用于大范围内对输电线路杆塔进行监测，并实时监测输电线路杆塔的破坏情况的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在计算机设备中。
如图3所示，该输电线路杆塔的监测装置具体包括：光信号数据获取模块310、目标位置确定模块320、输电线路杆塔破坏事件监测模块330以及输电线路杆塔破坏结果确定模块340。其中，
光信号数据获取模块310，用于获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布；
目标位置确定模块320，用于获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置；
输电线路杆塔破坏事件监测模块330，用于如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件；
输电线路杆塔破坏结果确定模块340，用于根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
本发明实施例提供的技术方案，获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布，获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，以及与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置，如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件，再根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。通过输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据监测输电线路杆塔的破坏情况，扩大了输电线路杆塔的监测范围，实现了对输电线路杆塔的破坏情况的实时监测。
可选的，光信号数据获取模块310，具体用于获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并基于如下公式计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布Pm(x)：
其中，Kp表示预设的峰值参数，x表示各光信号数据对应的光纤传感器的坐标值，f表示各光信号数据的信号频率，fmax表示预设的信号频率最大值，P(x，f)表示各光信号数据的功率谱。
可选的，目标位置确定模块320，具体用于获取所述功率谱频率均值空间分布满足如下公式的目标光信号数据：
其中，xmax表示预设的光信号数据对应的光纤传感器的最大坐标值，xi表示第i个光信号数据对应的光纤传感器的坐标值，Pm(xi)表示第i个光信号数据的功率谱频率均值空间分布；并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置。
可选的，上述装置还包括：目标峰值对生成模块，其中，目标峰值对生成模块，用于在获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置之后，分别将各目标光信号数据对应的光纤传感器所在的目标位置以及各功率谱频率均值空间分布，作为一组目标峰值对，得到多组目标峰值对，得到多组目标峰值对；对各目标峰值对进行拟合，得到与各目标峰值对分别对应的目标拟合峰值对；
输电线路杆塔破坏事件监测模块330，具体用于如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与所述目标拟合峰值对中的目标拟合位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件。
可选的，输电线路杆塔破坏结果确定模块340，包括：目标拟合邻近峰值对单元、水平张力计算单元以及破坏结果确定单元，其中，
目标拟合邻近峰值对单元，用于分别在目标拟合峰值对的左右两侧各获取一个目标拟合邻近峰值对；
水平张力计算单元，用于根据所述目标拟合邻近峰值对，分别计算所述目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力；
破坏结果确定单元，用于根据所述目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
可选的，水平张力计算单元，具体用于基于如下公式分别计算所述目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力：
其中，T表示目标输电线路杆塔一侧的水平张力，n表示振动阶数，l表示档距长度，fl表示档距震动频率，m表示档距范围内目标输电线路的缆线质量。
可选的，破坏结果确定单元，具体用于计算所述目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值，验证所述差值是否不小于预设的最大水平张力差；若所述差值不小于所述最大水平张力差，则确定所述目标输电线路杆塔破坏。
上述输电线路杆塔的监测装置可执行本发明任意实施例所提供的输电线路杆塔的监测方法，具备执行输电线路杆塔的监测方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种计算机设备的硬件结构示意图，如图4所示，该计算机设备包括：
一个或多个处理器410，图4中以一个处理器410为例；
存储器420；
所述计算机设备中的处理器410和存储器420可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器420作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本发明实施例中应用于计算机设备的一种输电线路杆塔的监测方法对应的程序指令，包括：
获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布；
获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置；
如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件；
根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序指令，从而执行主机的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中应用于计算机设备的任意一种输电线路杆塔的监测方法。
存储器420可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。
实施例五
本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请所有发明实施例提供的一种输电线路杆塔的监测方法：也即，该程序被处理器执行时实现：
获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布；
获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置；
如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件；
根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言(诸如Java、Smalltalk、C++)，还包括常规的过程式程序设计语言(诸如“C”语言或类似的程序设计语言)。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种输电线路杆塔的监测方法，其特征在于，包括：
获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布；
获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置；
如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件；
根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布，包括：
基于如下公式计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布Pm(x)：
其中，Kp表示预设的峰值参数，x表示各光信号数据对应的光纤传感器的坐标值，f表示各光信号数据的信号频率，fmax表示预设的信号频率最大值，P(x，f)表示各光信号数据的功率谱。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，包括：
获取所述功率谱频率均值空间分布满足如下公式的目标光信号数据：
其中，xmax表示预设的光信号数据对应的光纤传感器的最大坐标值，xi表示第i个光信号数据对应的光纤传感器的坐标值，Pm(xi)表示第i个光信号数据的功率谱频率均值空间分布。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置之后，还包括：
分别将各目标光信号数据对应的光纤传感器所在的目标位置以及各功率谱频率均值空间分布，作为一组目标峰值对，得到多组目标峰值对；
对各目标峰值对进行拟合，得到与各目标峰值对分别对应的目标拟合峰值对；
如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件，包括：
如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与所述目标拟合峰值对中的目标拟合位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果，包括：
分别在目标拟合峰值对的左右两侧各获取一个目标拟合邻近峰值对；
根据所述目标拟合邻近峰值对，分别计算所述目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力；
根据所述目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述目标拟合邻近峰值对，分别计算所述目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力，包括：
基于如下公式分别计算所述目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力：
其中，T表示目标输电线路杆塔一侧的水平张力，n表示振动阶数，l表示档距长度，fl表示档距震动频率，m表示档距范围内目标输电线路的缆线质量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果，包括：
计算所述目标输电线路杆塔左右两侧的水平张力的差值，验证所述差值是否不小于预设的最大水平张力差；
若所述差值不小于所述最大水平张力差，则确定所述目标输电线路杆塔破坏。
8.一种输电线路杆塔的监测装置，其特征在于，包括：
光信号数据获取模块，用于获取配置在输电线网络不同位置的多个光纤传感器采集的多个光信号数据，并计算得到与每个光信号数据分别对应的功率谱频率均值空间分布；
目标位置确定模块，用于获取功率谱频率均值空间分布满足预设门限条件的目标光信号数据，并获取与各目标光信号数据对应的各光纤传感器所在的目标位置；
输电线路杆塔破坏事件监测模块，用于如果根据输电线网络中各输电线路杆塔的位置坐标，确定存在与目标位置匹配的目标输电线路杆塔时，则确定监测到目标输电线路杆塔破坏事件；
输电线路杆塔破坏结果确定模块，用于根据各目标输电线路杆塔的水平张力，获取各目标输电线路杆塔的破坏结果。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的方法。
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113932972A (zh) * | 2021-09-10 | 2022-01-14 | 国网河北省电力有限公司保定供电分公司 | 一种防止杆塔倾斜的方法、装置和杆塔 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4334775A (en) * | 1980-04-03 | 1982-06-15 | Western Electric Co., Inc. | Method for dynamically determining the horizontal motion and twist of a microwave tower |
| CN101667319A (zh) * | 2008-09-04 | 2010-03-10 | 华东电力试验研究院有限公司 | 导线覆冰时线路破坏预警方法 |
| CN102042885A (zh) * | 2010-10-08 | 2011-05-04 | 电子科技大学 | 一种输电线路塔线体系状态监测装置 |
| WO2012167579A1 (zh) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | 国网信息通信有限公司 | 电网输电线路监测方法和系统 |
| CN102852166A (zh) * | 2012-04-25 | 2013-01-02 | 青海省电力公司检修公司 | 一种高海拔冻土层输电线路铁塔基础在线监测系统及方法 |
| CN103033216A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-04-10 | 西安工程大学 | 一种输电线路覆冰密度在线监测系统及监测方法 |
| CN203908712U (zh) * | 2014-05-26 | 2014-10-29 | 西安工程大学 | 输电线路铁塔应力在线监测系统 |
| CN104121889A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-10-29 | 武汉康普常青软件技术股份有限公司 | 一种基于botdr分布式光纤传感的杆塔倾斜监测系统及方法 |
| CN105629257A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-06-01 | 海南电力技术研究院 | 输电线路分布式垂直档距监测装置及方法 |
| CN106247987A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-12-21 | 同济大学 | 一种提高光学表面轮廓仪检测精度和最高有效分辨频率的方法 |
| CN110360984A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-22 | 扬州市市政建设处 | 一种地表沉降的大范围分布式监测系统及方法 |
| CN110686626A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-14 | 南京大学 | 一种基于相位敏感型光时域反射系统的opgw覆冰监测系统及方法 |
| CN112504430A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-16 | 南京大学 | 一种基于振动敏感型光纤传感技术的杆塔结构健康监测的方法 |
-
2021
- 2021-06-24 CN CN202110706397.6A patent/CN113340226B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4334775A (en) * | 1980-04-03 | 1982-06-15 | Western Electric Co., Inc. | Method for dynamically determining the horizontal motion and twist of a microwave tower |
| CN101667319A (zh) * | 2008-09-04 | 2010-03-10 | 华东电力试验研究院有限公司 | 导线覆冰时线路破坏预警方法 |
| CN102042885A (zh) * | 2010-10-08 | 2011-05-04 | 电子科技大学 | 一种输电线路塔线体系状态监测装置 |
| WO2012167579A1 (zh) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | 国网信息通信有限公司 | 电网输电线路监测方法和系统 |
| CN102852166A (zh) * | 2012-04-25 | 2013-01-02 | 青海省电力公司检修公司 | 一种高海拔冻土层输电线路铁塔基础在线监测系统及方法 |
| CN103033216A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-04-10 | 西安工程大学 | 一种输电线路覆冰密度在线监测系统及监测方法 |
| CN203908712U (zh) * | 2014-05-26 | 2014-10-29 | 西安工程大学 | 输电线路铁塔应力在线监测系统 |
| CN104121889A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-10-29 | 武汉康普常青软件技术股份有限公司 | 一种基于botdr分布式光纤传感的杆塔倾斜监测系统及方法 |
| CN105629257A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-06-01 | 海南电力技术研究院 | 输电线路分布式垂直档距监测装置及方法 |
| CN106247987A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-12-21 | 同济大学 | 一种提高光学表面轮廓仪检测精度和最高有效分辨频率的方法 |
| CN110360984A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-22 | 扬州市市政建设处 | 一种地表沉降的大范围分布式监测系统及方法 |
| CN110686626A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-14 | 南京大学 | 一种基于相位敏感型光时域反射系统的opgw覆冰监测系统及方法 |
| CN112504430A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-16 | 南京大学 | 一种基于振动敏感型光纤传感技术的杆塔结构健康监测的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王其富等: "布里渊散射分布式光纤传感技术的研究进展", 《传感器与微系统》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113932972A (zh) * | 2021-09-10 | 2022-01-14 | 国网河北省电力有限公司保定供电分公司 | 一种防止杆塔倾斜的方法、装置和杆塔 |
| CN113932972B (zh) * | 2021-09-10 | 2024-06-04 | 国网河北省电力有限公司保定供电分公司 | 一种防止杆塔倾斜的方法、装置和杆塔 |
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