CN117450942B - 一种线路覆冰成像监测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种线路覆冰成像监测系统及方法，涉及线路覆冰监测技术领域，本发明通过根据气象信息，预测待监测线路覆冰的情况，进而对待监测线路进行监测，并根据待监测线路的覆冰情况确认覆冰处理模式；当覆冰处理模式为整体加热模式或者局部加热模式时，分析各目标加热装置对应的加热温度，同时在加热过程中，对各目标加热装置的加热情况进行监测，解决了当前技术中线路覆冰时，加热装置加热分析与控制浅显的问题，实现了线路覆冰的智能化和自动化的监测与管理，大大的降低了加热设备的热量损失，提高了加热设备的加热效果和稳定性，由此降低维护人员的工作负担，并且有效防止了线路冰覆盖导致的线路安全问题。

Description

一种线路覆冰成像监测系统及方法
技术领域
本发明涉及线路覆冰监测技术领域，具体涉及一种线路覆冰成像监测系统及方法。
背景技术
覆冰是导致电力设备和输电线路故障的主要原因之一。冰覆盖的线路可能导致线路断裂、短路，甚至导致设备故障和火灾。通过监测线路的覆冰情况，可以及时发现并采取措施，减少因冰雪天气引发的安全隐患。
现有技术中对线路覆冰监测主要通过红外传感器和摄像头等设备对线路的覆冰厚度进行监测，当覆冰厚度过厚时提供报警，提示维护人员进行维修，或者自动激活加热设备进行加热，但在激活加热设备时并没有根据线路的环境信息判断加热设备是否可以进行加热，进而无法降低在风速较大的环境下线路上的热量损失，从而降低加热设备的加热效果和效率，同时在低温环境下加热设备需要提供更多的热量来保持线路和设备的工作温度，进而增加了加热设备与环境的温度差，增大加热设备的损耗，另一方面，在加热设备进行加热时，并没有对加热设备的加热情况进行监测，进而无法清晰的了解加热设备的加热效果，无法保障加热设备加热的稳定性，也无法了解线路上冰的融化情况，从而无法防止线路冰覆盖导致的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供的一种线路覆冰成像监测系统及方法，解决了背景技术中存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：第一方面，本发明提供一种线路覆冰成像监测系统，包括如下模块：覆冰预测模块，用于获取待监测线路对应的气象信息，进而分析待监测线路的覆冰情况；
覆冰监测模块，用于当预测待监测线路覆冰情况为可能覆冰时，按照预设时间间隔布设各监测时间点，进而对各监测时间点的待监测线路进行监测，得到各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息，从各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息中提取覆冰图像、热图像，进而计算待监测线路对应的覆冰状态系数，并获取待监测线路对应的环境信息，从而分析待监测线路对应的覆冰处理模式；
覆冰加热模块，用于当待监测线路对应的覆冰处理模式为整体加热模式或者局部加热模式时，从待监测线路对应各加热装置中获取各目标加热装置，进而根据待监测线路对应的覆冰状态系数和环境信息，分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热温度，进而进行加热控制；
加热监测模块，用于当待监测线路中各目标加热装置开始加热后，按照预设时间间隔布设各采集时间点，进而采集各目标加热装置在各采集时间点对应的运行信息和待监测线路在各采集时间点对应的融化信息，由此分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态；
执行终端，用于当待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式和局部加热模式，执行处理提示的操作，当待监测线路中某加热装置对应的加热状态处于异常状态时，执行加热异常提示的操作。
优选地，所述分析待监测线路的覆冰情况，具体分析过程如下：从待监测线路对应的气象信息中提取待监测线路对应的气温、降雨量、降雪量，分别标记为QT、JY、JX，进而代入计算公式中，得到待监测线路对应的覆冰评估系数/>，其中QT0、JY0、JX0分别为设定的参考气温、参考降雨量、参考降雪量，/>、/>、/>分别为设定的气温、降雨量、降雪量对应的权重因子；
将待监测线路对应的覆冰评估系数与预设的覆冰评估系数阈值进行对比，若待监测线路对应的覆冰评估系数大于覆冰评估系数阈值，则判定待监测线路的覆冰情况为可能覆冰，反之则判定待监测线路的覆冰情况为没有覆冰。
优选地，所述计算待监测线路对应的覆冰状态系数，具体分析过程如下：在各监测时间点中待监测线路的覆冰图像中按照预设间隔布设各监测点，同时将各监测时间点中待监测线路的覆冰图像通过预设的图像处理模型，得到各监测时间点中待监测线路对应各监测点的覆冰厚度，同时基于各监测时间点中待监测线路的热图像，得到各监测时间点中待监测线路对应各监测点的线路温度；
从各监测时间点中待监测线路的覆冰图像中获取各监测时间点中待监测线路对应各监测点的高度，记为Hti，t表示各监测时间点对应的编号，t=1,2......p，i表示各监测点对应的编号，i=1,2......n，p、n均为大于2的整数；
提取各监测时间点中待监测线路对应的运行信息，并将其与数据库中存储的各运行信息对应的参考线路温度进行对比，得到各监测时间点中待监测线路对应的参考线路温度；
依据计算公式，得到待监测线路对应的覆冰状态系数/>，其中/>、/>分别表示第t个监测时间点中待监测线路对应第i个监测点的覆冰厚度、线路温度，/>表示第t个监测时间点中待监测线路对应的参考线路温度，表示第t+1个监测时间点中待监测线路对应第i个监测点的高度，h、∆H分别为设定的参考覆冰厚度、许可监测点高度差，/>、/>、/>分别为设定的覆冰厚度、线路温度、监测点高度对应的权重因子。
优选地，所述待监测线路对应的环境信息包括待监测线路中各加热装置对应的环境温度、环境湿度、环境风速。
优选地，所述分析待监测线路对应的覆冰处理模式，具体分析过程如下：A1、从待监测线路对应的环境信息中提取待监测线路中各加热装置对应的环境温度、环境湿度、环境风速，进而代入计算公式中计算得到待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数；
A2、将待监测线路对应的覆冰状态系数与预设的覆冰状态系数阈值进行对比，若待监测线路对应的覆冰状态系数大于或者等于覆冰状态系数阈值，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式；
A3、若待监测线路对应的覆冰状态系数小于覆冰状态系数阈值，则将待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数与预设的环境评估系数进行对比，若待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数均大于预设的环境评估系数，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式，若待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数均小于或者等于预设的环境评估系数，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为整体加热模式，若待监测线路中部分加热装置对应的环境评估系数小于或者等于预设的环境评估系数，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为局部加热模式，并将环境评估系数均小于或者等于预设的环境评估系数的各加热装置记为各目标加热装置。
优选地，所述待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数的公式为：，其中/>、/>、/>、/>分别表示待监测线路中第j个加热装置对应的环境评估系数、环境温度、环境湿度、环境风速，/>、/>、/>分别为设定的参考环境温度、参考环境湿度、参考环境风速，/>、/>、/>分别为设定的环境温度、环境湿度、环境风速对应的权重因子，j表示各加热装置对应的编号，j=1,2......m，m为大于2的整数。
优选地，所述分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热温度，具体分析过程如下：将待监测线路对应的覆冰状态系数与数据库中存储的各覆冰状态系数对应的参考加热温度进行对比，得到待监测线路对应的参考加热温度；
从待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数中提取各目标加热装置对应的环境评估系数，进而将各目标加热装置对应的环境评估系数与数据库中存储的各环境评估系数区间对应的许可加热温度进行对比，得到各目标加热装置对应的许可加热温度；
将各目标加热装置对应的许可加热温度与待监测线路对应的参考加热温度进行对比，若某目标加热装置对应的许可加热温度小于或者等于待监测线路对应的参考加热温度，则将该目标加热装置对应的许可加热温度作为该目标加热装置对应的加热温度，若某目标加热装置对应的许可加热温度大于待监测线路对应的参考加热温度，则将待监测线路对应的参考加热温度作为该目标加热装置对应的加热温度，以此方式得到各目标加热装置对应的加热温度。
优选地，所述各目标加热装置在各采集时间点对应的运行信息包括运行电压、运行温度；
待监测线路在各采集时间点对应的融化信息包括各目标加热装置在各采集时间点的融化厚度、线路融化温度。
优选地，所述分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态，具体分析过程如下：将各目标加热装置对应的加热温度与数据库中存储的各加热温度对应的参考电压进行对比，得到各目标加热装置对应的参考电压，记为，其中a表示各目标加热装置对应的编号，a=1,2......g，g为大于2的任意整数，将各目标加热装置对应的加热温度记为/>，其中r表示各采集时间点对应的编号，r=1,2......q，q为大于2的任意整数，进而根据计算公式/>，得到待监测线路中各目标加热装置对应的加热评估系数/>，其中/>、/>、/>分别表示各第a个目标加热装置在第r个采集时间点的运行温度、线路融化温度、运行电压，/>、/>、/>分别为设定的许可加热温度与运行温度差、参考融化厚度、参考加热装置运行温度与线路融化温度差，/>、/>、/>、/>分别为设定的加热装置运行电压、加热装置加热温度与运行温度差、融化厚度、加热装置运行温度与线路融化温度差对应的权重因子；
将待监测线路中各目标加热装置对应的加热评估系数与预设的加热评估系数阈值进行对比，若待监测线路中各目标加热装置对应的加热评估系数小于加热评估系数阈值，则判定待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态处于异常状态，反之则判定待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态处于正常状态。
第二方面，本发明提供一种线路覆冰成像监测方法，包括如下步骤：步骤一、覆冰预测：获取待监测线路对应的气象信息，进而分析待监测线路的覆冰情况；
步骤二、覆冰监测：当预测待监测线路覆冰情况为可能覆冰时，按照预设时间间隔布设各监测时间点，进而对各监测时间点的待监测线路进行监测，得到各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息，从各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息中提取覆冰图像、热图像，进而计算待监测线路对应的覆冰状态系数，并获取待监测线路对应的环境信息，从而分析待监测线路对应的覆冰处理模式；
步骤三、覆冰加热：当待监测线路对应的覆冰处理模式为整体加热模式或者局部加热模式时，从待监测线路对应各加热装置中获取各目标加热装置，进而根据待监测线路对应的覆冰状态系数和环境信息，分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热温度，进而进行加热控制；
步骤四、加热监测：当待监测线路中各目标加热装置开始加热后，按照预设时间间隔布设各采集时间点，进而采集各目标加热装置在各采集时间点对应的运行信息和待监测线路在各采集时间点对应的融化信息，由此分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态；
步骤五、提示操作：当待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式和局部加热模式，执行处理提示的操作，当待监测线路中某加热装置对应的加热状态处于异常状态时，执行加热异常提示的操作。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种线路覆冰成像监测系统及方法，通过根据气象信息，预测待监测线路覆冰的情况，进而对待监测线路进行监测，并根据待监测线路的覆冰情况确认覆冰处理模式；当覆冰处理模式为整体加热模式或者局部加热模式时，分析各目标加热装置对应的加热温度，同时在加热过程中，对各目标加热装置的加热情况进行监测，解决了当前技术中线路覆冰时，加热装置加热分析与控制浅显的问题，实现了线路覆冰的智能化和自动化的监测与管理，大大的降低了加热设备的热量损失，提高了加热设备的加热效果和稳定性，由此降低维护人员的工作负担，并且有效防止了线路冰覆盖导致的线路安全问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统结构连接示意图。
图2为本发明方法实施步骤流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，第一方面，本发明提供了一种线路覆冰成像监测系统，包括如下模块：覆冰预测模块、覆冰监测模块、覆冰加热模块、加热监测模块、执行终端和数据库。
覆冰预测模块，用于获取待监测线路对应的气象信息，进而分析待监测线路的覆冰情况；
需要说明的是，从气象局获取获取待监测线路对应区域的气象信息，作为待监测线路对应的气象信息。
在一个具体的实施例中，所述分析待监测线路的覆冰情况，具体分析过程如下：从待监测线路对应的气象信息中提取待监测线路对应的气温、降雨量、降雪量，分别标记为QT、JY、JX，进而代入计算公式中，得到待监测线路对应的覆冰评估系数/>，其中QT0、JY0、JX0分别为设定的参考气温、参考降雨量、参考降雪量，、/>、/>分别为设定的气温、降雨量、降雪量对应的权重因子；
需要说明的是，、/>、/>均大于0小于1。
将待监测线路对应的覆冰评估系数与预设的覆冰评估系数阈值进行对比，若待监测线路对应的覆冰评估系数大于覆冰评估系数阈值，则判定待监测线路的覆冰情况为可能覆冰，反之则判定待监测线路的覆冰情况为没有覆冰。
覆冰监测模块，用于当预测待监测线路覆冰情况为可能覆冰时，按照预设时间间隔布设各监测时间点，进而对各监测时间点的待监测线路进行监测，得到各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息，从各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息中提取覆冰图像、热图像，进而计算待监测线路对应的覆冰状态系数，并获取待监测线路对应的环境信息，从而分析待监测线路对应的覆冰处理模式；
上述中，各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息包括覆冰图像、热图像。
上述中，对各监测时间点的待监测线路进行监测，具体监测过程如下：通过无人机搭载的高清摄像机和红外摄像机分别采集各监测时间点中待监测线路的覆冰图像集合和热图像集合，进而通过图像拼接技术，得到各监测时间点中待监测线路对应的覆冰图像、热图像。
在一个具体的实施例中，所述计算待监测线路对应的覆冰状态系数，具体分析过程如下：在各监测时间点中待监测线路的覆冰图像中按照预设间隔布设各监测点，同时将各监测时间点中待监测线路的覆冰图像通过预设的图像处理模型，得到各监测时间点中待监测线路对应各监测点的覆冰厚度，同时基于各监测时间点中待监测线路的热图像，得到各监测时间点中待监测线路对应各监测点的线路温度；
从各监测时间点中待监测线路的覆冰图像中获取各监测时间点中待监测线路对应各监测点的高度，记为Hti，t表示各监测时间点对应的编号，t=1,2......p，i表示各监测点对应的编号，i=1,2......n，p、n均为大于2的整数；
提取各监测时间点中待监测线路对应的运行信息，并将其与数据库中存储的各运行信息对应的参考线路温度进行对比，得到各监测时间点中待监测线路对应的参考线路温度；
依据计算公式，得到待监测线路对应的覆冰状态系数/>，其中/>、/>分别表示第t个监测时间点中待监测线路对应第i个监测点的覆冰厚度、线路温度，/>表示第t个监测时间点中待监测线路对应的参考线路温度，表示第t+1个监测时间点中待监测线路对应第i个监测点的高度，h、∆H分别为设定的参考覆冰厚度、许可监测点高度差，/>、/>、/>分别为设定的覆冰厚度、线路温度、监测点高度对应的权重因子。
需要说明的是，、/>、/>均大于0小于1。
在另一个具体的实施例中，所述待监测线路对应的环境信息包括待监测线路中各加热装置对应的环境温度、环境湿度、环境风速。
上述中，获取待监测线路对应的环境信息，具体获取过程如下：在待监测线路中各加热装置上安装温度传感器、湿度传感器、风速传感器，进而通过各加热装置上温度传感器、湿度传感器、风速传感器，采集待监测线路中各加热装置对应的环境温度、环境湿度、环境风速。
在一个具体的实施例中，所述分析待监测线路对应的覆冰处理模式，具体分析过程如下：A1、从待监测线路对应的环境信息中提取待监测线路中各加热装置对应的环境温度、环境湿度、环境风速，进而代入计算公式中计算得到待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数；
上述中，所述待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数的公式为：，其中/>、/>、/>、/>分别表示待监测线路中第j个加热装置对应的环境评估系数、环境温度、环境湿度、环境风速，/>、/>、/>分别为设定的参考环境温度、参考环境湿度、参考环境风速，/>、/>、/>分别为设定的环境温度、环境湿度、环境风速对应的权重因子，j表示各加热装置对应的编号，j=1,2......m，m为大于2的整数。
需要说明的是，、/>、/>均大于0小于1。
A2、将待监测线路对应的覆冰状态系数与预设的覆冰状态系数阈值进行对比，若待监测线路对应的覆冰状态系数大于或者等于覆冰状态系数阈值，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式；
A3、若待监测线路对应的覆冰状态系数小于覆冰状态系数阈值，则将待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数与预设的环境评估系数进行对比，若待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数均大于预设的环境评估系数，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式，若待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数均小于或者等于预设的环境评估系数，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为整体加热模式，若待监测线路中部分加热装置对应的环境评估系数小于或者等于预设的环境评估系数，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为局部加热模式，并将环境评估系数均小于或者等于预设的环境评估系数的各加热装置记为各目标加热装置。
需要说明的是，待监测线路中的部分加热装置是大于零小于加热装置的总和。
覆冰加热模块，用于当待监测线路对应的覆冰处理模式为整体加热模式或者局部加热模式时，从待监测线路对应各加热装置中获取各目标加热装置，进而根据待监测线路对应的覆冰状态系数和环境信息，分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热温度，进而进行加热控制；
在又一个具体的实施例中，所述分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热温度，具体分析过程如下：将待监测线路对应的覆冰状态系数与数据库中存储的各覆冰状态系数对应的参考加热温度进行对比，得到待监测线路对应的参考加热温度；
从待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数中提取各目标加热装置对应的环境评估系数，进而将各目标加热装置对应的环境评估系数与数据库中存储的各环境评估系数区间对应的许可加热温度进行对比，得到各目标加热装置对应的许可加热温度；
将各目标加热装置对应的许可加热温度与待监测线路对应的参考加热温度进行对比，若某目标加热装置对应的许可加热温度小于或者等于待监测线路对应的参考加热温度，则将该目标加热装置对应的许可加热温度作为该目标加热装置对应的加热温度，若某目标加热装置对应的许可加热温度大于待监测线路对应的参考加热温度，则将待监测线路对应的参考加热温度作为该目标加热装置对应的加热温度，以此方式得到各目标加热装置对应的加热温度。
加热监测模块，用于当待监测线路中各目标加热装置开始加热后，按照预设时间间隔布设各采集时间点，进而采集各目标加热装置在各采集时间点对应的运行信息和待监测线路在各采集时间点对应的融化信息，由此分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态；
在一个具体的实施例中，所述各目标加热装置在各采集时间点对应的运行信息包括运行电压、运行温度；
待监测线路在各采集时间点对应的融化信息包括各目标加热装置在各采集时间点的融化厚度、线路融化温度。
需要说明的是，通过电压表和温度传感器对各目标加热装置在各采集时间点对应的运行电压、运行温度进行采集。
通过无人机搭载的高清摄像机和红外摄像机采集待监测线路在各采集时间点对应的覆冰图像集合和热图像集合，通过图像拼接技术，得到待监测线路在各采集时间点对应的覆冰图像和热图像，并基于数据库中存储的各加热装置对应的加热线路区间，得到各目标加热装置对应的加热线路区间，进而通过预设的图像处理模型，从待监测线路在各采集时间点对应的覆冰图像中获取各目标加热装置对应加热线路区间在各采集时间点的覆冰厚度，进而将各目标加热装置对应加热线路区间在各采集时间点的覆冰厚度依次相减，得到各目标加热装置对应加热线路区间在各采集时间点的融化厚度，作为各目标加热装置在各采集时间点的融化厚度，同时从待监测线路在各采集时间点对应的热图像中获取各目标加热装置对应加热线路区间的线路融化温度，作为各目标加热装置在各采集时间点线路融化温度。
在一个具体的实施例中，所述分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态，具体分析过程如下：将各目标加热装置对应的加热温度与数据库中存储的各加热温度对应的参考电压进行对比，得到各目标加热装置对应的参考电压，记为，其中a表示各目标加热装置对应的编号，a=1,2......g，g为大于2的任意整数，将各目标加热装置对应的加热温度记为/>，其中r表示各采集时间点对应的编号，r=1,2......q，q为大于2的任意整数，进而根据计算公式/>，得到待监测线路中各目标加热装置对应的加热评估系数/>，其中/>、/>、/>分别表示各第a个目标加热装置在第r个采集时间点的运行温度、线路融化温度、运行电压，/>、/>、/>分别为设定的许可加热温度与运行温度差、参考融化厚度、参考加热装置运行温度与线路融化温度差，/>、/>、/>、/>分别为设定的加热装置运行电压、加热装置加热温度与运行温度差、融化厚度、加热装置运行温度与线路融化温度差对应的权重因子；
需要说明的是，、/>、/>、/>均大于0小于1。
将待监测线路中各目标加热装置对应的加热评估系数与预设的加热评估系数阈值进行对比，若待监测线路中各目标加热装置对应的加热评估系数小于加热评估系数阈值，则判定待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态处于异常状态，反之则判定待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态处于正常状态。
执行终端，用于当待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式和局部加热模式，执行处理提示的操作，当待监测线路中某加热装置对应的加热状态处于异常状态时，执行加热异常提示的操作。
需要说明的是，当待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式时，在执行终端的显示器中进行待监测线路全部人工处理显示，例如：“当前待监测线路覆冰处理模式为人工处理模式，请维护人员尽快进行处理”。
当待监测线路对应的覆冰处理模式为局部加热模式时，提取环境评估系数大于预设的环境评估系数对应的各加热装置，并记为各环异加热装置，并从数据库中提取各环异加热装置对应的加热线路区间，并记为各人工处理区间，进而在执行终端的显示器中进行待监测线路局部人工处理显示，例如：“当前待监测线的各人工处理区间需要人工处理，请维护人员尽快进行处理”。
当待监测线路中某加热装置对应的加热状态处于异常状态时，在执行终端的显示器中进行加热异常显示，例如：“当前待监测线路中某加热装置对应的加热状态处于异常状态，请维护人员尽快进行查看”，同时执行终端的报警器发出警报进行提示。
数据库，用于存储各运行信息对应的参考线路温度、各覆冰状态系数对应的参考加热温度、各环境评估系数区间对应的许可加热温度、各加热装置对应的加热线路区间、各加热温度对应的参考电压。
请参阅图2所示，第二方面，本发明提供了一种线路覆冰成像监测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、覆冰预测：获取待监测线路对应的气象信息，进而分析待监测线路的覆冰情况；
步骤二、覆冰监测：当预测待监测线路覆冰情况为可能覆冰时，按照预设时间间隔布设各监测时间点，进而对各监测时间点的待监测线路进行监测，得到各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息，从各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息中提取覆冰图像、热图像，进而计算待监测线路对应的覆冰状态系数，并获取待监测线路对应的环境信息，从而分析待监测线路对应的覆冰处理模式；
步骤三、覆冰加热：当待监测线路对应的覆冰处理模式为整体加热模式或者局部加热模式时，从待监测线路对应各加热装置中获取各目标加热装置，进而根据待监测线路对应的覆冰状态系数和环境信息，分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热温度，进而进行加热控制；
步骤四、加热监测：当待监测线路中各目标加热装置开始加热后，按照预设时间间隔布设各采集时间点，进而采集各目标加热装置在各采集时间点对应的运行信息和待监测线路在各采集时间点对应的融化信息，由此分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态；
步骤五、提示操作：当待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式和局部加热模式，执行处理提示的操作，当待监测线路中某加热装置对应的加热状态处于异常状态时，执行加热异常提示的操作。
本发明实施例通过根据气象信息，预测待监测线路覆冰的情况，进而对待监测线路进行监测，并根据待监测线路的覆冰情况确认覆冰处理模式；当覆冰处理模式为整体加热模式或者局部加热模式时，分析各目标加热装置对应的加热温度，同时在加热过程中，对各目标加热装置的加热情况进行监测，解决了当前技术中线路覆冰时，加热装置加热分析与控制浅显的问题，实现了线路覆冰的智能化和自动化的监测与管理，大大的降低了加热设备的热量损失，提高了加热设备的加热效果和稳定性，由此降低维护人员的工作负担，并且有效防止了线路冰覆盖导致的线路安全问题。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本说明书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种线路覆冰成像监测系统，其特征在于，包括如下模块：
覆冰预测模块，用于获取待监测线路对应的气象信息，进而分析待监测线路的覆冰情况；
覆冰监测模块，用于当预测待监测线路覆冰情况为可能覆冰时，按照预设时间间隔布设各监测时间点，进而对各监测时间点的待监测线路进行监测，得到各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息，从各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息中提取覆冰图像、热图像，进而计算待监测线路对应的覆冰状态系数，并获取待监测线路对应的环境信息，从而分析待监测线路对应的覆冰处理模式；
所述待监测线路对应的环境信息包括待监测线路中各加热装置对应的环境温度、环境湿度、环境风速；
所述分析待监测线路对应的覆冰处理模式，具体分析过程如下：
A1、从待监测线路对应的环境信息中提取待监测线路中各加热装置对应的环境温度、环境湿度、环境风速，进而代入计算公式中计算得到待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数；
A2、将待监测线路对应的覆冰状态系数与预设的覆冰状态系数阈值进行对比，若待监测线路对应的覆冰状态系数大于或者等于覆冰状态系数阈值，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式；
A3、若待监测线路对应的覆冰状态系数小于覆冰状态系数阈值，则将待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数与预设的环境评估系数进行对比，若待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数均大于预设的环境评估系数，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式，若待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数均小于或者等于预设的环境评估系数，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为整体加热模式，若待监测线路中部分加热装置对应的环境评估系数小于或者等于预设的环境评估系数，则判定待监测线路对应的覆冰处理模式为局部加热模式，并将环境评估系数均小于或者等于预设的环境评估系数的各加热装置记为各目标加热装置；
覆冰加热模块，用于当待监测线路对应的覆冰处理模式为整体加热模式或者局部加热模式时，从待监测线路对应各加热装置中获取各目标加热装置，进而根据待监测线路对应的覆冰状态系数和环境信息，分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热温度，进而进行加热控制；
加热监测模块，用于当待监测线路中各目标加热装置开始加热后，按照预设时间间隔布设各采集时间点，进而采集各目标加热装置在各采集时间点对应的运行信息和待监测线路在各采集时间点对应的融化信息，由此分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态；
执行终端，用于当待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式和局部加热模式，执行处理提示的操作，当待监测线路中某加热装置对应的加热状态处于异常状态时，执行加热异常提示的操作。
2.根据权利要求1所述的一种线路覆冰成像监测系统，其特征在于，所述分析待监测线路的覆冰情况，具体分析过程如下：
从待监测线路对应的气象信息中提取待监测线路对应的气温、降雨量、降雪量，分别标记为QT、JY、JX，进而代入计算公式中，得到待监测线路对应的覆冰评估系数/>，其中QT0、JY0、JX0分别为设定的参考气温、参考降雨量、参考降雪量，/>、/>、/>分别为设定的气温、降雨量、降雪量对应的权重因子；
将待监测线路对应的覆冰评估系数与预设的覆冰评估系数阈值进行对比，若待监测线路对应的覆冰评估系数大于覆冰评估系数阈值，则判定待监测线路的覆冰情况为可能覆冰，反之则判定待监测线路的覆冰情况为没有覆冰。
3.根据权利要求1所述的一种线路覆冰成像监测系统，其特征在于，所述计算待监测线路对应的覆冰状态系数，具体分析过程如下：
在各监测时间点中待监测线路的覆冰图像中按照预设间隔布设各监测点，同时将各监测时间点中待监测线路的覆冰图像通过预设的图像处理模型，得到各监测时间点中待监测线路对应各监测点的覆冰厚度，同时基于各监测时间点中待监测线路的热图像，得到各监测时间点中待监测线路对应各监测点的线路温度；
从各监测时间点中待监测线路的覆冰图像中获取各监测时间点中待监测线路对应各监测点的高度，记为Hti，t表示各监测时间点对应的编号，t=1,2......p，i表示各监测点对应的编号，i=1,2......n，p、n均为大于2的整数；
提取各监测时间点中待监测线路对应的运行信息，并将其与数据库中存储的各运行信息对应的参考线路温度进行对比，得到各监测时间点中待监测线路对应的参考线路温度；
依据计算公式，得到待监测线路对应的覆冰状态系数/>，其中/>、/>分别表示第t个监测时间点中待监测线路对应第i个监测点的覆冰厚度、线路温度，/>表示第t个监测时间点中待监测线路对应的参考线路温度，/>表示第t+1个监测时间点中待监测线路对应第i个监测点的高度，h、∆H分别为设定的参考覆冰厚度、许可监测点高度差，/>、/>、/>分别为设定的覆冰厚度、线路温度、监测点高度对应的权重因子。
4.根据权利要求1所述的一种线路覆冰成像监测系统，其特征在于，所述待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数的公式为：，其中/>、/>、/>、/>分别表示待监测线路中第j个加热装置对应的环境评估系数、环境温度、环境湿度、环境风速，/>、/>、/>分别为设定的参考环境温度、参考环境湿度、参考环境风速，/>、/>、/>分别为设定的环境温度、环境湿度、环境风速对应的权重因子，j表示各加热装置对应的编号，j=1,2......m，m为大于2的整数。
5.根据权利要求4所述的一种线路覆冰成像监测系统，其特征在于，所述分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热温度，具体分析过程如下：
将待监测线路对应的覆冰状态系数与数据库中存储的各覆冰状态系数对应的参考加热温度进行对比，得到待监测线路对应的参考加热温度；
从待监测线路中各加热装置对应的环境评估系数中提取各目标加热装置对应的环境评估系数，进而将各目标加热装置对应的环境评估系数与数据库中存储的各环境评估系数区间对应的许可加热温度进行对比，得到各目标加热装置对应的许可加热温度；
将各目标加热装置对应的许可加热温度与待监测线路对应的参考加热温度进行对比，若某目标加热装置对应的许可加热温度小于或者等于待监测线路对应的参考加热温度，则将该目标加热装置对应的许可加热温度作为该目标加热装置对应的加热温度，若某目标加热装置对应的许可加热温度大于待监测线路对应的参考加热温度，则将待监测线路对应的参考加热温度作为该目标加热装置对应的加热温度，以此方式得到各目标加热装置对应的加热温度。
6.根据权利要求1所述的一种线路覆冰成像监测系统，其特征在于，所述各目标加热装置在各采集时间点对应的运行信息包括运行电压、运行温度；
待监测线路在各采集时间点对应的融化信息包括各目标加热装置在各采集时间点的融化厚度、线路融化温度。
7.根据权利要求6所述的一种线路覆冰成像监测系统，其特征在于，所述分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态，具体分析过程如下：
将各目标加热装置对应的加热温度与数据库中存储的各加热温度对应的参考电压进行对比，得到各目标加热装置对应的参考电压，记为，其中a表示各目标加热装置对应的编号，a=1,2......g，g为大于2的任意整数，将各目标加热装置对应的加热温度记为/>，其中r表示各采集时间点对应的编号，r=1,2......q，q为大于2的任意整数，进而根据计算公式/>，得到待监测线路中各目标加热装置对应的加热评估系数/>，其中/>、/>、/>分别表示各第a个目标加热装置在第r个采集时间点的运行温度、线路融化温度、运行电压，/>、/>、/>分别为设定的许可加热温度与运行温度差、参考融化厚度、参考加热装置运行温度与线路融化温度差，、/>、/>、/>分别为设定的加热装置运行电压、加热装置加热温度与运行温度差、融化厚度、加热装置运行温度与线路融化温度差对应的权重因子；
将待监测线路中各目标加热装置对应的加热评估系数与预设的加热评估系数阈值进行对比，若待监测线路中各目标加热装置对应的加热评估系数小于加热评估系数阈值，则判定待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态处于异常状态，反之则判定待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态处于正常状态。
8.一种执行权利要求1-7任一项所述的线路覆冰成像监测系统的线路覆冰成像监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、覆冰预测：获取待监测线路对应的气象信息，进而分析待监测线路的覆冰情况；
步骤二、覆冰监测：当预测待监测线路覆冰情况为可能覆冰时，按照预设时间间隔布设各监测时间点，进而对各监测时间点的待监测线路进行监测，得到各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息，从各监测时间点中待监测线路对应的覆冰信息中提取覆冰图像、热图像，进而计算待监测线路对应的覆冰状态系数，并获取待监测线路对应的环境信息，从而分析待监测线路对应的覆冰处理模式；
步骤三、覆冰加热：当待监测线路对应的覆冰处理模式为整体加热模式或者局部加热模式时，从待监测线路对应各加热装置中获取各目标加热装置，进而根据待监测线路对应的覆冰状态系数和环境信息，分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热温度，进而进行加热控制；
步骤四、加热监测：当待监测线路中各目标加热装置开始加热后，按照预设时间间隔布设各采集时间点，进而采集各目标加热装置在各采集时间点对应的运行信息和待监测线路在各采集时间点对应的融化信息，由此分析待监测线路中各目标加热装置对应的加热状态；
步骤五、提示操作：当待监测线路对应的覆冰处理模式为人工处理模式和局部加热模式，执行处理提示的操作，当待监测线路中某加热装置对应的加热状态处于异常状态时，执行加热异常提示的操作。
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