[发明专利]一种电线塔振幅监测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电线塔监测领域，尤其涉及一种电线塔振幅监测方法及系统。

背景技术

随着我国电网的不断扩大，电线必不可少的需要从一些偏僻的山区拉线，一般情况下，由于山区的风、雪，雨等自然条件易使对支撑电线的电线杆发生强烈震动、倾斜、倒地等现象，再加上偏远地区，电力工作人员对电线杆的查询也比较困难，目前市面上的振幅监测仪的精度比较低，且不够智能化，因此，迫切需要一种监测精度高且智能化的电线塔振幅监测仪。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术监测精度低且不够智能的缺陷，提供一种监测精度高且智能化的电线塔振幅监测方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电线塔振幅监测方法，所述方法包括以下步骤：

S1.在预设时间间隔内分别通过加速计传感器采集相对于电线塔的加速度信号和通过陀螺仪采集相对于地面的角速度信号；

S2.根据所述角速度信号基于DSP实时计算捷联矩阵，并根据所述捷联矩阵提取电线塔的姿态角，以将相对于电线塔的加速度信号转换为相对于地面的加速度信号；

S3.通过对相对于地面的加速度信号进行二次积分生成电线塔的振幅；

S4.通过无线网络和/或USB接口将电线塔的振幅发送至数据分析中心，以实时监测电线塔的振幅。

在本发明所述的方法中，所述步骤S2中计算捷联矩阵的算法为四元素法。

在本发明所述的方法中，所述步骤S2还包括以下步骤：

根据Kalman滤波校正四元素，以计算出四元素初始值及其估计误差值。

在本发明所述的方法中，所述步骤S3中的二次积分具体为沿电线塔轿箱的Z轴方向采用梯形积分法以及沿电线塔轿箱的X轴方向和Y轴方向分别采用频域三角级数积分法。

在本发明所述的方法中，所述步骤S3还包括以下步骤：

将所述电线塔的振幅存储至EEPROM和/或外部RAM。

本发明还构造一种电线塔振幅监测系统，所述系统包括依次连接的采集模块、转换模块、生成模块以及发送模块，其中， 

采集模块，用于在预设时间间隔内分别通过加速计传感器采集相对于电线塔的加速度信号和通过陀螺仪采集相对于地面的角速度信号；

转换模块，用于根据所述角速度信号基于DSP实时计算捷联矩阵，并根据所述捷联矩阵提取电线塔的姿态角，以将相对于电线塔的加速度信号转换为相对于地面的加速度信号；

生成模块，用于通过对相对于地面的加速度信号进行二次积分生成电线塔的振幅；

发送模块，用于通过无线网络和/或USB接口将电线塔的振幅发送至数据分析中心，以实时监测电线塔的振幅。

在本发明所述的系统中， 所述转换模块中计算捷联矩阵的算法为四元素法。

在本发明所述的系统中，所述转换模块与所述生成模块之间还设有校正模块，其中， 

校正模块，用于根据Kalman滤波校正四元素，以计算出四元素初始值及其估计误差值。

在本发明所述的系统中，所述生成模块中的二次积分具体为沿电线塔轿箱的Z轴方向采用梯形积分法以及沿电线塔轿箱的X轴方向和Y轴方向分别采用频域三角级数积分法。

在本发明所述的系统中，所述系统还包括与所述生成模块连接的存储模块，其中， 

存储模块，用于将所述电线塔的振幅存储至EEPROM和/或外部RAM。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：通过DSP对捷联矩阵进行实时计算，并根据二次积分生成的电线塔的振幅，以将其通过无线网络和/或USB接口发送至数据分析中心，该技术方案可提前预测电线塔的安全状态，并减少了电力工作者的工作量以及避免了危险，精度高且智能化。 

另外，通过四元素法计算捷联矩阵，并根据Kalman滤波校正四元素，进一步提高了监测精度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明电线塔振幅监测方法的流程图；

图2是本发明电线塔振幅监测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。