[发明专利]一种输电线路覆冰密度在线监测系统及监测方法

权利要求书

1.输电线路覆冰密度在线监测系统，其特征在于，包括有监控中心（7），所述监控中心（7）通过GSM无线通信方式与杆塔监测分机（6）连接，所述杆塔监测分机（6）通过485总线分别与传感器监测单元（1）和图像/视频监测单元（2）连接，所述杆塔监测分机（6）还通过电源线与电源模块（3）连接，所述监测中心（7）包括有公司监控中心主机（8），所述公司监控中心主机（8）中嵌入有专家软件（9），所述传感器监测单元（1）包括有微气象监测模块（4）和导线拉力监测模块（5），所述图像/视频监测单元（2）内设置有摄像机（15）。

2.根据权利要求1所述的输电线路覆冰密度在线监测系统，其特征在于，所述杆塔监测分机（6）包括有微控制器，所述微控制器分别通过串行通信接口与液晶显示模块（10）、GSM通信模块（12）及时钟芯片（13）连接，所述微控制器通过SPI通信接口与数据存储单元（11）连接，所述微控制器还通过并行总线与覆冰信息信号处理单元（14）连接，所述GSM通信模块（12）通过无线通信方式与所述监控中心（7）连接。

3.根据权利要求2所述的输电线路覆冰密度在线监测系统，其特征在于，所述杆塔监测分机（6）内的微控制器采用DSP与ARM双核芯片。

4.根据权利要求1所述的输电线路覆冰密度在线监测系统，其特征在于，所述专家软件（9）集成有覆冰厚度力学计算模型、覆冰图像自动识别算法、覆冰密度计算方法算法。

5.根据权利要求1所述的输电线路覆冰密度在线监测系统，其特征在于，所述微气象监测模块（4）包括有温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器。

6.根据权利要求1所述的一种输电线路覆冰密度在线监测系统，其特征在于，所述导线拉力监测模块（5）包括有拉力传感器和角位移传感器。

7.根据权利要求1所述的一种输电线路覆冰密度在线监测系统，其特征在于，所述电源模块（3）采用太阳能与蓄电池结合的供电方式。

8.输电线路覆冰密度在线监测系统的监测方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、利用传感器监测单元和图像/视频监测单元分别获取环境信息和现场覆冰的输电线图像信息：

传感器监测单元（1）内的微气象监测模块（4）通过内部的温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器实时监测获得环境的温度和湿度、风速、风向及雨量的信息；传感器监测单元（1）内的导线拉力监测模块（5）通过拉力传感器监测得到输电线自重载荷、输电线覆冰后的载荷，通过角位移传感器监测得到杆塔绝缘子的倾斜角信息；

图像/视频监测单元（2）内的摄像机（15）获取现场输电线的覆冰图像；

步骤2、将获取的环境信息、输电线覆冰信息和现场覆冰图像经覆冰信息信号处理单元处理后输送至杆塔监测分机，监测分机通过GSM通信模块将所有的监测信息输送至监控中心：

经步骤1，环境信息、输电线覆冰信息和现场输电线的覆冰图像以无线通信方式输送至覆冰信息信号处理单元（14），再输送至杆塔监测分机（6）中，杆塔监测分机（6）内的微控制器对所有监测信息进行总汇、存储和初步计算后由GSM通信模块（12）通过无线通信方式输送至监控中心（7）；

步骤3、利用监控中心内的专家软件和监测分机传输的监测信息进行计算，得到输电线的覆冰密度：

经步骤2.4，公司监控中心主机（8）接收到监测信息后，公司监控中心主机（8）内嵌入的专家软件（9）利用内部集成的覆冰厚度力学计算模型计算出输电线的基于力学的覆冰厚度，再利用覆冰图像自动识别算法得到基于图像的覆冰厚度，将两者进行对比得到输电线的覆冰密度，并由覆冰密度确定出覆冰类型。