[发明专利]一种基于高清图像的输电线路覆冰厚度计算方法及系统

说明书

本发明公开一种基于高清图像的输电线路覆冰厚度计算方法及系统，步骤1，获取包括输电线路导线与地线的实时图像；步骤2，测量同一场景的实时图像中导线与地线的厚度比值，初步判断地线的覆冰程度；步骤3，根据输电线路导线与地线的直径规格及实测厚度比值，采用改进型标准冰厚计算模型得到覆冰厚度。本发明的基于高清图像的输电线路覆冰厚度计算方法及系统，完善了人工观冰的结果，减小人工观冰结果同实际覆冰情况之间的误差，可提高人工观冰的准确性，为融冰决策提供更准确的信息支撑。

技术领域

本发明涉及输电线路覆冰监测领域，尤其涉及一种提基于高清图像的输电线路覆冰厚度计算方法及系统。

背景技术

输电线路覆冰是电网安全运行的重大威胁，严重的覆冰将造成巨大的经济损失，故必须做好覆冰地区输电线路覆冰雪的监测和预警工作，将覆冰事故消除在萌芽状态，保障覆冰区线路安全运行。目前人工观冰作为线路覆冰监测的主要手段在防冰抗冰工作中发挥重要作用，但在实际应用中，人工观冰存在以下4个方面问题：

(1)现场能见度低影响人工观冰结果。北方寒冷空气南下与南方暖湿气流相遇形成冷锋，在空气中将形成大量的冰晶、雪花，造成周围环境能见度明显下降，此时正是输电线路覆冰增长速度最快的时段。但是由于现场能见度低，防冰人员在人工观冰过程中普遍反映无法看清杆塔高处的导地线的覆冰情况，只能采取估算的方式，而地面附近因地面植被保温及地热的作用，基本观测不到覆冰，造成人工观冰存在困难。

(2)模拟导线观冰厚度与高处导地线覆冰有差异。主要原因是一是模拟导线处于地面附近，气象环境与高处不同。空气在地面附近流动过程中，受到地面摩擦阻力的作用，越靠近地面的风速越小；同时地面由于地热、植被保温等作用，地面附近气温较高。二是模拟导线无电流通过，无热效应。一般情况下模拟导线的型号同杆塔导线型号一致，然而运行中的导线由于通有电流会产生热效应，覆冰过程可能同模拟导线有所差异。

(3)杆塔高处与塔脚温差较大。人工观冰的范围主要在观测塔塔脚附近，而实际导地线处于杆塔高处。杆塔高处与塔脚的气温差异会明显影响到各自的覆冰过程。据经验表明，一般情况下寒潮经过时，杆塔高处先出现覆冰，塔脚出现覆冰将延迟1～2天；寒潮消退时，杆塔高处的融冰脱冰较为迅速，而塔脚的自然融冰需经过更长时间。这种现象对人工观冰的带来了一定的困难。

(4)掉落冰样测冰不规范。同模拟导线观冰、塔材观冰及现场估算冰厚等方式相比，杆塔导地线掉落冰样测冰结果具有较高的准确性。但是，在掉落冰样测冰的过程中，由于尚缺乏相关技术规范书的指导，测量方法存在一定的误区。如将掉落冰样仍以长短径法或称重法测冰厚的方式计算冰厚，导致测冰结果偏小；直接用游标卡尺测冰厚过程中，未多次测量取平均值，导致测冰结果不具代表性；掉落冰样测冰不及时，在冰样掉落后1～2天后才进行测量等问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出一种基于高清图像的输电线路覆冰厚度计算方法及系统，可提高覆冰厚度测量的准确性。

为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于高清图像的输电线路覆冰厚度计算方法，包括如下步骤：

步骤1，获取包括输电线路导线与地线的实时图像；

步骤2，测量同一场景的实时图像中导线与地线的厚度比值，初步判断地线的覆冰程度；

步骤3，根据输电线路导线与地线的直径规格及实测厚度比值，采用改进型标准冰厚计算模型得到覆冰厚度。

进一步，所述步骤2还包括如下步骤：

步骤21，判断实时图像中导线、地线各自线路的覆冰类型，所述覆冰类型包括线路未覆冰、线路覆冰为雾凇或混合淞、线路覆冰为雨淞；