[发明专利]一种输电线路运动预警方法

权利要求书

1.一种输电线路运动预警方法，其特征在于预警流程包括：(1)对MEMS惯性测量系统采集的加速度和角速度数据进行预处理：首先对采集的加速度采用五点三次平滑滤波，角速度采用最小二乘法消除趋势项，然后进行温度补偿处理，最后去除加速度和角速度的常值偏差；(2)采用加速度的平方和表示输电线路的平动程度，角速度的平方和表示输电线路的转动程度；(3)分别每采集L个(a_x,a_y,a_z)和L个(ω_x,ω_y,ω_z)数据为一组，采集的数据长度根据一个地区的输电线路运动周期确定；为消除偶然误差，每滑动m个数取一次平均；建立ARMA滑动自回归模型的一维时间序列A_h(a₁,a₂,...a_N)和Ω_r(ω₁,ω₂,...ω_N)，其中N＝L/m，a₁,a₂,...a_N和ω₁,ω₂,...ω_N分别为一维时间序列的项，然后对第i段序列A_hi(a_i1,a_i2,...a_iN)和Ω_ri(ω_i1,ω_i2,...ω_iN)进行FFT变换，获得输电线路运动的程度-频率分布；(4)从程度-频率分布中找出主要的平动程度A_h{A_h1,A_h2,…A_hλ}及其频率f_h{f_h1,f_h2,…f_hλ}和主要的转动程度Ω_r{Ω_r1,Ω_r2,…Ω_rλ}及其频率f_r{f_r1,f_r2,…f_rλ}；(5)为综合考虑平动和转动对输电线路的影响，构造等效综合运动力F＝A_h·f_h+Ω_r·f_r，其中A_h为平动程度，Ω_r为转动程度，f_h为平动频率，f_r为转动频率，·为点乘，为反应输电线路运动的持续作用，构造运动持续效应S＝(A_h·f_h+Ω_r·f_r)T，T为该运动下的持续时间；(6)任何实际的输电线路都有一个可承受的等效综合运动力F和运动持续效应S，设输电线路运动的最大承受F_max和最大运动持续效应S_max，实际测量的等效综合运动力F和运动持续效应S只要有一个值超过时，输电线路就存在着危险；(7)在实际预警中不能等到F和S其中的一个值达到F_max和S_max的其中的一个值时，才知道输电线路有危险，需要计算出持续风持续的时间和预测估计增加的输电线路运动变化程度；(8)由于持续的风引起的输电线路运动近似于周期运动，那么的测量值也是周期的变化，通过处理器计算出这个周期，然后再根据运动的周期数来计算出持续运动的时间T，进而求出该次运动持续效应S_t，加上以前输电线路运动导致的运动持续效应S_b，判断是否达到疲劳极限——最大运动持续效应S_max；(9)对于预测估计增加的输电线路运动变化程度，利用等效综合运动力F的变化来表示，即dF/dt，当dF/dt为正值并且很大时，输电线路将会有危险；如果是负数，说明运动程度在减小；如果为0，说明是持续在运动，通过处理器计算出持续的时间，然后求出损失的运动持续效应；(10)如果输电线路经过一段时间的运动磨损或疲劳，当增加的输电线路运动程度没有达到F_max就会导致输电线路损毁或损坏了，这要考虑实际输电线路的已疲劳的情况。