[发明专利]一种现场环境下输电线路微风振动监测装置校准方法

权利要求书

1.一种现场环境下输电线路微风振动监测装置校准方法，其特征在于，所述校准方法步骤如下：

S1：对输电线路微风振动监测装置进行初始化；

S2：输电线路微风振动监测装置发出校时请求，并判断是否进行导线的振动频率和振幅的数据采集；若进行数据采集，则进入步骤S3；反之，不进行数据采集则重复进行判断是否进行数据采集；

S3：启动输电线路微风振动监测装置中的传感器和通信模块电源；

S4：计算输电线路中导线的振动频率和振幅；

S5：将计算后的结果进行校准，得到校准后的误差值。

2.如权利要求1所述的现场环境下输电线路微风振动监测装置校准方法，其特征在于，所述步骤S5中的校准公式如下：

其中，ε_b：线夹出口处的动弯应变，单位为με；d：导线最外层的线股股径，单位为mm；Y_b：线夹出口89mm处弯曲振幅，单位为mm；P²＝T/(E·I_min)，a＝89mm；T：试验时导线平均运动张力，单位为N·mm²。

3.如权利要求1所述的现场环境下输电线路微风振动监测装置校准方法，其特征在于，所述步骤S4中导线的振动频率和振幅计算方法采用：峰峰值法、曲线拟合后的峰峰值法、快速Fourier变换法。

4.如权利要求3所述的现场环境下输电线路微风振动监测装置校准方法，其特征在于，所述峰峰值法的工作原理如下：记录信号的峰峰值来确定振动的次数，此方法通过比较某1个点的采样值与其旁边点的采样值来确定该点是否为最大点或最小点。

5.如权利要求3所述的现场环境下输电线路微风振动监测装置校准方法，其特征在于，所述曲线拟合后的峰峰值法工作原理如下：

传感器受外界环境影响使测量数据有较多噪声信号，这些噪声信号对分析微风振动有很大的影响；曲线拟合法能利用采样值得到一条平滑的曲线，有效滤除噪声信号，这里采用最小二乘法拟合曲线；

现有一组加速度采样数据(x_j，y_j)，其中j＝0，1，2，…，n；n∈N；设多项式拟合函数为公式(2)；

根据函数与离散数据y_j的误差平方和由公式(3)得出；

式中，m表示(m+1)元线性方程组；i＝0，1，2，…，m；

确定函数系数a_j，使得函数与离散数据y_i的误差平方和最小，令

可得到公式(4)；

依此取S对a_j求偏导，整理可得一个(m+1)元线性方程组，解方程组可求出待定系数a_j，进而可以确定拟合函数。

6.如权利要求3所述的现场环境下输电线路微风振动监测装置校准方法，其特征在于，任何连续测量的时序或信号，都可以表示为不同频率正弦波信号的无限叠加；快速Fourier变换利用直接测量到的原始信号，以累加方式来计算该信号中不同正弦波信号的频率、振幅、相位；

所述快速Fourier变换法的工作原理如下：

原始信号含有采样频率为1024Hz、经过均值处理得到的512个样本，对这些样本进行512点的快速Fourier变换，得到512点的复数序列，每一个复数可以表示信号在某一频率下的特征，如公式(5)；

式中，f_l为信号频率；l代表第l个点，l＝1，2，…，N；N表示快速Fourier变换点数；f_s为采样频率；

该点的模值就是该频率下的幅度特性，由公式(6)得到；

式中，A为信号振幅；a、b分别为复数的实部和虚部；

由上述分析可知微风振动信号经过快速Fourier变换后能快速得到振动信号的频率和振幅。

7.如权利要求1所述的现场环境下输电线路微风振动监测装置校准方法，其特征在于，所述步骤S3还包括有对输电线路微风振动监测装置工作模式选择，所述输电线路微风振动监测装置工作模式包括有传感器核查、一般测量、零点核查。