[发明专利]一种覆冰测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种覆冰测量装置，其特征在于，包括：固定架和两个覆冰检测单元，两个所述覆冰检测单元安装于固定架上，且位于输电导线两侧，两个所述覆冰检测单元所在平面垂直于输电导线的延伸方向；

所述覆冰测量单元，包括：壳体、激光发生组件和激光接收组件，所述激光发生组件和激光接收组件均安装于壳体内，且所述激光发生组件的发射口与激光接收组件的接收口处设有安装于壳体上的透明件；

所述激光发生组件用于向被测量物体表面发射出平面光幕，在输电导线上形成投影轮廓线，所述激光发生组件包括激光发生器和透镜，所述透镜安装于激光发生器发射端口处；

所述激光接收组件包括接收镜片组、CMOS阵列和信号处理器，所述接收镜片组收集被输电导线反射回来的激光，并投影到CMOS阵列形成剖面图形，所述信号处理器采用光学三角测量原理，得到投影轮廓线的空间坐标，确定导线覆冰形状信息。

2.根据权利要求1所述的覆冰测量装置，其特征在于，两个所述覆冰检测单元与输电导线中轴线的夹角在120°-180°之间。

3.根据权利要求1所述的覆冰测量装置，其特征在于，所述激光发生器为波长为810nm-850nm的红外激光器。

4.根据权利要求1所述的覆冰测量装置，其特征在于，所述透明件上设有雨刮器和雨量传感器。

5.根据权利要求4所述的覆冰测量装置，其特征在于，所述透明件上还设有融冰加热线。

6.根据权利要求5所述的覆冰测量装置，其特征在于，所述壳体的透明件处还设有冰雪防护罩。

7.一种覆冰测量方法，其特征在于，使用如权利要求1-6任一项所述的覆冰测量装置，包括如下步骤：

A通过覆冰测量装置对裸导线数据进行采集；

B通过覆冰测量装置对覆冰导线数据进行采集；

C对比裸导线数据与覆冰导线数据，得到覆冰数据；

步骤A和步骤B中，数据采集方法如下：

向被测量物体表面发射出平面光幕，在输电导线上形成投影轮廓线；收集被输电导线反射回来的激光，并投影到CMOS阵列形成剖面图形；采用光学三角测量原理，得到投影轮廓线的空间坐标，确定导线覆冰形状信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括：

在一个条输电导线上设置多个监测点；

每个测点在安装后，通过覆冰检测单元对无覆冰条件下导线的轮廓进行扫描；

基于XZ坐标系，上下两个覆冰检测单元分别建立裸导线一半的轮廓信息f_0上(x,z)＝0，f_0下(x,z)＝0；

整合两部分轮廓数据，得到裸导线的整体轮廓数据f₀(x,z)＝0。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

覆冰测量装置每间隔10min-60min测量一次覆冰后导线的轮廓数据；

基于XZ坐标系，上下两个覆冰测量单元分别建立覆冰导线一半的轮廓信息f_1上(x,z)＝0，f_1下(x,z)＝0；

整合两部分轮廓数据，得到覆冰导线的整体轮廓数据f₁(x,z)＝0。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括：

f₁(x,z)＝0与f₀(x,z)＝0曲线之间的区域即为导线覆冰部分面积，即