[发明专利]一种覆冰测量装置及测量方法

说明书

本发明涉及一种覆冰测量装置，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。本发明提供的覆冰测量装置，激光在导线和覆冰上形成投影轮廓线，轮廓线的反射光由CMOS影像接收单元接收，基于光学三角测量原理经过信号处理后，可以得到轮廓线的空间坐标，从而可以准确得到导线覆冰形状信息。而基于监测的覆冰形状信息，可以为及时修正电网覆冰预警、气动力参数分析等工作，有效预防覆冰造成的电网事故、灾害等。

技术领域

本发明涉及输电线路监测设备领域，尤其涉及一种对导线覆冰情况进行测量的覆冰测量装置及测量方法。

背景技术

覆冰故障常见的输电线路故障之一，严重危害电网安全稳定运行。输电导线覆冰易造成导线重冰过载、舞动、脱冰跳跃、电气击穿跳闸等故障，严重时会导致电网瘫痪。为减轻或消除覆冰故障的影响，电网企业积极发展覆冰预测预报技术、线路融冰技术、塔线体系抗冰技术提升。而输电导线覆冰数据的及时准确监测是所有这些技术的重要环节。

常用的导线覆冰监测技术主要有三类：覆冰导线称重法、覆冰图像轮廓解析，人工手动测量等。受测量技术和恶劣的线路条件制约，目前输电线路覆冰监测主要以覆冰重量、等值覆冰厚度监测为主，对覆冰形状的监测相对粗糙，难以满足覆冰预测和预报的模型修正需要，难以满足覆冰导线气动力参数测试需要。工程中亟需一种可以准确监测覆冰导线截面形状的技术。

发明内容

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种覆冰测量装置，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，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。

进一步改进为，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。

进一步改进为，所述激光发生器为波长为810nm-850nm的红外激光器。

进一步改进为，所述透明件上设有雨刮器和雨量传感器。

进一步改进为，所述透明件上还设有融冰加热线。

进一步改进为，所述壳体的透明件处还设有冰雪防护罩。

本发明还提供了一种覆冰测量方法，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。

进一步改进为，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。

进一步改进为，所述步骤B包括：