[发明专利]一种基于电磁超声导波的电力线缆除冰方法及其系统

权利要求书

1.一种基于电磁超声导波的电力线缆除冰方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，在电力线缆上安装螺旋管式线圈；

步骤S2，判断所述电力线缆是否存在覆冰，直到是则跳转至步骤S3；

利用白噪声方式分析电力线缆的固有频率，在电力线缆上施加白噪声信号，通过分析电力线缆上的信号的频谱，能够获得电力线缆的固有频率；当电力线缆没有覆冰时，电力线缆的固有频率较低；当电力线缆存在覆冰时，电力线缆的固有频率会增加，此时判断电力线缆上存在覆冰；

步骤S3，当电力线缆状态发生改变时，其固有频率发生变化，此时通过电磁方式分析电力线缆新的固有频率，在电力线缆新的固有频率中选取与前一个激励频率相近的固有频率作为新的激励频率，将选取的固有频率的正弦波通过功率放大装置施加在所述螺旋管式线圈上，通过所述螺旋管式线圈在电力线缆上产生导波，由于导波在电力线缆上传播，使得电力线缆发生振动，依靠此振动进行除冰，另在所述螺旋管式线圈上施加静态磁场，通过该静态磁场与所述螺旋管式线圈产生的涡流和动态磁场之间的耦合，产生导波进一步促进电力线缆的除冰；

步骤S4，判断所述电力线缆的去除覆冰工作是否完成，直到完成则结束；

所述步骤S4包括以下子步骤：

步骤S401，判断所述电力线缆的去除覆冰工作是否完成，通过分析当前电力线缆的固有频率与没有覆冰时的电力线缆的固有频率，并对两个固有频率进行对比，如果二者的固有频率一致或相近，即当前电力线缆的固有频率在预设频率阈值之内，则认为完成除冰；若否则跳转至步骤S402，若是则跳转至步骤S405；

步骤S402，分析所述电力线缆的固有频率是否发生变化，若是则跳转至步骤S403，若否则跳转至步骤S404；

步骤S403，根据所述电力线缆当前的固有频率，重新选取其中一个固有频率作为激励频率；

步骤S404，将选取的固有频率的正弦波通过功率放大装置施加在所述螺旋管式线圈上，通过所述螺旋管式线圈在电力线缆上产生导波，并返回步骤S401判断所述电力线缆的去除覆冰工作是否完成；

步骤S405，结束并退出。

2.根据权利要求1所述的基于电磁超声导波的电力线缆除冰方法，其特征在于，所述步骤S2中，分析所述电力线缆的固有频率，当所述电力线缆的固有频率达到预设频率阈值时，判断为所述电力线缆存在覆冰。

3.根据权利要求1或2所述的基于电磁超声导波的电力线缆除冰方法，其特征在于，所述步骤S4中，分析所述电力线缆当前的固有频率，当所述电力线缆当前的固有频率低于所述预设频率阈值时，判定所述电力线缆的去除覆冰工作为完成。

4.根据权利要求1或2所述的基于电磁超声导波的电力线缆除冰方法，其特征在于，在所述螺旋管式线圈上设置磁极或对所述螺旋管式线圈施加直流电流以产生静态磁场。

5.根据权利要求1或2所述的基于电磁超声导波的电力线缆除冰方法，其特征在于，分析电力线缆的固有频率的过程为利用白噪声方式分析电力线缆的固有频率，首先在所述电力线缆上施加白噪声信号，通过分析所述电力线缆上的信号的频谱，进而获得该电力线缆的固有频率。

6.根据权利要求5所述的基于电磁超声导波的电力线缆除冰方法，其特征在于，分析电力线缆的固有频率的详细过程为，先利用白噪声发生电路产生白噪声信号，然后将产生的白噪声信号经过功率放大模块放大并加载到激励传感器上，使得白噪声信号能够通过管道传播至接收传感器处，最后对接收传感器感应到的信号进行采集并存储，将检测的白噪声信号进行FFT变换，选取功率频谱能量超过预设频谱能量的频率为所述电力线缆的固有频率。

7.根据权利要求1或2所述的基于电磁超声导波的电力线缆除冰方法，其特征在于，在所述螺旋管式线圈附近设置一个导波检测传感器。

8.根据权利要求7所述的基于电磁超声导波的电力线缆除冰方法，其特征在于，所述导波检测传感器为电磁超声传感器。

9.一种基于电磁超声导波的电力线缆除冰系统，其特征在于，采用了如权利要求1至8任意一项所述的基于电磁超声导波的电力线缆除冰方法。