[发明专利]基于多信息融合的覆冰监测预警系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于多信息融合的覆冰监测预警系统及方法，属于覆冰监测预警技术领域；所述系统，包括前端装置和后台监控中心，前端装置包括信息汇集主机、N个拉力传感器、N个倾角传感器、微气象传感器、分布式图像；所述方法包括数据标准化处理、覆冰系数计算、预警及联动判断；本发明中后台监控中心存储多数据信息，为掌握覆冰形成过程，研究覆冰增长规律，指导电网抗冰工作，提供大量详实、准确数据和理论依据；本发明提供的方法，可以实现告警程度的量化，对可能覆冰的现场发出预警，减轻了运维人员的工作量，避免了严重的隐患损失；覆冰预警发生时可以联动分布式图像监拍现场覆冰图像，运维人员在工区即可实时掌握现场情况。

技术领域

本发明涉及一种基于多信息融合的覆冰监测预警系统及方法，属于覆冰监测预警技术领域。

背景技术

近年来，我国多省市遭受了严重的冰冻雨雪凝冻灾害，覆冰会引起导线舞动、杆塔倾斜倒塌、断线及绝缘子闪络等问题，给这些地区电力系统的安全稳定运行和电力供应带来极大的影响和威胁，同时也造成了巨大的经济损失。输电线路覆冰严重危害电网的安全运行。

覆冰呈现随机性，微地形、微气象的区域更容易产生覆冰。线路覆冰情况十分复杂，且很难直接检测得到，一般都采用间接测量方法，通过厚度和其它量的关系间接得到。

一方面不同检测方法往往得出差异很大的结果。目前应用比较多的检测方法如下：

(1)载荷称重法

线路覆冰后，导线、地线的载荷会产生变化，这个变化的增量即认为覆冰的重量，通过相应的公式，折算线路的覆冰情况，此方法测量数据是监测断线、倒塔的关键参数，但是受风载荷的影响较大。

(2)图像分析法

在杆塔安装视频、图像等检测设备，拍摄导线、绝缘子等处得覆冰图像，通过图像分析处理，得到现场覆冰情况，此方法结果直观，但容易受冰雪覆盖、方位距离限制等影响。

另一方面，各种检测方式，普遍检测数据单一不连续，分析利用不足，缺乏数据的集中分析处理，导致检测工作机械重复成本高，资源浪费。

另一方面，各种检测方式，普遍检测数据单一不连续，分析利用不足，缺乏数据的集中分析处理，导致检测工作机械重复成本高，资源浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于多信息融合的覆冰监测预警系统及方法，实现线路覆冰的长期、多方位综合检测，对线路覆冰隐患及时预警、减小灾害天气所带来的影响。

本发明所述基于多信息融合的覆冰监测预警系统，包括前端装置和后台监控中心，前端装置包括信息汇集主机、N个拉力传感器、N个倾角传感器、微气象传感器、分布式图像，信息汇集主机安装在杆塔上，用于收集N个拉力传感器、N个倾角传感器、微气象传感器、分布式图像数据并传输给后台监控中心；N个拉力传感器固定在N个绝缘子串上、连接杆塔与导线、地线，N个倾角传感器水平安装在N个拉力传感器外部，微气象传感器安装在杆塔上、用于检测温度、风速、湿度，分布式图像安装在N个拉力传感器和N个倾角传感器斜上方、用于记录N个绝缘子串及导线的图像；后台监控中心与信息汇集主机通信，用于展示实时信息并保存历史数据、分析覆冰隐患并发出预警及联动；其中，N为整数且N≥3。

优选地，N＝4。

本发明所述基于多信息融合的覆冰监测预警方法，应用于上述的后台监控中心，包括数据标准化处理、覆冰系数计算、预警及联动判断。

优选地，根据公式(1)、公式(2)标准化处理N个拉力传感器、N个倾角传感器的数据X’、Y’，

Xa’＝(Xa-Xmin)/(Xmax-Xmin) (1)

X’＝(X₁+X₂+…+Xn)/N (2)