电线水平应力测量方法、装置、终端设备及存储介质与流程

1.本发明涉及电线应力测量技术领域，尤其涉及一种电线水平应力测量方法、装置、终端设备及存储介质。


背景技术：

2.电线水平应力是电线弧垂最低点处电线内部截面单位面积所受到的水平力，在不同的运行工况下，电线水平应力均应满足运行要求，并与电线拉断力保持适当的安全系数，避免电线由于受力过高而发生断裂。电线最低点的应力往往难以获取，但在一定的档间距范围内，电线最低点的应力与悬挂点应力存在一定的相关性，因此在设计阶段会依据一定的经验公式间接保证水平应力满足要求。
3.目前，针对电线水平应力的测量，主要包括以下几种方式：第一，采用常规测量拉力法测量，先获得导体悬挂点的总受力，再根据总受力的分量计算水平应力。然而，该方法无法直接获取水平应力、也无法进一步获取电线弧垂等信息，且在计算分量时容易因为实际角度问题导致计算结果不准确；第二，通过在电线弧垂的最低点安装贴片式的拉力传感器进行测量，但该方法不仅会改变电线的应力分布，在面临不同运行工况下的弧垂最低点也会发生变化，因此测试的准确性较差；第三，通过同时安装拉力传感器、角度传感器、超声发生器及超声接收器等复杂装置获取实际弧垂，再利用弧垂方程对计算水平应力，但这种方法不仅成本高，使用的装置复杂，且会由于使用数量较多的传感器而导致采集的数据误差较大，同样会在弧垂最低点位置变化时无法准确测量。综上，如何提供一种测量简单、成本低且准确度高的电线水平应力的测量方法是本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种电线水平应力测量方法、装置、终端设备及存储介质，以解决现有技术中电费预处理方法存在的成本高、耗时长以及识别结果准确性低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种电线水平应力测量方法，包括：
6.获取某一档间距内电线两侧的悬挂角、档间距及电线比载；
7.将所述悬挂角、档间距及电线比载代入方程组计算电线水平应力，所述方程组为：
[0008][0009]
式中，θ1、θ2分别为电线左右两侧的悬挂角；l为电线的档间距；γ
c
为电线比载；l
xcv1
、l
xcv2
分别为电线左右两侧的垂直档间距；σ0为电线水平应力。
[0010]
作为优选地，利用角度传感器获取某一档间距内电线两侧的悬挂角。
[0011]
作为优选地，所述角度传感器的数量为2。
[0012]
作为优选地，根据电线型号获取所述电线比载。
[0013]
本发明还提供了一种电线水平应力测量装置，包括：
[0014]
参数获取单元，用于获取某一档间距内电线两侧的悬挂角、档间距及电线比载；
[0015]
应力计算单元，用于将所述悬挂角、档间距及电线比载代入方程组计算电线水平应力，所述方程组为：
[0016][0017]
式中，θ1、θ2分别为电线左右两侧的悬挂角；l为电线的档间距；γ
c
为电线比载；l
xcv1
、l
xcv2
分别为电线左右两侧的垂直档间距；σ0为电线水平应力。
[0018]
作为优选地，所述参数获取单元，还用于利用角度传感器获取某一档间距内电线两侧的悬挂角。
[0019]
作为优选地，所述角度传感器的数量为2。
[0020]
作为优选地，所述参数获取单元，还用于根据电线型号获取所述电线比载。
[0021]
本发明还提供一种终端设备，包括：
[0022]
一个或多个处理器；
[0023]
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
[0024]
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述的电线水平应力测量方法。
[0025]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的电线水平应力测量方法。
[0026]
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
[0027]
本发明提供了一种电线水平应力测量方法、装置、终端设备及存储介质，该方法包括：获取某一档间距内电线两侧的悬挂角、档间距及电线比载；然后根据电线两侧的垂直档间距之和等于档间距，档间距不变，结合水平应力处处相等原理，联立方程组计算得到电线水平应力。本发明提供的电线水平应力测量方法，无需配置数量多而复杂的传感器设备就能够准确计算出电线水平应力，具有测量简单、成本低且测量结果准确度高的优点。
附图说明
[0028]
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]
图1是本发明某一实施例提供的电线水平应力测量方法的流程示意图；
[0030]
图2是本发明某一实施例提供的电线受力分析示意图；
[0031]
图3是本发明某一实施例提供的电线水平应力测量装置的结构示意图；
[0032]
图4是本发明某一实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
[0033]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
[0035]
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0036]
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0037]
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0038]
请参阅图1，本发明某一实施例提供了一种电线水平应力测量方法，如图1所示，该电线水平应力测量方法包括步骤s10至步骤s20。各步骤具体如下：
[0039]
s10、获取某一档间距内电线两侧的悬挂角、档间距及电线比载；
[0040]
s20、将所述悬挂角、档间距及电线比载代入方程组计算电线水平应力，所述方程组为：
[0041][0042]
式中，θ1、θ2分别为电线左右两侧的悬挂角；l为电线的档间距；γ
c
为电线比载；l
xcv1
、l
xcv2
分别为电线左右两侧的垂直档间距；σ0为电线水平应力。
[0043]
需要说明的是，电线的水平应力是监测电线弧垂、风偏等空间位置以及电线受力状态等的基本参数。在实际应用中，电线最低点的水平应力往往难以获取，但在一定的档间距范围内，电线最低点的水平应力与悬挂点的应力存在一定的相关性，因此在设计阶段，设计单位往往会依据一定的经验公式等方式间接保证水平应力满足要求。但是，当线路投运后，由于实际运行中可能承受的水平力、竖直力受到运行工况变化的影响可能与设计阶段存在差异，特别是档间距较大的线路，在特殊的条件下应力可能发生变化，导致弧垂、风偏角等也发生变化，导致电线与地面或杆塔绝缘距离不足引发放电危险，因此有必要对电线实际水平应力进行监测，进而根据应力及比载的相关公式计算电线弧垂、风偏、电线受力等。
[0044]
具体地，本实施例中在步骤s10中优选获取某一档间距内电线两侧的悬挂角θ1、θ2。在某一可选地具体实施方式中，悬挂角θ1、θ2主要通过角度传感器测量得到。为了保证能够同步测量电线两侧的悬挂角，通常在一个档间距内的电线两侧安装具备角度测试和通信功能的角度传感器，当角度传感器测量到悬挂角θ1、θ2的大小时会将数据实时传输给远程的监
控主机。
[0045]
进一步地，主机可根据电线型号信息确定电线比载γ
c
，而档间距l也为实现已知的参数，因此在步骤s20中将悬挂角θ1、θ2，档间距l以及电线比载γ
c
代入方程组计算电线水平应力。如图2所示，图2提供了某一档间距内电线的受力分析示意图，根据该图进而对水平应力的计算过程作出如下说明：
[0046]
1)确定σ0与两侧悬垂角的关系：
[0047][0048]
式中，γ
c
为电线比载，且该值在电线无风无冰情况下即为单位长度电线重力，为已知参数，σ0为电线水平应力，为待求值。
[0049]
2)将步骤1)中的公式进行变换，可得：
[0050][0051]
可以知道的是，不论工况如何，一个档间距内弧垂最低点到两侧水平距离之和不会发生变化，即l
xcv1
+l
xcv2
＝l，因此可以得到
[0052][0053]
式中，l为该电线档间距(m)，需要说明的是，在实际应用中该档中的电线中间往往会出现下垂现象，为了确保更精确的计算结果，可在建设阶段获取其放线长度。
[0054]
3)根据“电线水平应力处处相等”的原理可得：
[0055][0056]
因此，最后联立步骤2)和3)的方程即可求得电线水平应力σ0。
[0057]
本发明实施例提供的电线水平应力测量方法，无需配置数量多而复杂的传感器设备就能够准确计算出电线水平应力，具有测量简单、成本低且测量结果准确度高的优点。
[0058]
请参阅图3，本发明某一实施例还提供了一种电线水平应力测量装置，包括：
[0059]
参数获取单元01，用于获取某一档间距内电线两侧的悬挂角、档间距及电线比载；
[0060]
应力计算单元02，用于将所述悬挂角、档间距及电线比载代入方程组计算电线水平应力，所述方程组为：
[0061][0062]
式中，θ1、θ2分别为电线左右两侧的悬挂角；l为电线的档间距；γ
c
为电线比载；l
xcv1
、l
xcv2
分别为电线左右两侧的垂直档间距；σ0为电线水平应力。
[0063]
在某一具体地实施方式中，参数获取单元01，还用于利用角度传感器获取某一档
间距内电线两侧的悬挂角。
[0064]
在某一具体地实施方式中，所述角度传感器的数量为2。
[0065]
在某一具体地实施方式中，参数获取单元01，还用于根据电线型号获取所述电线比载。
[0066]
本发明实施例提供的电线水平应力测量装置用于执行如上述任一项实施例所述的电线水平应力测量方法。本发明实施例无需配置数量多而复杂的传感器设备就能够准确计算出电线水平应力，具有测量简单、成本低且测量结果准确度高的优点。
[0067]
请参阅图4，本发明某一实施例还提供一种终端设备，包括：
[0068]
一个或多个处理器；
[0069]
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
[0070]
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的电线水平应力测量方法。
[0071]
处理器用于控制该终端设备的整体操作，以完成上述的电线水平应力测量方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(static random access memory，简称sram)，电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read
‑
only memory，简称eeprom)，可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read
‑
only memory，简称eprom)，可编程只读存储器(programmable read
‑
only memory，简称prom)，只读存储器(read
‑
only memory，简称rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
[0072]
在一示例性实施例中，终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(application specific 1ntegrated circuit，简称as1c)、数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、数字信号处理设备(digital signal processing device,简称dspd)、可编程逻辑器件(programmable logic device，简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行如上述任一项实施例所述的电线水平应力测量方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
[0073]
在另一示例性实施例中，还提供一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现如上述任一项实施例所述的电线水平应力测量方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器，上述程序指令可由终端设备的处理器执行以完成如上述任一项实施例所述的电线水平应力测量方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
[0074]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。