一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测方法及系统与流程

本发明涉及输电线路组件监测，特别涉及了一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测方法及系统。

背景技术：

1、耐张线夹是电力系统输电线路的重要组件，其性能和状态对整个系统的稳定运行至关重要。然而，传统的耐张线夹状态监测主要依赖于人工巡检，耗时长、准确性低。为了提高输电线路的运行安全和减少停电事故发生的风险，实现一种实时、高效的耐张线夹状态预测系统具有重要意义。

2、现有技术应用较多的主要是基于耐张线夹的温度监测，如中国专利局2022年4月26日公开了一种名称为 一种耐张线夹温度异常监测方法及系统的专利，其公开号为cn114397041a，利用温度监测传感器实时进行接触式的耐张线夹温度监测，获取真实可靠的温度数据，并基于5g技术的特点，与其他传感器构建边缘侧同步监测网络，实现边缘侧设备的同步实时监测，有助于解决目前耐张线夹发热异常状态实时监测问题。但是由于测量点很难准确定位到实际的耐张线夹接触点，所以温度的测量准确度较低。且基于温度的监测很难形成固定的模型，所以只能定性的进行分析；而基于电流或者基于应力的监测虽然准确度较高，但实际应用中需要比较专业的安装，比较难实施，不宜大规模应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中耐张线夹状态监测基于温度监测，耗时长、效率低、准确性低的问题，提供了一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测方法及系统，实现了基于振动测量的耐张线夹状态预测，可以实时监测耐张线夹异常状态并预警耐张线夹潜在的异常状态，为电力系统运行安全和稳定提供保障。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、s1：实时采集耐张线夹振动数据，并对采集到的振动数据进行预处理；

4、s2：根据预处理后的振动数据建立状态预测模型，预测耐张线夹状态；

5、s3：对预处理后的振动数据进行分析，实时判断耐张线夹振动数据是否异常。

6、本发明基于耐张线夹的振动测量，利用振动数据，建立耐张线状态预测模型，通过数据分析识别潜在的故障点。能够实时监测输电线路上耐张线夹的振动状态，实现对耐张线夹状态预测，提高输电线路的运行安全和减少停电事故发生的风险。

7、作为优选，所述步骤s2进一步包括：

8、对预处理后的振动数据进行时频分析，提取特征参数；

9、对特征参数进行计算和分类，建立状态预测模型；

10、根据状态预测模型，对耐张线夹进行状态预测。

11、通过实时监测的振动数据，建立耐张线夹状态预测模型，对耐张线夹进行状态预测，可以预警潜在的异常状态，为电力系统运行安全和稳定提供保障。

12、作为优选，利用卡尔曼滤波算法对加速度数据和角速度数据进行处理，得到滤波后的振动数据。

13、本发明采集的振动数据主要包括耐张线夹的加速度数据以及加速度数据。处理时，可以首先进行均值滤波处理和平稳化预处理，然后建立mems陀螺仪残差信号的一阶ar模型，最后依据模型进行卡尔曼滤波处理，不仅能有效的降低随机噪声对采集的振动数据的影响，所需的成本较少，更便于广泛使用，在使用时能较好地抑制了随机数据中的噪声分量，提高振动数据采集精度。

14、作为优选，所述步骤s3包括：

15、对振动数据进行数据分析，在发现振动数据异常后，实时发出异常报警信号；

16、将振动数据定时通过数据通讯网关发送至服务器，服务器对振动数据进行压缩处理，并实时展示耐张线夹的振动数据以及状态预测结果。

17、能够实时展示采集的数据以及预测的结果，便于工作人员观看；并能够实时向工作人员发送报警信息，提醒工作人员及时做出应对，为电力系统运行安全和稳定提供保障。

18、作为优选，包括安装在耐张线夹上的耐张线夹状态监测模块，所述耐张线夹状态监测模块通过数据通讯网关与实现数据压缩处理的云端数据服务器进行数据交互，所述云端数据服务器连接有耐张线夹移动监视平台以及实时展示耐张线夹状态的耐张线夹监测云平台。

19、耐张线夹状态监测模块用于测量耐张线夹的实时振动信息并进行数据处理，通过数据通讯网关进行协议转换后将振动数据传输给云端数据服务器；耐张线夹移动监视平台数据基于云端服务器，耐张线夹监测云平台可通过手机端app监视耐张线夹状态数据。本发明可实现基于振动检测对耐张线夹进行实时监测和分析，进而发现耐张线夹的潜在故障点，并及时通知维护人员进行维护处理，降低了输电安全隐患。

20、作为优选，所述耐张线夹状态监测模块包括处理器以及与处理器连接的rtc实时时钟以及振动监测模块，所述处理器还连接有无线通讯模块以及数据存储单元。

21、通过rtc实时时钟以及振动监测模块，可以定时、实时采集耐张线夹的振动数据。同时，通过rtc实时时钟，耐张线夹状态监测模块可以通过无线通讯模块定时发送耐张线夹的振动数据给数据通讯网关。数据存储单元可以用于存储预处理后的振动数据。

22、作为优选，所述耐张线夹监测云平台包括数据展示模块以及与数据展示模块连接的用户配置管理模块。通过数据展示模块，可以实时观看采集的振动数据、预测的耐张线夹状态。

23、作为优选，所述振动监测模块包括采集三轴加速度和三轴角速度的陀螺仪以及卫星定位模块。采用陀螺仪测量振动数据，稳定性好、测量精度高、适应性强。定位模块可以对当前采集的耐张线夹进行定位，并在地图上展示出来。

24、因此，本发明具有如下有益效果：基于耐张线夹的振动测量，利用振动数据，建立耐张线状态预测模型，通过数据分析识别潜在的故障点，能够实时监测输电线路上耐张线夹的振动状态，实现对耐张线夹状态预测，提高输电线路的运行安全和减少停电事故发生的风险。

技术特征：

1.一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测方法，其特征在于，所述步骤s2进一步包括：

3.根据权利要求1或2所述的一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测方法，所述预处理包括：利用卡尔曼滤波算法对加速度数据和角速度数据进行处理，得到滤波后的振动数据。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测方法，所述步骤s3包括：

5.一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测系统，采用权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测方法，其特征在于，包括安装在耐张线夹上的耐张线夹状态监测模块，所述耐张线夹状态监测模块通过数据通讯网关与实现数据压缩处理的云端数据服务器进行数据交互，所述云端数据服务器连接有耐张线夹移动监视平台以及实时展示耐张线夹状态的耐张线夹监测云平台。

6.根据权利要求5所述的一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测系统，其特征在于，所述耐张线夹状态监测模块包括处理器以及与处理器连接的rtc实时时钟以及振动监测模块，所述处理器还连接有无线通讯模块以及数据存储单元。

7.根据权利要求5或6所述的一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测系统，其特征在于，所述耐张线夹监测云平台包括数据展示模块以及与数据展示模块连接的用户配置管理模块。

8.根据权利要求6所述的一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测系统，其特征在于， 所述振动监测模块包括采集三轴加速度和三轴角速度的陀螺仪以及卫星定位模块。

技术总结
本发明公开了一种基于振动测量的耐张线夹状态在线监测方法及系统，克服现有技术中耐张线夹状态监测基于温度监测，耗时长、效率低、准确性低的问题，方法包括：S1：实时采集耐张线夹振动数据，并对采集到的振动数据进行预处理；S2：根据预处理后的振动数据建立状态预测模型，预测耐张线夹状态；S3：对预处理后的振动数据进行分析，实时判断耐张线夹振动数据是否异常。实现了基于振动测量的耐张线夹状态预测，可以实时监测耐张线夹异常状态并预警耐张线夹潜在的异常状态，为电力系统运行安全和稳定提供保障。

技术研发人员：马波,郑伟,刘平平,朱奕弢,吴松,王伟,杨斌
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22