一种输电线路杆塔形变监测方法及系统与流程

本发明涉及输电线路，尤其涉及一种输电线路杆塔形变监测方法及系统。

背景技术：

1、输电线路的杆塔承担着电力输送的关键作用，而杆塔的形变状况直接关系到输电线路的稳定性和安全性。为了确保输电线路的稳定性和安全性，需要对杆塔的形变状况进行实时监测。然而，传统的杆塔形变监测方法存在监测范围狭窄、精度不足等问题。

技术实现思路

1、基于此，本发明有必要提供一种输电线路杆塔形变监测方法及系统，以解决至少一个上述技术问题。

2、为实现上述目的，一种输电线路杆塔形变监测方法，包括以下步骤：

3、步骤s1：通过杆塔形变监测网络的形变传感器对输电线路杆塔进行形变信号监测，得到杆塔形变量电压变化信号；通过高精度信号采样电路和信号抗干扰电路对杆塔形变量电压变化信号进行信号预处理，得到杆塔形变量抗干扰信号数据；

4、步骤s2：对杆塔形变量抗干扰信号数据进行形变姿态检测，得到杆塔形变姿态信息数据；利用三轴加速传感器和三轴倾角传感器对杆塔形变姿态信息数据进行实时采集处理，得到当前形变姿态的三轴加速度数据以及三轴倾角数据；

5、步骤s3：对杆塔形变姿态信息数据进行异常变化检测，以得到杆塔形变姿态异常变化数据；获取输电线路杆塔环境数据并对杆塔形变姿态异常变化数据进行姿态影响评估分析以及电损失计算，以得到杆塔形变姿态环境影响因子以及杆塔电损失形变因子；基于杆塔形变姿态环境影响因子以及杆塔电损失形变因子对当前形变姿态的三轴加速度数据以及三轴倾角数据进行影响变化分析，得到三轴加速度变化数据以及三轴倾角变化数据；通过三轴姿态校正传感器对三轴加速度变化数据以及三轴倾角变化数据进行三轴姿态校正计算，得到杆塔形变姿态校正数据；

6、步骤s4：通过网络通信技术将杆塔形变姿态校正数据传输至形变预警系统，并通过形变预警系统对杆塔形变姿态校正数据进行安全预警处理，以得到杆塔形变安全预警信号；根据杆塔形变安全预警信号对输电线路杆塔进行智能维护决策分析，以生成杆塔形变预警维护决策报告。

7、本发明首先通过将杆塔形变监测网络的形变传感器部署在已确定好的杆塔形变监测节点上，并通过使用形变传感器对杆塔形变监测节点进行形变信号监测，能够及时捕捉输电线路杆塔结构的微小形变变化，为提前预警和维护工作提供了重要的数据支持，从而提高了杆塔形变的监测范围。同时，通过使用高精度信号采样电路和信号抗干扰电路对杆塔形变量电压变化信号进行信号预处理，从而得到抗干扰性更强、精度更高的杆塔形变量电压信号数据，这一步骤旨在消除噪声干扰，还可以提高信号数据的质量，使得处理得到的杆塔形变量抗干扰信号数据更具可靠性，有助于确保形变监测过程的准确性和稳定性。其次，通过对杆塔形变量抗干扰信号数据进行形变姿态检测，旨在从形变信号中提取关键特征，以便更深入地了解杆塔的形变状态。在此步骤中，可以使用各种信号处理技术和算法，如时域分析、频域分析等，以获取形变姿态的特征信息，这有助于对杆塔形变的各个方面进行详细分析，来判断杆塔的具体形变状态，如位移状态、沉降状态或倾斜抖动状态，这一步骤能够实现了对形变数据的有效分类，为后续的处理提供了重要信息。并且，通过使用三轴加速传感器和三轴倾角传感器对杆塔形变姿态信息数据进行实时采集处理，这一步骤能够实现了对形变姿态的实时监测，从而为实时监控和及时响应形变情况提供了关键信息。然后，通过对杆塔形变姿态信息数据进行异常变化检测，能够及时发现杆塔形变姿态信息数据中的任何数据异常变化，以实现对异常变化的精准检测，从而为预防潜在异常风险提供了关键支持。通过获取输电线路杆塔环境数据，并根据这些环境数据对杆塔形变姿态异常变化数据进行分析，这一步骤的关键在于通过对输电线路杆塔环境的全面了解和分析，以评估环境因素（包括酸雨、风力、暴雨等环境天气因素）以及杆塔漏电损失对杆塔形变姿态异常变化的影响，这样的评估有助于更准确地理解异常变化的原因和背后的环境因素。通过使用分析得到的杆塔形变姿态环境影响因子以及杆塔电损失形变因子对当前形变姿态的三轴加速度数据以及三轴倾角数据进行影响变化分析，从而准确获取酸雨、风力、暴雨等环境影响因子以及杆塔漏电造成的形变损失因子对三轴数据的实际影响变化情况。另外，还通过使用三轴姿态校正传感器对三轴加速度变化数据以及三轴倾角变化数据进行三轴姿态校正计算，这一计算过程能够通过综合考虑酸雨、风力、暴雨等环境影响因子以及杆塔电损失形变因子对三轴数据的影响作用情况，来实现对形变姿态信息的高精度校正，为后续的形变趋势预警分析提供准确的输入。最后，通过使用网络通信技术将杆塔形变姿态校正数据传输至形变预警系统，并通过形变预警系统对杆塔形变姿态校正数据进行安全预警处理，可以实现对杆塔形变姿态校正数据进行实时监测，并及时触发安全预警信号，这一步骤能够实现了对杆塔形变姿态的主动安全监测和警示，从而为防范潜在危险提供了实时的安全预警信号。此外，通过根据杆塔形变安全预警信号对相应的输电线路杆塔进行智能维护决策分析，能够生成针对具体杆塔的智能维护决策报告，这一步骤的实施有助于为输电线路杆塔的智能化维护提供了关键的支持，确保对杆塔潜在风险的及时响应和处理，从而提升了整体杆塔的稳定性和安全性。

8、优选地，本发明还提供了一种输电线路杆塔形变监测系统，用于执行如上所述的输电线路杆塔形变监测方法，该输电线路杆塔形变监测系统包括：

9、杆塔形变信号监测模块，用于通过杆塔形变监测网络的形变传感器对输电线路杆塔进行形变信号监测，得到杆塔形变量电压变化信号；通过高精度信号采样电路和信号抗干扰电路对杆塔形变量电压变化信号进行信号预处理，从而得到杆塔形变量抗干扰信号数据；

10、形变姿态三轴数据采集模块，用于对杆塔形变量抗干扰信号数据进行形变姿态检测，得到杆塔形变姿态信息数据；利用三轴加速传感器和三轴倾角传感器对杆塔形变姿态信息数据进行实时采集处理，从而得到当前形变姿态的三轴加速度数据以及三轴倾角数据；

11、杆塔三轴姿态校正模块，用于对杆塔形变姿态信息数据进行异常变化检测，以得到杆塔形变姿态异常变化数据；获取输电线路杆塔环境数据并对杆塔形变姿态异常变化数据进行姿态影响评估分析以及电损失计算，以得到杆塔形变姿态环境影响因子以及杆塔电损失形变因子；基于杆塔形变姿态环境影响因子以及杆塔电损失形变因子对当前形变姿态的三轴加速度数据以及三轴倾角数据进行影响变化分析，得到三轴加速度变化数据以及三轴倾角变化数据；通过三轴姿态校正传感器对三轴加速度变化数据以及三轴倾角变化数据进行三轴姿态校正计算，从而得到杆塔形变姿态校正数据；

12、形变安全预警维护处理模块，用于通过网络通信技术将杆塔形变姿态校正数据传输至形变预警系统，并通过形变预警系统对杆塔形变姿态校正数据进行安全预警处理，以得到杆塔形变安全预警信号；根据杆塔形变安全预警信号对输电线路杆塔进行智能维护决策分析，以生成杆塔形变预警维护决策报告。

13、综上所述，本发明提供了一种输电线路杆塔形变监测系统，该输电线路杆塔形变监测系统由杆塔形变信号监测模块、形变姿态三轴数据采集模块、杆塔三轴姿态校正模块以及形变安全预警维护处理模块组成，能够实现本发明所述任意一种输电线路杆塔形变监测方法，用于联合各个模块上运行的计算机程序之间的操作实现一种输电线路杆塔形变监测方法，系统内部结构互相协作，通过采用相应的传感器、部署方式以及信号数据处理过程，能够确保获取的形变信号数据具有高灵敏度和抗干扰能力，同时，通过实时采集相应的形变姿态三轴数据对杆塔形变姿态信息数据进行校正补偿，从而能够实时、准确地采集杆塔的形变信息，另外，还通过使用形变预警系统实现形变校正数据的实时监测，可以及时发现潜在的问题并向相关人员发生预警信息，这样能够大大减少重复工作和人力投入，能够快速有效地提供更准确、更高效的输电线路杆塔形变监测过程，从而简化了输电线路杆塔形变监测系统的操作流程。