[发明专利]一种特高压输电线路屏蔽环的振动频率识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及振动识别领域，尤其是一种特高压输电线路屏蔽环的振动频率识别方法。

背景技术

硬跳线屏蔽环是特高压交流输电线路上的一种电场屏蔽装置，位于硬跳线与软跳线连接部位。在已建成的特高压交流线路中，频繁发现硬跳线屏蔽环在风激励下振动，并出现振动断裂，已经威胁到了特高压线路的安全运行。

现有资料显示，屏蔽环的电气性能研究已较为成熟，而力学性能研究极少。要分析屏蔽环断裂机理，必须了解屏蔽环力学特性尤其是振动频率。目前获得结构振动频率的通用方法是通过接触式位移、速度、加速度传感器获得振动信息并进行参数识别。然而该方法不能用于特高压输电线路(±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级输送电能)屏蔽环结构振动频率的带电监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种特高压输电线路屏蔽环的振动频率识别方法，可以解决特高压输电线路屏蔽环结构振动频率无法带电监测的问题，对特高压输电线路屏蔽环在带电状态下实现非接触振动频率识别，步骤简单、精确度高。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种特高压输电线路屏蔽环的振动频率识别方法，

步骤1：获取屏蔽环振动视频：在铁塔横担上固定摄像器材，选择光照良好，背景明亮，屏蔽环振动效应显著的时间段进行振动视频的采集；

步骤2：振动视频的图像分帧：在步骤1获得的屏蔽环振动视频中提取一段图像稳定的视频进行分解，提取出各帧图像按拍摄时间进行顺序编号；

步骤3：振动参考点的相对位置像素宽度值记录：在屏蔽环上选择一个振动参考点A，对步骤2得到的各帧图像上的振动参考点A的位置进行标记，测量并记录各帧图像上的振动参考点A对应位置的像素宽度值；

步骤4：数据处理：根据步骤3记录的数据，绘制振动参考点A的像素宽度值-时间关系曲线，通过像素宽度值-时间关系曲线计算出屏蔽环的振动平均周期从而得到特高压输电线路屏蔽环的振动频率

步骤1中，摄像器材的分辨率不低于800万像素，拍摄速度每秒不低于24帧，采用对焦模式对屏蔽环进行拍摄，每段视频拍摄时长不低于5分钟。

步骤2中，提取进行分解的视频长度不少于8秒。

步骤3中，在屏蔽环上选择一个具有显著振动效应和灰度区分度的参考点做为振动参考点A，对步骤2得到的各帧图像上的振动参考点A的位置进行标记。

步骤4中，特高压输电线路屏蔽环的振动频率的计算方法如下：

步骤4-1：在像素宽度值-时间关系曲线中读取曲线上各个周期数峰值对应的时刻t_i，则

T_i＝t_i-t_i-1 (2)

式(2)中，i为周期个数，为从1到N之间增量为1变化的整数；N为在像素宽度值-时间关系曲线中总的周期个数；T_i为第i个振动周期的周期值；t_i为第i个周期结束时刻，t_i-1为第i个周期的开始时刻，

计算每个周期的周期值T_i，按时间顺序记录每个周期对应的周期值T_i；

步骤4-2：根据式(3)计算屏蔽环的振动平均周期

式(3)中，i为周期个数，为从1到N之间增量为1变化的整数；N为在像素宽度值-时间关系曲线中总的周期个数；T_i为第i个振动周期的周期值；t_i为第i个周期结束时刻，t_i-1为第i个周期的开始时刻；

步骤4-3：根据式(4)计算特高压输电线路屏蔽环的振动频率

为步骤4-2计算得到的屏蔽环的振动平均周期。

本发明提供的一种特高压输电线路屏蔽环的振动频率识别方法，有益效果如下：

1、可以解决特高压输电线路屏蔽环结构振动频率无法带电监测的问题，对特高压输电线路屏蔽环在带电状态下实现非接触振动频率识别，步骤简单、精确度高。

2、对拍摄器材无特殊要求，可用高端专用照相摄影器材，也可以采用普通摄像机。

3、对测试环境无特殊要求，仅需选择光照良好，背景明亮，屏蔽环振动效应显著的时间段进行即可。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例步骤2所获得的振动视频的第一帧图像；