[发明专利]基于多杆塔风速关联分析的杆塔状态监测控制方法及系统

说明书

本发明公开了基于多杆塔风速关联分析的杆塔状态监测控制方法及系统，涉及输电杆塔监测技术领域，其技术方案要点是：本发明通过输电杆塔与参考杆塔之间的历史风速值之比来表示同一自然风下受地理信息差异影响而形成的输电杆塔、参考杆塔处风速关联情况，在依据实时气象数据对一个目标区域内多个输电杆塔进行风速预测时，只需要通过计算流体动力学方法对参考杆塔的风速值进行精确分析，即可结合每个输电杆塔所对应的风速转换系数完成所有输电杆塔的风速同步关联预测，在保证了每个输电杆塔的风速预测准确度的情况下，极大的提高了所有输电杆塔风速预测的工作效率。

技术领域

本发明涉及输电杆塔监测技术领域，更具体地说，它涉及基于多杆塔风速关联分析的杆塔状态监测控制方法及系统。

背景技术

电杆塔由于搭载输电线路的位置较高，在诸如台风、沙尘暴、暴风雨等恶劣的自然环境下，输电杆塔的上端部容易出现较大幅度的晃动，而输电线路两端的输电杆塔在大幅度的晃动过程中极易导致输电线路断裂，同时也容易导致输电杆塔出现倾斜变形。所以，对输电杆塔状态监测有利于及时展开维修和为保障输电杆塔安全运行而及时做出应急处置。

现有技术中的输电杆塔状态监测是通过在杆塔上布置各种传感器进行实时数据采集实现的，对于整个电力系统或者某一指定区域来说，输电杆塔的分布数量较多，而每一个输电杆塔一般都设置有多个传感器，所以从整体来说，一定范围内的电力系统覆盖区域所具有的传感器数量较多。传统的输电杆塔状态监测运行是在某一状态达到设计值或阈值时，再启动其他的传感器进行监测，例如，当输电杆塔的风速值达到设计值时，则可以启动振动传感器、倾斜传感器、压力传感器等传感器，来实现输电杆塔状态监测。然而，在采用风速传感器采集输电杆塔的风速值时也存在较大的能耗。为此，现有技术中还记载有通过计算流体动力学方法对输电杆塔的气象预报数据和地理数据进行仿真分析，以此对各个输电杆塔的风速进行准确预测。

然而，输电杆塔之间的安装距离一般为几百米，一个区域内可能存在几十、几百乃至几千的输电杆塔，若所有的输电杆塔均采用计算流体动力学方法进行仿真分析，不仅仿真分析的复杂度较高，且所有输电杆塔的地理信息采集任务量大，不利于大范围推广应用，从而导致输电杆塔的风速预测时效性较差，进而导致输电杆塔状态监测无法及时启动。因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的基于多杆塔风速关联分析的杆塔状态监测控制方法及系统是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供基于多杆塔风速关联分析的杆塔状态监测控制方法及系统，在依据实时气象数据对一个目标区域内多个输电杆塔进行风速预测时，只需要通过计算流体动力学方法对参考杆塔的风速值进行精确分析，即可结合每个输电杆塔所对应的风速转换系数完成所有输电杆塔的风速同步关联预测，在保证了每个输电杆塔的风速预测准确度的情况下，极大的提高了所有输电杆塔风速预测的工作效率，从而能够实现对输电杆塔状态监测进行及时控制。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了基于多杆塔风速关联分析的杆塔状态监测控制方法，包括以下步骤：

依据目标区域内各个输电杆塔的分布位置和历史风速数据建立不同输电杆塔之间在不同自然风情况下的风速转换系数矩阵；

通过计算流体动力学方法分析参考杆塔在由实时气象数据所确定自然风作用下的标准风速值；

依据由实时气象数据所确定自然风从所有风速转换系数矩阵中匹配得到各个输电杆塔的风速转换系数组，并结合标准风速值和风速转换系数组确定各个输电杆塔的风速预测值；

将风速预测值与对应输电杆塔的风速设计值进行对比，并对风速预测值超出风速设计值所对应的输电杆塔生成监测控制命令；

响应于监测控制命令后控制对应输电杆塔中的监测组件启动；

通过启动后的监测组件实时采集输电杆塔的监测值，并将所有采集的监测值经云服务器传输至云平台进行存储。

其中，所述风速转换系数矩阵的建立过程具体为：