[发明专利]一种变电站管型母线挠度监测方法

摘要

一种变电站管型母线挠度监测方法，其技术方案是，所述方法首先在被监测管型母线上选择多个关键点作为监测点并用颜色进行标记，然后利用两台互成角度且经过标定的摄像机实时摄录包括所有监测点的管型母线图像；再由与两摄像机相连的计算机对两摄像机所采集的图像进行处理，提取各监测点的坐标数据并根据这些数据计算管型母线的最大挠度；最后将计算结果与管型母线挠度的限定值进行比较，判断管型母线的挠度是否超标。本发明利用摄像机图像监测点提取技术和三维空间点匹配测量方式来实现对变电站管型母线挠度的实时监测，所用方法简单易行，可实现对管型母线挠度的实时、准确监测，从而保证了电网的安全运行。

主权项

一种变电站管型母线挠度监测方法，其特征是，所述方法首先在被监测管型母线上选择多个关键点作为监测点并用颜色进行标记，然后利用两台互成角度且经过标定的摄像机实时摄录包括所有监测点的管型母线图像；再由与两摄像机相连的计算机对两摄像机所采集的图像进行处理，提取各监测点的坐标数据并根据这些数据计算管型母线的最大挠度；最后将计算结果与管型母线挠度的限定值进行比较，判断管型母线的挠度是否超标；所述监测点的设置方法如下：a.取拟监测管型母线的左半段或右半段，并将其等分为m段，m≥5；b.将等分点包括管型母线的中点、一个端部支撑点和所取半段管型母线内的所有焊接点作为监测点进行标记，标记的方法是在停电后用红色油漆在监测点上喷涂直径为60mm的实心圆点，这样半段管型母线上便有(m+1+n)个监测点，其中n为半段管型母线上不与等分点重合的焊接点数；摄像机标定的方法如下：①.调整摄像机位置，使得两台摄像机与管型母线的水平距离相等；调整焦距，使拟监测管型母线段超过3/5以上部分处于摄像机摄录视野之内，其中，必须包含所有监测点和管型母线的一个支撑点；②.固定摄像机位置，使之不再移动，同时保持摄像机焦距不变，并在外部装设防暴保护罩；③.在两台摄像机摄录视野的交叉范围内放置标定板，所述标定板为一个长方形板，其表面喷涂黑白相间的正方形色素格；④.开启作为上位机的计算机摄像机标定程序模块，鼠标点取摄像机所摄录标定板图像中黑白色格的交叉点；改变标定板的位置，再次用鼠标点取标定板图像中黑白色格的交叉点，如此反复多次；⑤.开启作为上位机的计算机影像捕捉与定位识别程序模块，检验经标定 的摄像机能否在标定板处于任意位置时将标定板上的所有黑白色格交叉点自动提取出来，若不能，重复步骤d，直至符合要求；⑥.撤除标定板，标定完成；所述管型母线挠度的计算与超标判定方法如下：⑴.根据管型母线上喷涂的监测点与母线之间色差情况设定灰度阈值；⑵.两台摄像机同步抓取管型母线图片，计算机根据灰度差异识别出所有监测点并提取出监测点的三维坐标；所述坐标系按如下原则建立：坐标系原点位于所监测的半段管型母线所在的固定绝缘子（1）与地表相交处，竖直方向为Y轴方向，沿管型母线轴线的水平方向为X方向，与XY平面垂直方向为Z轴方向；⑶.计算所有监测点与管型母线支撑点之间的距离l_i、所有监测点与管型母线支撑点之间x坐标的差值x_i、所有监测点与管型母线支撑点之间y坐标的差值y_i、所有监测点与管型母线支撑点之间与z坐标的差值z_i；⑷.取l_i与x_i的平方差开根号得到f_1i；⑸.取z_i与y_i的平方和开根号得到f_2i；⑹.取f_1i与f_2i的均值f_ai为该监测点对应的挠度值；⑺.将所有监测点所对应的挠度值进行对比，取其最大值作为管型母线的最大挠度f_max；⑻.取管型母线挠度的限定值f_lim为管型母线外径值d与0.0045倍跨距L的均值，即f_lim＝(d+0.0045L)/2；⑼.将管型母线的最大挠度f_max与限定值f_lim进行对比，若f_max≥f_lim，则判定管型母线挠度超标并发出报警信息，否则判定管型母线挠度不超标。