[发明专利]基于容错技术的输电线路覆冰监测方法

说明书

技术领域

本发明属于线缆监测领域，尤其涉及一种基于容错技术的输电线路覆冰监测方法。

背景技术

我国气象环境多变，冰灾事故时有发生，冻结在输电线路上的冰雨或冰雪，会在输电线路上逐渐形成一种横截面近似于椭圆形或蛋形的冰壳。输电线路的覆冰是在特定的自然环境下才能形成，当空气的温、湿度各达到一定的条件才可能形成覆冰，而当温度和湿度满足条件以后，形成覆冰的量取决于风速，当无风或是微风时，只能形成极薄的冰，当风速达到一定速度后，线路上的冰才会越积越厚。严重的覆冰会导致输电线路的损害，甚至是输电的中断，严重影响电网的安全运行。为了保证电网的安全运行，需要对输电线路的覆冰情况进行监测并实时获取输电线路上的覆冰厚度值，为后续的处理提供基本数据。

目前，监测输电线路覆冰的一种方法为超声波监测方法，主要通过在输电线路的周围设置超声波收发器，然后发送并接收超声波来测量以获得输电线路的覆冰数据。超声波监测输电线路覆冰厚度的方法过程简便，监测装置的安装也比较简单，但是缺点是因输电线路周围需要设置多个超声波收发器，多个超声波收发器安装完成后，在输电线路覆冰厚度的监测过程中容易产生超声波信号的相互干扰，甚至监测设备也会受到外来超声波设备的干扰，造成不能精确监测输电线路的覆冰厚度。因此现有的超声波监测输电线路覆冰厚度的方法抗干扰能力差，精确性低。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中超声波监测输电线路覆冰厚度方法抗干扰能力差，精确性低的技术问题，提供一种基于容错技术的输电线路覆冰监测方法，有效提高利用超声波监测输电线路覆冰厚度的精确性，并有效提高整个监测方法的抗干扰性。

本发明提供一种基于容错技术的输电线路覆冰监测方法，包括以下步骤：

步骤一，围绕所述输电线路设置多个超声波收发器，并将其与一主控模块相连接；所述多个超声波收发器位于输电线路径向截面上的同一圆周上，该圆周的中心位于所述输电线路的轴线上；

步骤二，主控模块对超声波进行编码并选定超声波的频率P为P0；

步骤三，主控模块依次控制每一个超声波收发器发射超声波并在规定时间t’内接收超声波并确认该收到的超声波为超声波收发器所发出的超声波，同时记录每一个超声波收发器从发出超声波到接收到超声波的时间；

步骤四，主控模块根据记录的每一个超声波收发器从发出超声波到接收到超声波的时间计算该超声波收发器所对应的输电线路的覆冰厚度值。

优选地，在所述步骤一中，所述第一超声波收发器、第二超声波收发器、……、第N超声波收发器均布于所述圆周上。

优选地，每个超声波收发器包括一个用于根据主控模块的控制指令发射超声波的超声波发射器和一个接收超声波的超声波接收器。

优选地，所述步骤三具体包括：

S100，主控模块控制每一个超声波收发器的超声波发射器发射超声波并开始计时，在规定时间t’内收到超声波并记录该超声波收发器的超声波接收器接收到超声波的时间；若在规定时间t’内未收到超声波，则表明装置安装错误，重新安装后重复S100。

S200，判断接收到的所述超声波的频率是否为P0；若是，则进入S300；否则，

若接收到的超声波的频率＜70KHz，则主控模块将发出超声波的频率P增加5KHz再发射并返回S100，

若接收到的超声波的频率P≥70KHz，则主控模块将发出超声波的频率P调整为P0再发射并返回S100；

S300，主控模块对该超声波收发器的超声波接收器收到的超声波进行解码，并判断是否是该超声波收发器的超声波发射器发出的超声波，若是，则进入步骤四；若否则返回S100；

优选地，所述步骤四具体包括：

主控模块根据记录的每一个超声波收发器从发出超声波到接收到超声波的时间及公式S=R-V*t/2可分别计算得到每一个超声波收发器所对应的输电线路的覆冰厚度值；

其中，S是超声波收发器所对应的输电线路的覆冰厚度值，t为主控模块记录的该超声波收发器从发出超声波到接收到超声波的时间，V为超声波在空气中的传播速度， R为该超声波收发器到输电线路外表面的距离。

优选地，在所述步骤三之前还包括步骤：所述主控模块初始化并控制所有的超声波收发器停止工作。

优选地，在所述步骤四之后还包括：主控模块通过一通讯模块将所述覆冰厚度值发送给一远程监控模块。