一、工作原理
導(dǎo)線覆冰在線監(jiān)測裝置通過實時采集導(dǎo)線狀態(tài)和環(huán)境參數(shù),結(jié)合算法模型評估覆冰厚度及風(fēng)險,其核心工作流程如下:
1.傳感器數(shù)據(jù)采集
l力學(xué)傳感器:監(jiān)測導(dǎo)線拉力、傾角變化,通過張力變化推算覆冰重量。
l氣象傳感器:實時采集環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、降水等數(shù)據(jù),分析覆冰形成條件。
l圖像/視頻傳感器:拍攝導(dǎo)線表面圖像,通過視覺算法識別覆冰形態(tài)。
l微氣象監(jiān)測:局部氣象站提供導(dǎo)線周邊微環(huán)境數(shù)據(jù)(如空氣濕度驟升、低溫持續(xù))。

2.覆冰厚度計算
l力學(xué)模型:基于導(dǎo)線張力變化和傾角數(shù)據(jù),結(jié)合導(dǎo)線參數(shù)(直徑、長度、材質(zhì)),利用力學(xué)公式(如懸鏈線方程)計算等效覆冰厚度。
l多源數(shù)據(jù)融合:綜合氣象數(shù)據(jù)(如濕度和溫度低于0℃時可能結(jié)冰)與圖像識別結(jié)果,修正力學(xué)模型誤差,提升精度。
3.數(shù)據(jù)傳輸與預(yù)警
l通過無線通信(4G/5G、LoRa)將數(shù)據(jù)實時傳輸至監(jiān)控中心。
l內(nèi)置算法分析覆冰增長趨勢,當(dāng)厚度超過閾值或增速異常時觸發(fā)多級預(yù)警(聲光報警、短信推送、平臺彈窗)。
4.能源供應(yīng)
l裝置通常采用太陽能+蓄電池供電,極端天氣下可切換至導(dǎo)線感應(yīng)取電模式,確保持續(xù)運行。
二、技術(shù)優(yōu)勢
1.高精度與實時性
l相比人工巡檢(周期數(shù)天)、無人機(jī)巡查(依賴天氣),在線監(jiān)測可每秒更新數(shù)據(jù),精度達(dá)±1mm,及時發(fā)現(xiàn)覆冰風(fēng)險。
2.多維風(fēng)險預(yù)判
l不僅監(jiān)測當(dāng)前覆冰厚度,還能通過氣象趨勢預(yù)測未來6-12小時覆冰增長,結(jié)合風(fēng)速計算導(dǎo)線舞動風(fēng)險。
3.抗干擾設(shè)計
l采用溫度補償算法消除晝夜溫差導(dǎo)致的金屬形變誤差;圖像傳感器配備除霧加熱模塊,確保雨雪天氣成像清晰。
4.低運維成本
l裝置壽命長達(dá)8-10年,支持遠(yuǎn)程固件升級,減少現(xiàn)場維護(hù)頻次。單套設(shè)備可覆蓋1-3公里線路,成本僅為人工巡檢的1/5。
5.智能決策支持
l歷史數(shù)據(jù)可訓(xùn)練AI模型,優(yōu)化不同區(qū)域覆冰預(yù)測算法,并為融冰裝置(如直流融冰)提供啟停決策依據(jù)。
三、應(yīng)用場景
l重冰區(qū)電網(wǎng):云貴高原、川藏線等易覆冰區(qū)域,提前預(yù)警防止倒塔。
l輸電通道防災(zāi):與氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)聯(lián)動,在凍雨暴雪天氣前啟動應(yīng)急預(yù)案。
l新能源場站:保障風(fēng)電葉片、光伏支架的覆冰監(jiān)測,減少發(fā)電量損失。
審核編輯 黃宇
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