输电线路导线舞动轨迹监测分析

为预防舞动灾害,研究了输电线路舞动轨迹的监测。采用加速度传感器来监测输电线路导线舞动轨迹,利用获取的导线加速度数据通过Matlab模拟仿真来还原得到的导线舞动轨迹。该监测方法基于舞动过程中位移、速度的边界条件,通过获取直流分量,重新标定积分基线,解决了加速度信号中的直流分量致使积分基线偏移最终导致模拟轨迹发散的问题。经分析计算可得:传感器随导线舞动扭转是客观存在的,传感器扭转不会对舞动频率造成影响,只会造成模拟舞动幅值误差。通过数学分析解析,提出了利用加速度分解合成关系,推导出转换公式来消除传感器扭转引起的误差。通过模拟舞动实验,对比实际舞动轨迹,结果表明所提出的测量舞动轨迹的方法是有效可行的。     

采用ZigBee PRO无线网络技术的导线舞动多点监测系统设计

为实时监测输电导线的舞动状态,在ZigBee Pro Feature set（ZigBee PRO）无线通信技术的基础上提出了导线舞动多点监测系统的设计思想。分析了ZigBeePRO技术在导线舞动监测应用中所需要解决的关键问题,该系统采用分布式测量系统构架,对系统中用于构建无线网络的协凋器节点和用于监测舞动的传感器子节...     

基于加速度传感器的输电线舞动监测系统

为了预防输电线舞动,减少因输电线舞动造成的损失,研制了一套基于加速度传感器的远程无线输电线舞动监测系统.该系统由加速度传感器、无线GSM模块、数据采集终端组成.其中,利用加速度传感器可以准确测量输电导线舞动的振幅,利用GSM模块可以将测得的数据无线传输到值班监控机上.在实验室的模拟实验中,该系统能准确的监测并测量输电导线的舞动振幅.实验结果表明,研制的输电线舞动监测系统价格便宜、操作简单、结构紧凑,性能能够满足输电线舞动监测的需要.     

高压架空输电线舞动监测系统

输电线舞动严重时会导致杆塔倒塌,甚至发生事故。该文采用微加速度传感器,研究了高压架空输电线舞动远程监测系统。系统采用新型微加速度传感器测量导线舞动的实时数据,通过无线GSM传输模块将数据发送至上位机。上位机对信号进行采集、滤波、积分等处理。系统采用最小二乘法（LMS）进行去趋势项处理,完成对加速度信号的积分修正,得到准确的舞动信息数据。采用该系统在实验室进行了测试试验,测试系统测量的准确性。试验结果表明,LMS能有效去除信号趋势项,对于模拟的输电线舞动信号,系统能够进行有效报警。     

输电线路导线舞动在线监测系统设计

分析了目前各种输电导线舞动在线监测系统优缺点的基础上,提出了一种基于位移传感器、加速度传感器的输电线路导线舞动在线监测系统的设计方案。该方案利用无线通讯技术,通过布置输电线路上的无线传感器网络和杆塔监测分机,实现对输电导线舞动的定性与定量分析。根据输电导线的舞动机理以及前期的相关数据,实现了该系统的理论仿真,并且在本文中给出了相关的仿真结果。     

采用ZigBee芯片的无线加速度传感器网络节点的实现

为了不失真地实现对架空输电线路导线舞动轨迹的监测,通过实时监测导线上各监测点处的相对位移的变化,再经过一定的数据拟合算法可以直观地还原导线舞动的轨迹。在此背景下提出了一种基于无线单片机CC2430以及三轴加速度传感器ADXL330为核心的无线加速度传感器网络节点的设计方案,以实现对输电线路导线监测点处的相对位移的高效率、低费用的监测。先简单介绍了CC2430单片机、ADXL330传感器的性能及特点后,再详细介绍了无线加速度传感器网络节点的硬件设计以及软件设计,并且在无线传感器网络节点上成功移植了MSSTATE_LRWPAN协议栈,实现了组建简单的星型网络以及较为复杂的树状网络。最后给出了无线加速度传感器网络节点在实验室环境下的部分测试结果。     

基于加速度传感器的输电线路舞动监测系统研发及应用

输电线路舞动会对输电线路的安全运行构成极大威胁。以加速度传感器为基础设计了输电线路舞动在线监测系统。系统中的舞动监测装置采用与间隔棒一体化的设计方法进行制造,可直接安装于间隔棒上获取导线的舞动状况,并通过无线传输的方式将舞动数据传送到监控中心,利用监控软件进行导线舞动轨迹展示。该系统已在国网辽宁省电力有限公司某220kV输电线路上进行了现场安装应用,验证了系统的有效性及可靠性,提升了一次设备智能化监测水平。     

基于张力测量的输电线路导线舞动在线监测系统

本文依据输电线路舞动时导线张力变化的模型,计算了其水平分量和竖直分量的变化值,研制了一套可在线测量导线舞动的监测系统。基于导线机械结构,设计出了适应于线路测量的压力传感器;通过A/D转换,输出张力变化的数字信号;基于ZigBee无线传输技术,实现导线张力的在线监测。最后通过某线路对比测试,证明该测量系统可有效地实现输电线路的舞动测量。当风速大于6.7 m/s时,导线舞动幅值与风速呈现正相关关系,直到风速为12 m/s时,舞动达到最大值6.1 m;随着风速进一步增大,导线舞动幅值呈现震荡趋势。     

输电导线舞动加速度传感器定位算法的研究

在工程实践中,由于在数据采集及处理中存在温度漂移、低频信号放大等问题,造成加速度信号很难精确转换成位移.笔者结合导线舞动的实际应用,提出了一种将加速度信号转换成位移量的频域分析方法,并进行了一维位移、二维位移和三维位移的实验测试.结果表明该算法精度高,可用于输电导线舞动的监测.     

架空输电导线机械起舞受力与频率关系的理论计算

导线舞动严重威胁输电线路正常工作,为了更深入研究架空输电导线舞动运动规律,根据输电导线舞动时导线做椭圆运动特点,计算得到利用机械数控设备模拟输电导线舞动时需要的力与频率和振幅的关系,绘制出架空输电导线舞动时所需外力与频率变化关系的曲线图,计算了档距100 m的单导线和双分裂导线在舞动频率从0.1 Hz变化到1 Hz范围时所受的外力大小。计算结果为利用人工机械的方法使架空输电导线产生椭圆轨道舞动提供理论依据。机械数控设备模拟输电导线舞动可以测量输电导线舞动时耐张串的扭转情况。由于条件所限,尚未完成耐张串扭转角的测量工作。     

内共振系统发生舞动实例的分析

此文介绍了一个覆冰导线节段模型舞动的实例。系统处于内共振状态，在风洞吹风时，垂向位移和扭转两个自由度运动发生了强烈的耦合，形成舞动。     

基于光流场的输电导线舞动监测方法

提出基于光流场的输电导线舞动监测方法,以输电导线舞动视频中截取的多帧连续图像为研究对象,利用金字塔光流法计算图像中各点的光流值,通过形态学滤波中的闭运算滤除孤立噪声点,设置面积阈值提取图像中舞动的导线;对图像进行多层亚像素级滤波处理,把图像中向量场以横向、纵向分为实值图,以横向、纵向估算光流像素点的位置并计算出光流速度;描绘出图像中各点的运动方向和位移,实现导线舞动的自动监测。该方法克服了视频监测单纯依靠工作人员观看导线运行状况视频的弊端。实例分析结果表明,该方法能够准确地检测出导线舞动的目标区域并计算出导线上各点的速度和舞动位移。     

基于3G网络的穿戴式音视频交互指挥系统

本项目采用传感器技术和现代通信技术开发输电线路状态监测系统,对塌陷区杆塔倾斜进行在线安全监测,系统综合考虑了铁塔结构、导线柔性及塌陷区环境参数,建立输电线路综合分析模型及参数变化趋势分析模型,通过对线路关键部位杆塔上安装的传感器对导线张力、铁塔塌陷位移倾角、绝缘子串偏角等的在线监测,     

基于线长法的导线舞动在线监测计算模型

在分析目前几种输电线路舞动在线监测方法优缺点的基础上,指出在导线悬挂点串接张力传感器和角度传感器的线长法具有较强的经济性和可行性。针对架空输电线路舞动特性,以张力传感器和角度传感器所测数据为基本参量,结合线路自身参数,针对架空输电线路舞动特性,引入等效轴向张力并考虑风偏因素,建立了基于线长法的舞动监测计算模型。以湖北中山口大跨越姚双线导线舞动事故为例,现场观测数据表明了该模型的有效性。     

磁栅位移,速度,加速度测量仪

本文给出了利用磁栅传感器高精度测量位移、速度、加速度的实时监测仪。它能对机床运动中的位移、速度、加速度进行在线连续监测,以提高机械效率。仪器采用了倍频、判向技术,可判定运动的方向。文章给出了单片微机型监测仪的硬件、软件设计方法。     

基于惯性传感器的穿戴式步态分析系统设计与实现

步态分析是对下肢运动情况量化评估的重要手段.本文采用基于惯性传感器的步态时空参数估计算法,根据穿戴在小腿上的惯性传感器节点检测步态事件点,再对穿戴在脚跟处的惯性传感器加速度信号进行双重积分计算步长,根据步态时相校正加速度信号以提高步长估计精度.本文设计并实现了基于惯性传感器的步态数据节点采集,完成了硬件和软件的设计.为了验证系统的可靠性和准确性,对3个志愿者进行实验.比较本文设计的步态分析系统和商用locometrix步态分析仪的结果,步长、步速和步频的平均相对误差分别为5.21％、4.51％和11.87％.结果表明利用本文研制的穿戴式步态分析系统能精确估计步态时空参数.     

输电线路导线微风振动在线监测技术

为有效避免由输电线路导线微风振动引起的导线断股事故,设计了一套微风振动在线监测系统来实时监测导线的微风振动信息。系统采用悬臂梁式传感器测量导线的弯曲幅度,并根据弯曲幅度,采用峰峰值法和快速Fourier变换(FFT)等方法,计算出导线振动的频率与振幅以及导线的动弯应变。研究表明,悬臂梁式传感器可以准确测量频率1～150Hz的小幅振动信号,峰峰值法可以准确计算出导线微风振动的振幅,而快速Fourier变换可以准确计算出导线振动的频率。根据研究结果可知,该系统采用的测量方法和建立的数学模型可以准确计算出导线的动弯应变值,并能实现输电线路疲劳故障的预警。     

500 kV输电线路塔线体系舞动响应分析

通过建立连续5档塔线体系有限元模型,采用气动分析法得到了不同阻尼比下的导线张力、不平衡张力和导线舞动轨迹,分析了舞动荷载作用下杆塔动力响应。按照铁塔阻尼计算得到的舞动响应高于导线阻尼计算值。考虑塔线耦合效应后,导线舞动幅值增大,导线张力和不平衡张力减小。导线垂向运动由2个主频的多阶混合振动变为单个主频的一阶振动。当采用铁塔阻尼进行分析时,耐张塔不平衡张力超过断线张力设计值,铁塔横担下截面斜材最大应力超过设计应力,会导致横担被破坏。     

利用深度学习方法提取配网线路舞动特征

近年来时有发生的配网架空线路舞动故障,严重威胁配网运行稳定性与供电可靠性。为有效监测10 kV配网架空绝缘线路运行状态,提出了一种基于图像处理和深度学习的架空线路舞动轨迹及幅频特性提取方法。利用深度学习语义分割算法DeepLabv3+网络实现绝缘导线的分割,通过导线形心定位提取导线舞动轨迹,进而获取导线舞动位移变化曲线及其舞动幅频特性,实现了配网架空线路舞动故障监测预警,为进一步提升配网防灾减灾能力,保障电网持续稳定供电提供支撑。     

基于载荷等效的相间间隔棒舞动承载测试系统

相间间隔棒在线路舞动载荷作用下,经常发生因连接金具疲劳损伤而造成的掉串故障。为了实现相间间隔棒舞动条件下动态承载特性的模拟测试,对导线舞动特征及相间间隔棒动态承载特性进行分析,基于载荷等效原理,研制开发了相间间隔棒舞动承载模拟测试系统。测试表明:该系统动作形式与实际导线舞动形态较为一致,能够模拟导线舞动时相间间隔棒所受的拉伸、压缩、扭转等载荷,实现导线水平、垂直、三角布置形式下相间间隔棒舞动承载特性的模拟测试。