一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法与流程

技术特征：
1.一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、架空输电线路编号：将待监测架空输电线路中各杆塔之间的输电线路记为各段架空输电线路，将各段架空输电线路按照设定顺序依次编号为1,2,...,i,...,n；步骤二、压接金具外观图像采集：采集各段架空输电线路中各压接金具的外观图像，提取各段架空输电线路中各压接金具的外观参数数据；步骤三、压接金具外观质量分析：根据各段架空输电线路中各压接金具的外观参数数据，分析得到各段架空输电线路中各压接金具的外观质量符合指数；步骤四、压接金具内部扫描：对各段架空输电线路中各压接金具进行内部扫描，得到各段架空输电线路中各压接金具的内部压接质量参数，其中内部质量参数包括锚管压接质量参数和导线压接质量参数；步骤五、压接金具内部压接质量分析：对各段架空输电线路中各压接金具的内部压接质量参数进行解析，得到各段架空输电线路中各压接金具的内部压接质量符合指数；步骤六、压接金具综合质量评估：根据各段架空输电线路中各压接金具的外观质量符合指数和内部压接质量符合指数，评估各段架空输电线路中各压接金具的综合质量符合系数，并进行对比分析处理。2.根据权利要求1所述的一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法，其特征在于：所述步骤二对应的具体步骤如下：统计各段架空输电线路中各压接金具，并按照预设的顺序依次对各段架空输电线路中各压接金具进行编号，构成各段架空输电线路中各压接金具的编号集合a
i
＝(a
i1
,a
i2
,...,a
ij
,...,a
im
)，a
ij
表示为第i段架空输电线路中第j个压接金具的编号，i＝1,2,...,n，j＝1,2,...,m；通过遥控无人机上携带的高清摄像头对各段架空输电线路中各压接金具进行全方位外观监测，采集得到各段架空输电线路中各压接金具的外观图像，并根据各段架空输电线路中各压接金具的外观图像，提取各段架空输电线路中各压接金具的外观参数数据，其中外观参数数据包括轮廓形状、表面裂纹长度、表面锈蚀面积和表面毛刺数量。3.根据权利要求2所述的一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法，其特征在于：所述步骤三中各段架空输电线路中各压接金具的外观质量符合指数获得方式为：提取架空输电线路数据库中存储的待监测架空输电线路对应的各型号压接金具的标准轮廓形状，对比得到各段架空输电线路中各压接金具对应的轮廓形状重合度，将其标记为a
ij
w1；提取各段架空输电线路中各压接金具的外观参数数据对应表面裂纹长度、表面锈蚀面积和表面毛刺数量，将各段架空输电线路中各压接金具对应的表面裂纹长度、表面锈蚀面积和表面毛刺数量分别标记为a
ij
w2、a
ij
w3、a
ij
w4；分析各段架空输电线路中各压接金具的外观质量符合指数其中ξ
ij
表示为第i段架空输电线路中第j个压接金具的外观质量符合指数，e表示为自然常数，λ1、λ2、λ3、λ4分别表示为预设的
压接金具对应的轮廓形状重合度符合影响权重、表面裂纹长度符合影响权重、表面锈蚀面积符合影响权重和表面毛刺数量符合影响权重，δw
′2、δw
′3、δw
′4分别表示为预设的允许压接金具表面裂纹长度、允许压接金具表面锈蚀面积、允许压接金具表面毛刺数量。4.根据权利要求1所述的一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法，其特征在于：所述步骤四对应的具体步骤包括：通过x射线检测仪对各段架空输电线路中各压接金具进行内部扫描，得到各段架空输电线路中各压接金具的内部扫描图像，根据各段架空输电线路中各压接金具的内部扫描图像，提取各段架空输电线路中各压接金具的内部扫描图像中对应锚管图像，得到各段架空输电线路中各压接金具对应锚管图像中的锚管压接质量参数，其中锚管压接质量参数包括锚管凹槽少压数量、锚管腔体空隙尺寸、锚管压接水平长度和锚管表面裂纹面积；根据各段架空输电线路中各压接金具的内部扫描图像，提取各段架空输电线路中各压接金具的内部扫描图像中对应导线图像，得到各段架空输电线路中各压接金具对应导线图像中的导线压接质量参数，其中导线压接质量参数包括导线断股数量、导线散股直径、导线夹端距和导线压接长度。5.根据权利要求4所述的一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法，其特征在于：所述步骤五中对各段架空输电线路中各压接金具的内部压接质量参数进行解析，具体解析包括：根据各段架空输电线路中各压接金具的内部扫描图像中对应锚管图像，得到各段架空输电线路中各压接金具对应锚管图像中的锚管压接凹槽总数量，将其标记为x
′
ij
；将各段架空输电线路中各压接金具对应锚管图像中的锚管凹槽少压数量和锚管腔体空隙尺寸代入锚管压接状态权重指数分析公式中，得到各段架空输电线路中各压接金具对应的锚管压接状态权重指数φ
ij1
；提取架空输电线路数据库中存储的待监测架空输电线路对应压接金具的标准锚管压接长度，将其标记为p
′
标3
；将各段架空输电线路中各压接金具对应锚管图像中的锚管压接水平长度和锚管表面裂纹面积代入锚管压接异常权重指数分析公式中，得到各段架空输电线路中各压接金具对应的锚管压接异常权重指数φ
ij2
；解析得到各段架空输电线路中各压接金具的锚管压接质量符合比例系数其中表示为第i段架空输电线路中第j个压接金具的锚管压接质量符合比例系数，μ表示为预设的锚管压接质量修正比例系数，且0＜μ＜1。6.根据权利要求5所述的一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法，其特征在于：所述步骤五中对各段架空输电线路中各压接金具的内部压接质量参数进行解析，具体解析还包括：提取架空输电线路数据库中存储的待监测架空输电线路对应的标准导线股数和标准导线直径，将待监测架空输电线路对应的标准导线股数和标准导线直径分别标记为q
′
标1
和q
′
标2
；提取架空输电线路数据库中存储的待监测架空输电线路对应压接金具的标准导线夹
端距和标准导线压接长度，将待监测架空输电线路对应压接金具的标准导线夹端距和标准导线压接长度分别标记为q
′
标3
和q
′
标4
；解析得到各段架空输电线路中各压接金具的导线压接质量符合比例系数其中θ
ij
表示为第i段架空输电线路中第j个压接金具的导线压接质量符合比例系数，σ1、σ2、σ3、σ4分别表示为预设的压接金具对应导线断股数量、导线散股直径、导线夹端距、导线压接长度的压接质量影响因子，a
ij
q1、a
ij
q2、a
ij
q3、a
ij
q4分别表示为第i段架空输电线路中第j个压接金具对应导线图像中的导线断股数量、导线散股直径、导线夹端距、导线压接长度，e表示为自然常数，δq
允3
表示为预设的压机金具对应的允许导线夹端距偏差值。7.根据权利要求6所述的一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法，其特征在于：所述步骤五中各段架空输电线路中各压机金具的内部压接质量符合指数获得方式为：将各段架空输电线路中各压接金具的锚管压接质量符合比例系数和导线压接质量符合比例系数θ
ij
代入公式得到各段架空输电线路中各压接金具的内部压接质量符合指数ψ
ij
，其中ε1、ε2分别表示为预设的锚管压接质量、导线压接质量对应的符合权重影响因子。8.根据权利要求1所述的一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法，其特征在于：所述步骤六中评估各段架空输电线路中各压接金具的综合质量符合系数，具体评估方式为：将各段架空输电线路中各压接金具的外观质量符合指数ξ
ij
和内部压接质量符合指数ψ
ij
代入压接金具综合质量符合系数评估公式得到各段架空输电线路中各压接金具的综合质量符合系数φ
ij
，其中η1、η2分别表示为预设的压接金具外观质量补偿因子和压接金具内部压接质量补偿因子。9.根据权利要求8所述的一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法，其特征在于：所述步骤六中评估各段架空输电线路中各压接金具的综合质量符合系数，并进行对比分析处理，具体包括：将各段架空输电线路中各压接金具的综合质量符合系数与预设的架空输电线路压接金具对应的质量符合系数阈值进行对比，若某段架空输电线路中某压接金具的综合质量符合系数小于预设的架空输电线路压接金具对应的质量符合系数阈值，表明该段架空输电线路中该压接金具的质量不符合架空输电线路安全需求，则提取该段架空输电线路的编号，
将该发送至电网安全控制中心进行预警显示。

技术总结
本发明公开一种基于数字化技术的架空输电线路监测预警方法，本发明通过获取各段架空输电线路中各压接金具的外观参数数据和内部压接质量参数，解析得到各段架空输电线路中各压接金具的外观质量符合指数和内部压接质量符合指数，同时结合各段架空输电线路中各压接金具的外观质量符合指数和内部压接质量符合指数，评估各段架空输电线路中各压接金具的综合质量符合系数，并进行对比分析处理，从而实现对架空输电线路对应压接金具质量进行多维度地数据化分析，进一步能够及时对架空输电线路进行有效地针对性处理，减少架空输电线路故障的发生率，进而确保架空输电线路能够安全稳定运行，保障架空输电线路的供电安全。保障架空输电线路的供电安全。保障架空输电线路的供电安全。


技术研发人员：朱刘柱 蒋继勇 蔡冰冰 胡晨 盛金马 韩承永 黄珂 吴磊 杨帆 周方圆 余跃
受保护的技术使用者：国网安徽众兴电力设计院有限公司
技术研发日：2022.08.13
技术公布日：2022/11/15