1.悬浮式架空输电线路在线监测系统,其特征在于该系统包括悬浮式监测装置、主站系统;所述悬浮式监测装置包括主板模块(5)、传感器模块、数据储存单元(11)、悬浮模块、取电装置,通信模块(6)、摄像模块(8)、内径调节机构;
主板模块(5)分别与传感器模块、悬浮模块、摄像模块(8)、通信模块(6),数据储存单元(11)连接;悬浮模块与内径调节机构连接成一体;
悬浮式监测装置用于采集输电导线各种气象条件、导线位移,并通过通信模块6将数据传输至主站系统,通过主站系统中神经网络建立的模型,判断是否到达相应的预警阈值,对各种气象条件下输电导线舞动或覆冰进行在线监测。
2.根据权利要求1所述悬浮式架空输电线路在线监测系统,其特征在于:该系统还包括移动设备终端,指令与数据能够通过通信模块(6)、主机系统、移动设备终端实现三者信息交互。
3.根据权利要求1所述悬浮式架空输电线路在线监测系统,其特征在于:所述主站系统包括云存储平台、人工智能分析预警子系统、用户交互界面;
人工智能分析预警子系统,由覆冰预警模型和舞动预警模型组成,两种模型均为采用神经网络算法组建的预警模型;
用户交互界面,由主站系统PC或者移动设备终端进行访问。
4.根据权利要求1所述悬浮式架空输电线路在线监测系统,其特征在于:所述悬浮模块包括霍尔传感器(20),位移传感器(16)、控制器(18)、执行器,所述执行器包括电磁铁(19)、功率放大器(17);
霍尔传感器(20)用于获得磁感应强度,霍尔传感器(20)连接主板模块(5),主板模块(5)计算单元根据霍尔传感器(20)获得的磁感应强度计算相对应的悬浮距离;
位移传感器(16)用于检测悬浮式监测装置偏离参考点的位移;位移传感器(16)连接控制器(18),控制器(18)将检测的位移变换成控制信号;控制器(18)连接功率放大器(17),功率放大器(17)将控制信号转换成为控制电流;功率放大器(17)连接电磁铁(19),控制电流驱动电磁铁(19)产生电磁力,从而驱动悬浮式监测装置返回到原平衡位置。
5.根据权利要求1所述悬浮式架空输电线路在线监测系统,其特征在于:所述悬浮模块还包括主机机身,主机机身内设置电源板(2)、感应取电电源(1)、锂电池(3),感应取电电源(1)连接电源板(2)、锂电池(3),电源板(2)对感应取电电源(1)进行整流滤波,电源板(2)对锂电池(3)进行充放电控制。
6.根据权利要求1所述悬浮式架空输电线路在线监测系统,其特征在于:所述内径调节机构包括卡盘槽(22)、齿轮(23)、卡盘齿轮(24)、连接杆(25)、伸缩杆(26)、旋钮(28)、螺杆(29)、传动装置(30)、限位卡槽(31);
旋钮(28)连接螺杆(29),螺杆(29)与传动装置(30)配合,传动装置(30)上设置有齿轮(23),齿轮(23)与卡盘齿轮(24)啮合,卡盘齿轮(24)设置有卡盘槽(22),卡盘槽(22)呈弧形运动时产生一个径向推动力,带动伸缩杆(26)收缩,连接杆(25)两头分别连接伸缩杆(26)、悬浮模块;
限位卡槽(31)用于放置输电导线,并通过主机机身一侧的开合螺栓(9)闭合固定。
7.根据权利要求1所述悬浮式架空输电线路在线监测系统,其特征在于:所述传感器模块包括温度湿度传感器(13)、风速风向传感器(12)、日照强度传感器(14)、非接触式位移传感器(15);数据储存单元(11)用于存储传感器模块采集的数据信息,实现数据实时、定时两种传输方式,并能定时对监测信息进行备份。
8.悬浮式架空输电线路在线监测方法,其特征在于包括以下步骤:
第一步:首先将悬浮模块的主机机身安装在输电导线上,开始旋转机身外侧旋钮(28),根据输电导线直径第一次初步调节悬浮模块内径,以便达到自适应的目的,同时也为调节最佳悬浮距离做准备;
第二步:开启感应取电电源(1)后,电源板(2)对感应取电电源(1)进行整流滤波,对锂电池(3)进行充放电控制,并由锂电池辅助供电;
第三步:开启感应取电电源(1)后,电源板(2)为整体悬浮模块供电,主板模块(5)计算单元根据霍尔传感器(20)获得的磁感应强度计算相对应的悬浮距离;悬浮距离能在安装人员所携带的移动设备终端中显示,再次旋转旋钮(28)微调悬浮模块,使得悬浮模块与输电导线之间的悬浮距离到达允许值内;
第四步,当悬浮式监测装置工作时,由主板模块(5)控制悬浮式监测装置,当悬浮式监测装置偏离其参考位置,这时位移传感器(16)检测出偏离参考点的位移,控制器(18)将检测的位移变换成控制信号,然后功率放大器(17)将控制信号转换成为控制电流,驱动电磁铁(19)产生电磁力,从而驱动悬浮式监测装置返回到原平衡位置;
第五步,悬浮式监测装置在安装后,调试传感器模块和通信模块(6),运行正常后传感器模块采集温度湿度传感器(13)、风速风向传感器(12)、日照强度传感器(14)、非接触式位移传感器(15)采集的数据信息;
数据存储单元(11)用于存储传感器模块采集的数据信息,实现数据实时、定时两种传输方式,并可定时对监测信息进行备份,当数据信息传输丢失时,工作人员能够调取数据存储单元(11)内的数据;
第六步,将采集的图像、气象条件参数、导线特征参数,通过4G或5G信号传输到主站系统,在得到实时大数据后,依靠云计算技术存储数据,前期对导线特征参数、气象条件参数进行预处理后,创建神经网络,并对模型进行训练,调整模型精度,后期根据采集的实时大数据进行比对,实现覆冰和舞动状态预警;
第七步,对于未发生覆冰或舞动情况时,判断当前微气象条件是否达到覆冰和舞动条件,若满足条件则提醒工作人员加强巡检工作,当覆冰和舞动发生时,会对覆冰厚度以及微气象进行分析,对未来一段时间内覆冰厚度或者舞动状态进行预测,并根据预警阈值发送相应的预警等级。