一种高压输电线路与绝缘子的覆冰监测除冰装置及方法与流程

本发明涉及高压输电线路维护，具体为一种高压输电线路与绝缘子的覆冰监测除冰装置及方法。

背景技术：

1、输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现，输电线路分为架空输电线路和电缆线路，输电线路在电力系统中具有不可替代的作用，它们为电力系统的稳定运行和经济发展提供了重要保障。

2、在低温雨雪天气里，天气寒冷时，由于湿度高，大量水汽凝聚在导线表面造成覆冰，容易造成电力系统的冰冻灾害，所以需要及时对导线表面的覆冰进行清理，例如公开号为cn115347518b的一项中国专利，公开了高压输电线路除冰装置，包括储存框，所述储存框的上端后侧安装有辅助移动组，位于辅助移动组正上方的驱动移动组通过支撑架安装在储存框上，驱动移动组的前端设置有除冰环，储存框的上端前侧左右对称设置有除冰模块，除冰模块与除冰环之间配合除冰，本发明具有能够在高压输电线路进行平稳滑动并进行快速、高效的除冰，大大提高了实际过程中的除冰效率的技术效果。

3、现有技术中常见的高压输电线路除冰装置虽然可以对导线上的覆冰进行有效的处理，但是其进行除冰作业的启停需要后台管理人员进行依据导线的覆冰情况进行控制，但是后台管理人员无法时刻对导线的覆冰情况进行观测，可能会出现因某一时段结冰的速度过快且后台管理人员的观测不到位，导致覆冰厚度增加除冰效率降低的情况出现。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高压输电线路与绝缘子的覆冰监测除冰装置及方法，解决以下技术问题：

2、如何准确控制除冰装置的启停提高除冰效率。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种高压输电线路与绝缘子的覆冰监测除冰装置及方法，包括机壳，所述机壳顶部固定连接有l型板，所述l型板由横板与竖板组成，所述l型板的横板底部固定连接有多组固定耳，所述机壳顶部一侧设置有驱动组件，所述驱动组件用于驱动机壳移动，所述机壳内设置有除冰组件，所述除冰组件用于对导线进行除冰，所述除冰组件与驱动组件均与外部控制器电性连接；

5、所述机壳外部设置有数据采集模块，所述数据采集模块与外部控制器电性连接，所述数据采集模块包括固定连接在l型板外壁的摄像头以及固定连接在机壳外部的多组传感器，用于采集高空环境信息以及覆冰信息；

6、所述外部控制器内设置有数据识别模块、数据处理模块以及决策模块；

7、所述数据识别模块用于识别数据采集模块采集的信息数据，并传输给数据处理模块；

8、所述数据处理模块用于根据识别到的信息数据，计算高压输电线路的冰冻风险指数，并结合预设的冰冻风险指数阈值，对高压输电线路是否需要进行除冰作业做出判断；

9、所述决策模块用于根据数据处理模块的判断结果，决策是否开启驱动组件与除冰组件进行除冰作业。

10、进一步的，所述数据处理模块的处理过程包括：

11、通过公式计算获得第i个时间点的环境影响指数；

12、其中，i为按照固定时间间隔的数据采集，为第i个时间点的高空雾霾浓度，为预设的雾霾浓度，为第i个时间点的高空风速，为预设的风速，为定义函数，若，则，若，则，为第i个时间点的高空空气湿度，为预设的湿度，为的标准值，与为权重系数，为第一误差影响系数，根据经验拟合设置。

13、进一步的，所述数据处理模块的处理过程还包括：

14、通过公式计算获得第i个时间点高压输电线路的冰冻风险指数；

15、其中，为第i个时间点高压输电线路上的冰体厚度，为预设的冰体厚度，为第i个时间高压输电线路周围的温度，为预设的温度，为第二误差影响系数，根据经验拟合设定，为环境影响函数，根据高压输电线路周围的环境对冰冻风险指数的影响基于测试获得，y1与y2为权重系数。

16、进一步的，所述数据处理模块判断的过程包括：

17、通过将第i个时间点高压输电线路的冰冻风险指数与预设的风险指数阈值进行比对；

18、若，控制端判断该时间点的冰冻风险指数高，说明该时间点的冰冻程度影响到了高压输电线路的正常使用，需要进行除冰作业；

19、若，控制端判断该时间点的冰冻风险指数低，说明该时间点的冰冻程度不会影响高压输电线路的正常使用，不需要进行除冰作业。

20、进一步的，所述驱动组件包括开设在机壳顶部的安装槽，所述安装槽内转动连接有双向丝杆，所述双向丝杆的两端外壁均螺纹连接有连接块，两组所述连接块顶部均固定连接有安装架，两组所述安装架呈对称设置，两组所述安装架的上下内壁直接均转动连接有转轴，两组所述转轴外壁均固定连接有驱动轮，两组所述安装架顶部均固定连接有第一电机，两组所述第一电机的输出轴分别与两组转轴固定连接，所述机壳外壁转动连接有旋钮，所述旋钮与双向丝杆固定连接。

21、进一步的，所述除冰组件包括固定安装在机壳底部内壁上的安装板，所述安装板远离安装槽设置，所述安装板远离安装槽的一侧外壁与机壳内壁之间转动连接有连接轴，所述连接轴外壁固定连接有多组拨杆，所述机壳顶部且远离安装槽的一侧开设有通槽，所述机壳顶部内壁且位于通槽一侧固定连接有安装座，所述安装座内转动连接有l型杆，l型杆位于通槽底部，所述l型杆远离安装座的一端固定连接有敲击块，所述l型杆底部且位于连接轴上方固定连接有凸块，所述凸块与拨杆呈同一垂直面设置，所述l型杆顶部固定连接有弹簧，所述弹簧顶部与机壳上内壁固定连接，所述安装板远离连接轴的一侧外壁固定连接有第二电机，所述第二电机输出轴与连接轴固定连接。

22、进一步的，所述机壳靠近连接轴的一侧外壁开设有两组连接槽，两组所述连接槽内均转动连接有连接杆，两组所述连接杆与连接槽之间均固定连接有扭簧，两组所述连接杆远离机壳的一端顶部均固定连接有除冰板，机壳靠近连接轴的一侧外壁转动连接有圆形块，所述圆形块与连接轴固定连接，所述圆形块位于两组连接杆之间，所述圆形块外壁固定连接有两组弧形块。

23、一种高压输电线路与绝缘子的覆冰监测除冰方法，所述方法包括：

24、s1：通过多组固定耳将两组机壳挂接在高压导线上，并通过数据采集模块采集高空环境信息以及覆冰信息；

25、s2：通过数据识别模块识别数据采集模块采集的信息数据，并传输给数据处理模块；

26、s3：通过数据处理模块根据识别到的信息数据，计算高压输电线路的冰冻风险指数，并结合预设的冰冻风险指数阈值，对高压输电线路是否需要进行除冰作业做出判断；

27、s4：通过决策模块根据数据处理模块的判断结果，决策是否开启驱动组件与除冰组件进行除冰作业，若为否，则不进行除冰作业，否则，进行步骤s5；

28、s5：通过外部控制器控制驱动组件与除冰组件开启，进行高压输电线路除冰作业。

29、本发明的有益效果：

30、（1）本发明通过数据处理模块计算该时间点高压输电线路的冰冻风险指数，并结合预设的冰冻风险指数阈值，对高压输电线路是否需要进行除冰作业做出判断，可以对导线的覆冰情况以及冰冻风险指数做出准确判断，进而对高压输电线路是否需要进行除冰作业做出判断，并在判断导线需要进行除冰作业时，及时通过决策模块控制驱动组件与除冰组件启动进行除冰，从而实现准确控制除冰装置的启停提高除冰效率。

31、（2）本发明通过计算获得第i个时间点的环境影响指数，在后续可以基于第i个时间点的环境影响指数来计算第i个时间点高压输电线路的冰冻风险指数，提高计算结果的准确性，从而实现对导线覆冰情况的准确观测，进而对导线的覆冰情况以及冰冻风险指数做出准确判断，实现准确控制除冰装置的启停。

32、（3）本发明通过将第i个时间点高压输电线路的冰冻风险指数与预设的风险指数阈值进行比对，可以对第i个时间点高压导线的冰冻程度以及覆冰情况做出准确的判断，从而对高压输电线路是否需要进行除冰作业做出判断，并且通过对高压输电线路覆冰情况的实时监测，可以在判断高压导线需要进行除冰作业时，及时通过决策模块控制驱动组件与除冰组件启动进行除冰，从而实现准确控制除冰装置的启停提高除冰效率。

33、（4）本发明通过开启第二电机带动连接轴转动，不仅可以通过多组拨杆会与凸块配合反复驱动l型杆转动，使得l型杆外部的敲击块持续的对高压导线进行敲打，实现对高压导线外部覆冰的清除，并且连接轴在带动圆形块转动时，在圆形块外壁的两组弧形块与连接杆的配合下，可以带动其端部的除冰板对高压导线进行冲撞，不仅可以对高压线进行除冰，并且可以对绝缘子外表面的覆冰进行清理，进一步提高除冰效率以及除冰效果，进一步提高除冰效率以及除冰效果。