一種用于凈空距離測量的輸電線路建模方法和測距裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于凈空距離測量的輸電線路建模方法和測距裝置，建模方法包括以下步驟：1)在懸垂串下方安裝測距裝置，確定端點(diǎn)O，在待測導(dǎo)線上面安裝輔助測距裝置，進(jìn)行移動確定兩個端點(diǎn)A和B，分別測量線段OA長度L1、線段OB長度L2、線段OA與水平面夾角θ1、線段OB與水平面夾角θ2；2)建立以點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)系，將點(diǎn)A的坐標(biāo)、點(diǎn)B的坐標(biāo)代入待測導(dǎo)線的拋物線模型公式y(tǒng)＝x2+mx+n，得出參數(shù)m、n；3)、輔助測距裝置采集待測導(dǎo)線所在位置信息，將位置信息、以及拋物線模型的參數(shù)m、n組成一個數(shù)據(jù)幀，通過無線發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器。該方法簡化建模過程，工作效率高、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)小。
【專利說明】
一種用于凈空距離測量的輸電線路建模方法和測距裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種架空輸電線路建模方法，尤其涉及一種模擬輸電線路曲線弧垂分布、用以測量線下跨越物凈空距離的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路對下方交叉跨越物的凈空距離有嚴(yán)格數(shù)據(jù)要求，線上不同點(diǎn)弧垂不同、對下方交叉跨越物凈空距離也不同?，F(xiàn)有測量方法是用全站儀測距、測角后計(jì)算或者高空作業(yè)人員走線使用卷冊、百米繩、重錘測量。使用全站儀測量，凈空距離的測量精確程度取決于設(shè)站點(diǎn)至交叉跨越點(diǎn)水平距離的測量精度，但交叉跨越點(diǎn)很難精確定位;高空人員測量，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大，并且受天氣條件影響?，F(xiàn)有的輸電線路凈空距離無線測量方法需要建立輸電線路的懸鏈線模型方程，此種方法算法復(fù)雜，僅作為理論模型，實(shí)際應(yīng)用中很少用該建模方法，實(shí)用性不強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于凈空距離測量的輸電線路建模方法和測距裝置，模擬導(dǎo)線的拋物線模型，用以精確計(jì)算任一處導(dǎo)線與跨越物的凈空距離。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0005]—種用于凈空距離測量的輸電線路建模方法，包括以下步驟:
[0006]I)、在連接待測導(dǎo)線的兩相鄰塔桿中的一個上面安裝測距裝置，作為測量距離的端點(diǎn)0，在待測導(dǎo)線上面安裝輔助測距裝置，輔助測量裝置從起始位置開始在待測導(dǎo)線上進(jìn)行一次移動，先后兩個位置確定兩個端點(diǎn)A和B，分別測量線段OA長度LI和線段OB長度L2，線段OA與水平面夾角Q1、線段OB與水平面夾角θ2;
[0007]2)、建立以點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)系，將確定的端點(diǎn)A的坐標(biāo)、端點(diǎn)B的坐標(biāo)代入待測導(dǎo)線的拋物線模型公式y(tǒng) = x2+mx+n，計(jì)算得出參數(shù)m、η ；
[0008]3)、測距裝置采集待測導(dǎo)線所在地理位置經(jīng)瑋度信息，測距裝置將地理位置經(jīng)瑋度信息、以及得到的待測導(dǎo)線的拋物線模型公式的參數(shù)m、n組成一個數(shù)據(jù)幀，通過無線發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器。
[0009]進(jìn)一步地，步驟I)包括以下步驟:
[0010]11)、在連接待測導(dǎo)線的兩相鄰塔桿中的一個上面安裝測距裝置，測距裝置安裝于懸垂串下端的導(dǎo)線掛點(diǎn)處，作為測量距離的端點(diǎn)O;
[0011]12)、在待測導(dǎo)線上面安裝輔助測距裝置，輔助測距裝置位于待測導(dǎo)線上面的點(diǎn)作為測量距離的端點(diǎn)A;
[0012]13)、輔助測距裝置在待測導(dǎo)線上移動至異于端點(diǎn)A的任一點(diǎn)位置，輔助測距裝置所在的異于端點(diǎn)A的位置所在點(diǎn)記為端點(diǎn)B;
[0013]14)、測距裝置分別測量端點(diǎn)O與端點(diǎn)A構(gòu)成的線段長度1^、端點(diǎn)O與端點(diǎn)B構(gòu)成的線段長度L2、線段OA與水平面之間夾角Q1、線段OB與水平面之間的夾角θ2。
[0014]進(jìn)一步地，步驟2)包括以下步驟:
[0015]測距裝置以點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)在待測導(dǎo)線所在平面α內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系，將A點(diǎn)坐標(biāo)(Li5IiCOS91 ,-Li+sin9!)、13點(diǎn)坐標(biāo)(1^*(:0892，-1^*8；[1192)代入，求解待測導(dǎo)線在平面€[的拋物線模型公式y(tǒng) = x2+mx+n，計(jì)算得出參數(shù)m、n，則導(dǎo)線上任一點(diǎn)XQ處對跨越物距離可精確計(jì)笪并ο
[0016]一種用于凈空距離測量的輸電線路建模輔助測距裝置，包括外殼、在待測導(dǎo)線上移動的固定模塊和位于殼體內(nèi)部的控制模塊，固定模塊與外殼固定安裝，控制模塊包括微控制器、傾角傳感器、電源模塊、GPRS無線通訊模塊、GPS模塊和電源模塊，微控制器分別與傾角傳感器、電源模塊、GPRS無線通訊模塊和GPS模塊連接，電源模塊包括依次電連接的導(dǎo)線感應(yīng)取電單元、整流單元、脈寬調(diào)制單元、電壓采樣單元，導(dǎo)線感應(yīng)取電單元與掛置在待測導(dǎo)線上的繞置于可開閉式環(huán)狀鐵心上的二次線圈連接。
[0017]本發(fā)明的有益效果是，
[0018]本發(fā)明在懸垂串下端的導(dǎo)線懸掛點(diǎn)處安裝測距裝置，確定端點(diǎn)0，在待測導(dǎo)線上面安裝輔助測距裝置，從起始位置開始進(jìn)行移動，移動至異于起始位置的一點(diǎn)，分別確定端點(diǎn)A、端點(diǎn)B，分別測量線段OA的長度、線段OB的長度、線段OA與水平面的夾角、線段OB與水平面的夾角，實(shí)現(xiàn)了待測導(dǎo)線弧垂的拋物線建模，建立的拋物線模型參數(shù)以及所在位置參數(shù)通過無線方式發(fā)送至服務(wù)器，不僅能精確計(jì)算導(dǎo)線上各點(diǎn)的弧垂，同時也建立了待測導(dǎo)線的實(shí)時數(shù)學(xué)模型，同時采集的位置信息方便工程人員及時定位。與建立待測導(dǎo)線的懸鏈線方程模型相比，簡化建模過程，具有更好的工程實(shí)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)了線下各交叉跨越凈空距離的精確計(jì)算，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、工作效率高、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)小。
【附圖說明】
[0019]圖1是輸電線路凈空距離測量結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是用于凈空距離測量的輸電線路建模輔助測距裝置控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，兩相鄰塔桿之間連接有待測導(dǎo)線，測距裝置安裝在懸垂串下端的導(dǎo)線懸掛處，測距裝置所在點(diǎn)為確定的端點(diǎn)0，輔助測量裝置可滑動的安裝在待測導(dǎo)線上面，從起始位置開始進(jìn)行移動，移動至異于起始位置的一點(diǎn)，分別確定端點(diǎn)A、端點(diǎn)B。
[0022]如圖2所示，一種用于凈空距離測量的輸電線路建模輔助測距裝置，包括外殼、在待測導(dǎo)線上移動的固定模塊和位于殼體內(nèi)部的控制模塊，固定模塊與外殼固定安裝，控制模塊包括微控制器、傾角傳感器、電源模塊、GPRS無線通訊模塊、GPS模塊和電源模塊，微控制器分別與傾角傳感器、電源模塊、GPRS無線通訊模塊和GPS模塊連接，電源模塊包括依次電連接的導(dǎo)線感應(yīng)取電單元、整流單元、脈寬調(diào)制單元、電壓采樣單元，導(dǎo)線感應(yīng)取電單元與掛置在待測導(dǎo)線上的繞置于可開閉式環(huán)狀鐵心上的二次線圈連接。
[0023]一種用于凈空距離測量的輸電線路建模方法，包括以下步驟:
[0024]I)、在連接待測導(dǎo)線的兩相鄰塔桿中的一個上面安裝測距裝置，測距裝置安裝于懸垂串下端的導(dǎo)線掛點(diǎn)處，作為測量距離的端點(diǎn)O;
[0025]2)、在待測導(dǎo)線上面安裝輔助測距裝置，輔助測距裝置位于待測導(dǎo)線上面的點(diǎn)作為測量距離的端點(diǎn)A;
[0026]3)、輔助測距裝置在待測導(dǎo)線上移動至異于端點(diǎn)A的任一點(diǎn)位置，輔助測距裝置所在的異于端點(diǎn)A的位置所在點(diǎn)記為端點(diǎn)B;
[0027]4)、測距裝置分別測量端點(diǎn)O與端點(diǎn)A構(gòu)成的線段長度1^、端點(diǎn)O與端點(diǎn)B構(gòu)成的線段長度L2、線段OA與水平面之間夾角Q1、線段OB與水平面之間的夾角θ2;
[0028]5)、測距裝置以點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)在待測導(dǎo)線所在平面α內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系，將A點(diǎn)坐標(biāo)(Li5IiCOS91 ,-LAsin9!)、13點(diǎn)坐標(biāo)(1^*(:0892，-1^*8；[1192)代入，求解待測導(dǎo)線在平面€[的拋物線模型公式y(tǒng) = x2+mx+n，計(jì)算得出參數(shù)m、n，則導(dǎo)線上任一點(diǎn)Xo處對跨越物距離可精確計(jì)算；
[0029]6)、輔助測距裝置采集待測導(dǎo)線所在地理位置經(jīng)瑋度信息，測距裝置將地理位置經(jīng)瑋度信息、以及得到的待測導(dǎo)線的拋物線模型公式的參數(shù)m、n組成一個數(shù)據(jù)幀，通過無線發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器。
[0030]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于凈空距離測量的輸電線路建模方法，其特征在于，包括以下步驟: I)、在連接待測導(dǎo)線的兩相鄰塔桿中的一個上面安裝測距裝置，作為測量距離的端點(diǎn)O，在待測導(dǎo)線上面安裝輔助測距裝置，輔助測量裝置從起始位置開始在待測導(dǎo)線上進(jìn)行一次移動，先后兩個位置確定兩個端點(diǎn)A和B，分別測量線段OA長度LI和線段OB長度L2，線段OA與水平面夾角θι、線段OB與水平面夾角θ2; 2)、建立以點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)系，將確定的端點(diǎn)A的坐標(biāo)、端點(diǎn)B的坐標(biāo)代入待測導(dǎo)線的拋物線模型公式y(tǒng) = x2+mx+n，計(jì)算得出參數(shù)m、n; 3)、測距裝置采集待測導(dǎo)線所在地理位置經(jīng)瑋度信息，測距裝置將地理位置經(jīng)瑋度信息、以及得到的待測導(dǎo)線的拋物線模型公式的參數(shù)m、n組成一個數(shù)據(jù)幀，通過無線發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于凈空距離測量的輸電線路建模方法，其特征在于，步驟1)包括以下步驟: 11)、在連接待測導(dǎo)線的兩相鄰塔桿中的一個上面安裝測距裝置，測距裝置安裝于懸垂串下端的導(dǎo)線掛點(diǎn)處，作為測量距離的端點(diǎn)O; 12)、在待測導(dǎo)線上面安裝輔助測距裝置，輔助測距裝置位于待測導(dǎo)線上面的點(diǎn)作為測量距離的端點(diǎn)A; 13)、輔助測距裝置在待測導(dǎo)線上移動至異于端點(diǎn)A的任一點(diǎn)位置，輔助測距裝置所在的異于端點(diǎn)A的位置所在點(diǎn)記為端點(diǎn)B; 14)、測距裝置分別測量端點(diǎn)O與端點(diǎn)A構(gòu)成的線段長度U、端點(diǎn)O與端點(diǎn)B構(gòu)成的線段長度1^2、線段OA與水平面之間夾角Q1、線段OB與水平面之間的夾角θ2。3.如權(quán)利要求1所述的一種用于凈空距離測量的輸電線路建模方法，其特征在于，步驟2)包括以下步驟: 測距裝置以點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)在待測導(dǎo)線所在平面α內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系，將A點(diǎn)坐標(biāo)(Li*cos0i,-Li*sin0i)、13點(diǎn)坐標(biāo)(1^*(:0892，-1^*8；[1192)代入，求解待測導(dǎo)線在平面€[的拋物線模型公式y(tǒng) = x2+mx+n，計(jì)算得出參數(shù)m、η，則導(dǎo)線上任一點(diǎn)χο處對跨越物距離可精確計(jì)算。4.一種用于凈空距離測量的輸電線路建模輔助測距裝置，其特征在于，包括外殼、在待測導(dǎo)線上移動的固定模塊和位于殼體內(nèi)部的控制模塊，固定模塊與外殼固定安裝，控制模塊包括微控制器、傾角傳感器、電源模塊、GPRS無線通訊模塊、GPS模塊和電源模塊，微控制器分別與傾角傳感器、電源模塊、GPRS無線通訊模塊和GPS模塊連接，電源模塊包括依次電連接的導(dǎo)線感應(yīng)取電單元、整流單元、脈寬調(diào)制單元、電壓采樣單元，導(dǎo)線感應(yīng)取電單元與掛置在待測導(dǎo)線上的繞置于可開閉式環(huán)狀鐵心上的二次線圈連接。
【文檔編號】G01B21/02GK105953762SQ201610531663
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】劉志強(qiáng), 張福友, 張益 , 李小英, 亓超
【申請人】國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院, 國家電網(wǎng)公司