本發明涉及一(yi)種導(dao)線間隔(ge)棒舞動(dong)監(jian)測(ce)系(xi)統，屬于導(dao)線舞動(dong)監(jian)測(ce)。

背景技術：

1、架(jia)空(kong)輸電(dian)(dian)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)是架(jia)設(she)于(yu)地面上，由(you)桿(gan)塔、導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)、架(jia)空(kong)地線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)、絕緣子串、接地裝置等(deng)部分組成(cheng)，其中，導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)承擔傳(chuan)導(dao)電(dian)(dian)流的(de)(de)(de)(de)功能，因(yin)此必(bi)須具(ju)(ju)有(you)(you)足夠的(de)(de)(de)(de)截面以保持合理(li)的(de)(de)(de)(de)通(tong)流密度(du)。由(you)于(yu)導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)均處于(yu)高(gao)電(dian)(dian)位，為了減小(xiao)電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)引起的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)能損耗和電(dian)(dian)磁干擾，導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)還應(ying)具(ju)(ju)有(you)(you)較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)曲(qu)率半(ban)徑。在(zai)(zai)超高(gao)壓輸電(dian)(dian)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)，由(you)于(yu)輸送容(rong)量大(da)(da)，工作電(dian)(dian)壓高(gao)，大(da)(da)多采用分裂導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)，輸電(dian)(dian)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)在(zai)(zai)使(shi)用時(shi)為了保證導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)安全性，常常需(xu)要對導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)進行(xing)舞(wu)動監測(ce)(ce)。近(jin)年來(lai)，我國(guo)輸電(dian)(dian)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)建設(she)速度(du)越來(lai)越快，電(dian)(dian)網(wang)的(de)(de)(de)(de)自(zi)動化在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)監測(ce)(ce)體系也初具(ju)(ju)規模(mo)。然(ran)而，由(you)于(yu)輸電(dian)(dian)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)現(xian)場(chang)復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)磁干擾和苛刻的(de)(de)(de)(de)現(xian)場(chang)應(ying)用條(tiao)件，導(dao)致現(xian)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)舞(wu)動在(zai)(zai)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)監測(ce)(ce)系統在(zai)(zai)實際(ji)應(ying)用過程中存在(zai)(zai)定位精度(du)不(bu)穩定、檢測(ce)(ce)內容(rong)覆蓋不(bu)全、通(tong)信(xin)不(bu)可(ke)靠和功耗開銷大(da)(da)等(deng)問題。

2、現有的(de)(de)導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)舞(wu)動監測(ce)系統一般安裝(zhuang)在其(qi)中一根輸電(dian)線(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)上，由于裝(zhuang)置直接(jie)安裝(zhuang)在導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)上會(hui)對導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)造(zao)成損(sun)傷，并且輸電(dian)線(xian)(xian)(xian)(xian)路(lu)磁(ci)場產(chan)生(sheng)的(de)(de)復雜的(de)(de)電(dian)磁(ci)干擾會(hui)造(zao)成定位不準(zhun)確，因(yin)此具有待改進的(de)(de)空間。

技術實現思路

1、本(ben)發明的目的在于克(ke)服現有(you)技術(shu)中的不足，提(ti)供一種導(dao)線(xian)間(jian)隔棒(bang)舞動(dong)監(jian)測系統，實現對導(dao)線(xian)舞動(dong)情(qing)況(kuang)的高精度(du)監(jian)測，獲取(qu)全面(mian)的舞動(dong)數據，提(ti)高監(jian)測精度(du)，以(yi)及(ji)將(jiang)舞動(dong)監(jian)測終端通過導(dao)線(xian)間(jian)隔棒(bang)安裝在導(dao)線(xian)上，避(bi)免舞動(dong)監(jian)測終端直接給導(dao)線(xian)帶來損傷。

2、為解決(jue)上(shang)述技術(shu)(shu)問題，本(ben)發明是(shi)采用下述技術(shu)(shu)方案實(shi)現的：

3、第一(yi)方面，本發明提供一(yi)種導(dao)線間隔棒舞(wu)動(dong)監測(ce)(ce)系統，包括(kuo)舞(wu)動(dong)監測(ce)(ce)終端(duan)、網關終端(duan)，所(suo)述(shu)(shu)舞(wu)動(dong)監測(ce)(ce)終端(duan)設(she)(she)有(you)外殼(ke)，所(suo)述(shu)(shu)外殼(ke)固定安裝在導(dao)線間隔棒表(biao)面，所(suo)述(shu)(shu)舞(wu)動(dong)監測(ce)(ce)終端(duan)內設(she)(she)有(you)gnss定位(wei)(wei)模(mo)塊，所(suo)述(shu)(shu)gnss定位(wei)(wei)模(mo)塊還設(she)(she)有(you)gnss天(tian)線，所(suo)述(shu)(shu)gnss天(tian)線安裝在外殼(ke)的頂(ding)部(bu)；

4、所述舞動監測終(zhong)端(duan)通過所述gnss定(ding)(ding)位模(mo)塊(kuai)對采集到的(de)軌跡(ji)(ji)點信(xin)(xin)息(xi)進行(xing)精(jing)確(que)定(ding)(ding)位，并對定(ding)(ding)位后(hou)的(de)軌跡(ji)(ji)點信(xin)(xin)息(xi)進行(xing)處理，得(de)到分離(li)電磁(ci)干(gan)擾后(hou)的(de)軌跡(ji)(ji)點信(xin)(xin)息(xi)，并將所述分離(li)電磁(ci)干(gan)擾后(hou)的(de)軌跡(ji)(ji)點信(xin)(xin)息(xi)發(fa)送(song)至(zhi)網關(guan)終(zhong)端(duan)；

5、網關終端基于(yu)接收到(dao)的軌跡點信息(xi)計(ji)算出導線的舞(wu)(wu)(wu)動數據，所述舞(wu)(wu)(wu)動數據包括水平(ping)(ping)(ping)舞(wu)(wu)(wu)動幅(fu)(fu)值、垂(chui)直舞(wu)(wu)(wu)動幅(fu)(fu)值、橢圓傾斜(xie)角以(yi)及舞(wu)(wu)(wu)動頻率，并將(jiang)計(ji)算結果發(fa)送到(dao)云平(ping)(ping)(ping)臺(tai)，使得云平(ping)(ping)(ping)臺(tai)實時(shi)監測導線的舞(wu)(wu)(wu)動情(qing)況。

6、結合第一(yi)(yi)方面，進(jin)一(yi)(yi)步地，所(suo)述(shu)(shu)舞(wu)動(dong)(dong)監(jian)(jian)測(ce)(ce)終端還(huan)包括第一(yi)(yi)通信模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)、電(dian)(dian)(dian)源充電(dian)(dian)(dian)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)和(he)電(dian)(dian)(dian)源管理(li)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)，所(suo)述(shu)(shu)第一(yi)(yi)通信模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)設有(you)lora天線，所(suo)述(shu)(shu)lora天線安裝(zhuang)在(zai)外殼的底(di)部，所(suo)述(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)源管理(li)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)包括若(ruo)干鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池，所(suo)述(shu)(shu)鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池用于對所(suo)述(shu)(shu)舞(wu)動(dong)(dong)監(jian)(jian)測(ce)(ce)終端進(jin)行供電(dian)(dian)(dian)，所(suo)述(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)源充電(dian)(dian)(dian)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)用于對所(suo)述(shu)(shu)鋰(li)電(dian)(dian)(dian)池進(jin)行充電(dian)(dian)(dian)。

7、結合第一方面，進一步地(di)，所述(shu)電(dian)(dian)源(yuan)充電(dian)(dian)模塊(kuai)包括多個太(tai)(tai)(tai)陽能電(dian)(dian)池板和(he)太(tai)(tai)(tai)陽能控(kong)制器(qi)，所述(shu)太(tai)(tai)(tai)陽能電(dian)(dian)池板分別安裝(zhuang)在(zai)外殼的(de)正、反面，所述(shu)太(tai)(tai)(tai)陽能電(dian)(dian)池板與太(tai)(tai)(tai)陽能控(kong)制器(qi)電(dian)(dian)連(lian)接，所述(shu)太(tai)(tai)(tai)陽能控(kong)制器(qi)與所述(shu)鋰電(dian)(dian)池電(dian)(dian)連(lian)接。

8、結合(he)第一方面，進一步地，所述舞動監(jian)測終(zhong)端對所述軌跡(ji)點信息(xi)進行處(chu)理，包括(kuo)：

9、通過(guo)所述gnss天線接(jie)收衛(wei)星信(xin)(xin)號(hao)，并對接(jie)收到的(de)衛(wei)星信(xin)(xin)號(hao)進行小(xiao)波變換，以識別出分(fen)離電磁干擾(rao)信(xin)(xin)號(hao)后的(de)軌跡點信(xin)(xin)息。

10、結合第(di)一方面(mian)，進一步地，所述小波變(bian)換的計算表達式，包(bao)括：

11、

12、其(qi)中，表(biao)示(shi)(shi)(shi)離散小波(bo)系數(shu)；f(t)表(biao)示(shi)(shi)(shi)小波(bo)變(bian)換函(han)數(shu)；表(biao)示(shi)(shi)(shi)基本(ben)小波(bo)的(de)(de)共軛函(han)數(shu)；a表(biao)示(shi)(shi)(shi)伸(shen)縮參數(shu)；b表(biao)示(shi)(shi)(shi)平移(yi)(yi)參數(shu)；r表(biao)示(shi)(shi)(shi)信號集(ji)合實數(shu)集(ji)；表(biao)示(shi)(shi)(shi)離散小波(bo)的(de)(de)共軛函(han)數(shu)；表(biao)示(shi)(shi)(shi)初(chu)始伸(shen)縮參數(shu)；t表(biao)示(shi)(shi)(shi)時間(jian)參數(shu)；表(biao)示(shi)(shi)(shi)初(chu)始平移(yi)(yi)參數(shu)；n表(biao)示(shi)(shi)(shi)連(lian)續(xu)小波(bo)變(bian)換次(ci)數(shu)。

13、結(jie)合第(di)一方面，進(jin)一步地(di)，對接收(shou)到(dao)的衛星信號進(jin)行小波變換，包括：

14、對所(suo)述衛(wei)星信(xin)號進行(xing)小(xiao)波分解(jie)，得到高頻系數和低頻系數；

15、對(dui)所述(shu)高(gao)(gao)頻系數進行(xing)閾值處理(li)，以抑制電磁(ci)干擾，對(dui)經過(guo)閾值處理(li)的(de)高(gao)(gao)頻系數進行(xing)量化操作，從(cong)而(er)將所述(shu)經過(guo)閾值處理(li)的(de)高(gao)(gao)頻系數映射(she)到預(yu)設的(de)數值范(fan)圍內；

16、將量化后的高(gao)頻系數與未受干擾(rao)的低(di)頻系數相結合，利(li)用(yong)相結合的系數并通過小波重構(gou)算法(fa)重構(gou)出有用(yong)信號的軌跡(ji)點(dian)信息(xi)。

17、結(jie)合第一方面，進一步地，所述(shu)通過小波(bo)重構(gou)算法重構(gou)出有用信(xin)號的軌(gui)跡點信(xin)息，還包括(kuo)：

18、利(li)用(yong)峰值(zhi)(zhi)信噪比(bi)衡(heng)量(liang)重構的有用(yong)信號與原始衛星信號之間的質量(liang)，所述利(li)用(yong)峰值(zhi)(zhi)信噪比(bi)進行衡(heng)量(liang)的步(bu)驟，包括：

19、獲(huo)取原(yuan)始衛星信號和(he)重構的有(you)用信號；

20、計算(suan)所述原始衛星信(xin)號(hao)和重構的有用信(xin)號(hao)之間的均方誤差；

21、確(que)定所(suo)述原始衛(wei)(wei)星信號(hao)的最(zui)大幅(fu)(fu)度值(zhi)，利用所(suo)述原始衛(wei)(wei)星信號(hao)的最(zui)大幅(fu)(fu)度值(zhi)和計算得到的均方誤差，計算峰值(zhi)信噪比；

22、根(gen)據所述峰值信(xin)(xin)噪比(bi)評估重構(gou)的有用信(xin)(xin)號的質量。

23、結合第一方面，進一步地，所述峰值信噪比(bi)的(de)計算表達式，包括(kuo)：

24、；

25、其中，psnr表(biao)示峰(feng)值(zhi)(zhi)(zhi)信(xin)噪比(bi)；mse表(biao)示均方誤差；表(biao)原(yuan)始信(xin)號的(de)最大幅度值(zhi)(zhi)(zhi)；表(biao)示重構的(de)有(you)用(yong)信(xin)號的(de)樣(yang)本值(zhi)(zhi)(zhi)；n表(biao)示信(xin)號樣(yang)本的(de)總數；i表(biao)示迭代原(yuan)始衛星信(xin)號與重構后的(de)有(you)用(yong)信(xin)號的(de)所有(you)樣(yang)本；表(biao)示原(yuan)始衛星信(xin)號的(de)第i個樣(yang)本值(zhi)(zhi)(zhi)。

26、結合第一方(fang)面，進一步(bu)地，所(suo)(suo)述(shu)網(wang)關終端(duan)將(jiang)計算得到的舞(wu)(wu)動(dong)(dong)數(shu)(shu)(shu)據(ju)通過協(xie)議打(da)包(bao)上傳(chuan)至云平臺(tai)，所(suo)(suo)述(shu)云平臺(tai)包(bao)括分(fen)析預(yu)警模塊(kuai)、數(shu)(shu)(shu)據(ju)顯示(shi)模塊(kuai)，所(suo)(suo)述(shu)分(fen)析預(yu)警模塊(kuai)包(bao)括警示(shi)燈和蜂鳴器(qi)，所(suo)(suo)述(shu)數(shu)(shu)(shu)據(ju)顯示(shi)模塊(kuai)為(wei)一液晶顯示(shi)屏，用于實時(shi)展示(shi)網(wang)關終端(duan)傳(chuan)輸過來的舞(wu)(wu)動(dong)(dong)數(shu)(shu)(shu)據(ju)，所(suo)(suo)述(shu)分(fen)析預(yu)警模塊(kuai)用于監測(ce)(ce)網(wang)關終端(duan)傳(chuan)輸過來的舞(wu)(wu)動(dong)(dong)數(shu)(shu)(shu)據(ju)，若(ruo)所(suo)(suo)述(shu)分(fen)析預(yu)警模塊(kuai)監測(ce)(ce)到所(suo)(suo)述(shu)舞(wu)(wu)動(dong)(dong)數(shu)(shu)(shu)據(ju)出(chu)(chu)現異常(chang)時(shi)，則激活所(suo)(suo)述(shu)警示(shi)燈和蜂鳴器(qi)發出(chu)(chu)警告(gao)。

27、結合第一方面，進一步地，所述水平舞動幅值、垂直(zhi)舞動幅值、橢圓傾斜角以及舞動頻率的計算表達(da)式(shi)分別包括(kuo)：

28、水平(ping)舞動幅值：

29、；

30、其中，表示水平(ping)舞動(dong)幅(fu)值(zhi)(zhi)；xmax表示x軸方(fang)向(xiang)上(shang)的最大值(zhi)(zhi)；xmin表示x軸方(fang)向(xiang)上(shang)的最小值(zhi)(zhi)；ymax表示y軸方(fang)向(xiang)上(shang)的最大值(zhi)(zhi)；ymin表示y軸方(fang)向(xiang)上(shang)的最小值(zhi)(zhi)；

31、垂(chui)直舞動幅值：

32、；

33、其中，zmax表示z軸方向上(shang)的最大值；zmin表示z軸方向上(shang)的最小值；表示垂直舞動幅值；

34、橢圓傾斜角：

35、；

36、其(qi)中，a表示(shi)橢(tuo)圓(yuan)長軸(zhou)半徑；b表示(shi)橢(tuo)圓(yuan)短軸(zhou)半徑；θ表示(shi)橢(tuo)圓(yuan)的傾斜角；表示(shi)橢(tuo)圓(yuan)的長軸(zhou)與x軸(zhou)正(zheng)方向之間的夾角；

37、舞動頻率：

38、；

39、其中(zhong)，?f表(biao)(biao)示舞動頻(pin)率；m表(biao)(biao)示預設(she)時(shi)間(jian)(jian)內橢圓(yuan)中(zhong)極大值點個數；n表(biao)(biao)示相(xiang)同一段(duan)時(shi)間(jian)(jian)內組成的軌跡的數量；表(biao)(biao)示gnss模塊(kuai)定位結果(guo)的輸(shu)出頻(pin)率。

40、與現有(you)技術相比，本發明(ming)所達到的有(you)益(yi)效果：

41、本(ben)發明(ming)將舞動監(jian)測(ce)終端(duan)安(an)裝在(zai)(zai)中空的(de)(de)導(dao)線(xian)間隔棒上，而(er)不是將舞動監(jian)測(ce)終端(duan)直接安(an)裝在(zai)(zai)導(dao)線(xian)上，避免了舞動監(jian)測(ce)終端(duan)給導(dao)線(xian)帶來(lai)的(de)(de)損傷，通過(guo)gnss定位(wei)模塊對(dui)采(cai)集(ji)軌(gui)的(de)(de)跡(ji)點(dian)信息進行定位(wei)，并將定位(wei)后(hou)(hou)的(de)(de)軌(gui)跡(ji)點(dian)信息發送至(zhi)網關終端(duan)進行處理(li)，將處理(li)后(hou)(hou)的(de)(de)結果發送給云(yun)平臺，從而(er)實現云(yun)平臺對(dui)導(dao)線(xian)的(de)(de)舞動情況實時監(jian)控能(neng)力。

42、舞動間隔棒將舞動監測終端安(an)裝在輸(shu)電(dian)導(dao)線(xian)上后(hou)，外置(zhi)的(de)gnss天線(xian)接收衛星信號(hao)時易受(shou)到(dao)特高壓(ya)線(xian)路復雜的(de)電(dian)磁干擾(rao)，通(tong)過對衛星信號(hao)中的(de)電(dian)磁干擾(rao)信號(hao)進行(xing)小(xiao)波(bo)分解，再進行(xing)小(xiao)波(bo)重構，從(cong)而達到(dao)監測信號(hao)抗干擾(rao)的(de)目的(de)，并能夠將協(xie)議打包(bao)后(hou)的(de)舞動數據安(an)全的(de)傳輸(shu)到(dao)云平(ping)臺中。