專利名稱：電線積冰測(cè)量裝置及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量室外電線上的積冰厚度的裝置及其測(cè)量方法。

背景技術(shù)：
我國大部分地區(qū)冬季氣溫在零度以下，并多發(fā)雨雪天氣，因此室外高壓架空送電線路的電線上就會(huì)積有不同程度的冰，如果積冰超過高壓架空送電線路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)發(fā)生電線斷線、電線桿倒塌的事故，造成電路中斷、電網(wǎng)線路損毀，給人們的生活帶來麻煩和不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。
隨著社會(huì)的發(fā)展，高壓架空送電線路越來越多，電線因冰雪斷線的危險(xiǎn)性也越來越大，所以運(yùn)行單位需要及時(shí)根據(jù)電線上的冰的厚度情況，積極采取各種措施鏟除積冰，保障線路的順利運(yùn)行。但目前為止，由于一直沒有一個(gè)特別好的檢測(cè)電線上積冰厚度的裝置和方法，所以無法及時(shí)的給運(yùn)行單位提供警示。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電線積冰測(cè)量裝置及測(cè)量方法，要解決室外電線上的覆冰厚度不好測(cè)量的技術(shù)問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種電線積冰測(cè)量裝置，其特征在于包括以下部件 攝像頭設(shè)置于兩電線桿之間被測(cè)量電線之下方，用于采集被測(cè)量電線在結(jié)冰前、結(jié)冰后的圖像，并由數(shù)據(jù)線傳送給存儲(chǔ)器。
照明設(shè)備設(shè)置于兩電線桿之間被測(cè)量電線之下方，用于照亮攝像頭上方被測(cè)量電線的圖像采集區(qū)域。
微處理器包括測(cè)量圖像數(shù)據(jù)并計(jì)算電線積冰厚度的運(yùn)算器和控制攝像頭、存儲(chǔ)器、照明設(shè)備和通信發(fā)射裝置動(dòng)作的控制器，微處理器的通訊接口與通信發(fā)射裝置連接。
存儲(chǔ)器用于儲(chǔ)存圖像數(shù)據(jù)和計(jì)算公式。
通信發(fā)射裝置用于接收遠(yuǎn)程終端發(fā)送來的指令，并將微處理器處理好的信息發(fā)送至顯示器或遠(yuǎn)程終端上。
一種應(yīng)用述電線積冰測(cè)量裝置的電線積冰測(cè)量方法，其特征在于步驟如下 步驟一、用攝像頭獲取被測(cè)電線在未結(jié)冰時(shí)的圖像，測(cè)量出圖像上電線直徑對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)X； 步驟二、用攝像頭獲取被測(cè)電線結(jié)冰時(shí)的圖像，測(cè)量出圖像上電線直徑對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)Xi； 步驟三、應(yīng)用微處理器，測(cè)量已知未結(jié)冰時(shí)的電線直徑D，通過公式Di＝Xi×D/X，得到電線積冰后的直徑Di； 步驟四、應(yīng)用微處理器，根據(jù)公式R＝(Di-D)/2，得到電線積冰厚度R。
優(yōu)選的技術(shù)方案 所述照明設(shè)備可以是紅外激光照明器或LED照明燈具。
所述通信發(fā)射裝置可以是無線通訊裝置或有線通訊裝置。
所述微處理器和通信發(fā)射裝置可以集成在一塊電路板上，其外面罩有外殼。
所述步驟二中，可以用攝像頭獲取電線結(jié)冰時(shí)的多幀圖像，對(duì)多幀圖像進(jìn)行累加。
所述步驟一和步驟二中，攝像頭獲取圖像的同時(shí)，微處理器可控制紅外激光照明器發(fā)出紅外激光束并且紅外激光束照在電線上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果 本發(fā)明可方便快捷的檢測(cè)出電線上的積冰厚度，為運(yùn)行單位提供警示，保障了高壓架空送電線路的安全。所述電線積冰測(cè)量裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，測(cè)量準(zhǔn)確，安全快捷的特點(diǎn)，所述方法步驟簡單，測(cè)量結(jié)果真實(shí)可靠，可廣泛應(yīng)用于檢測(cè)室外電線的積冰厚度。



下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是電線積冰測(cè)量裝置測(cè)量積冰的示意圖。
圖2是電線未積冰時(shí)的示意圖。
圖3是電線積冰后直徑變大的示意圖。
圖4是電線積冰測(cè)量裝置的模塊組成示意圖。
附圖標(biāo)記1-電線桿、2-被測(cè)量電線、3-攝像頭、4-微處理器、5-照明設(shè)備、6-紅外激光束。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例參見圖4所示，圖中實(shí)線為數(shù)據(jù)信號(hào)，虛線為控制信號(hào)，這種電線積冰測(cè)量裝置，包括以下部件 攝像頭3設(shè)置于兩電線桿1之間被測(cè)量電線2之下方，用于采集被測(cè)量電線2在結(jié)冰前、結(jié)冰后的圖像，并由數(shù)據(jù)線傳送給存儲(chǔ)器。
照明設(shè)備5設(shè)置于兩電線桿1之間被測(cè)量電線2之下方，用于照亮攝像頭上方被測(cè)量電線2的圖像采集區(qū)域。
微處理器4包括測(cè)量圖像數(shù)據(jù)并計(jì)算電線積冰厚度的運(yùn)算器和控制攝像頭、存儲(chǔ)器、照明設(shè)備和通信發(fā)射裝置動(dòng)作的控制器，微處理器的通訊接口與通信發(fā)射裝置連接。
存儲(chǔ)器用于儲(chǔ)存圖像數(shù)據(jù)和計(jì)算公式。
通信發(fā)射裝置用于接收遠(yuǎn)程終端發(fā)送來的指令，并將微處理器處理好的信息發(fā)送至顯示器或遠(yuǎn)程終端上。
所述照明設(shè)備是紅外激光照明器5或LED照明燈具。所述通信發(fā)射裝置是無線通訊裝置或有線通訊裝置。所述微處理器和通信發(fā)射裝置集成在一塊電路板上，其外面罩有外殼。
參見圖1-3，這種應(yīng)用電線積冰測(cè)量裝置的電線積冰測(cè)量方法，其步驟如下 步驟一、用攝像頭獲取被測(cè)電線在未結(jié)冰時(shí)的圖像，測(cè)量出圖像上電線直徑對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)X； 步驟二、用攝像頭獲取被測(cè)電線結(jié)冰時(shí)的圖像，測(cè)量出圖像上電線直徑對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)Xi； 步驟三、應(yīng)用微處理器，測(cè)量已知未結(jié)冰時(shí)的電線直徑D，通過公式Di＝Xi×D/X，得到電線積冰后的直徑Di； 步驟四、應(yīng)用微處理器，根據(jù)公式R＝(Di-D)/2，得到電線積冰厚度R。
所述步驟二中，用攝像頭獲取電線結(jié)冰時(shí)的多幀圖像，對(duì)多幀圖像進(jìn)行累加。
所述步驟一和步驟二中，攝像頭獲取圖像的同時(shí)，微處理器控制紅外激光照明器5發(fā)出紅外激光束6并且紅外激光束照在電線2上。
權(quán)利要求
1.一種電線積冰測(cè)量裝置，其特征在于包括以下部件
攝像頭(3)設(shè)置于兩電線桿(1)之間被測(cè)量電線(2)之下方，用于采集被測(cè)量電線(2)在結(jié)冰前、結(jié)冰后的圖像，并由數(shù)據(jù)線傳送給存儲(chǔ)器；
照明設(shè)備(5)設(shè)置于兩電線桿(1)之間被測(cè)量電線(2)之下方，用于照亮攝像頭上方被測(cè)量電線(2)的圖像采集區(qū)域；
微處理器(4)包括測(cè)量圖像數(shù)據(jù)并計(jì)算電線積冰厚度的運(yùn)算器和控制攝像頭、存儲(chǔ)器、照明設(shè)備和通信發(fā)射裝置動(dòng)作的控制器，微處理器的通訊接口與通信發(fā)射裝置連接；
存儲(chǔ)器用于儲(chǔ)存圖像數(shù)據(jù)和計(jì)算公式；
通信發(fā)射裝置用于接收遠(yuǎn)程終端發(fā)送來的指令，并將微處理器處理好的信息發(fā)送至顯示器或遠(yuǎn)程終端上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線積冰測(cè)量裝置，其特征在于所述照明設(shè)備是紅外激光照明器(5)或LED照明燈具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線積冰測(cè)量裝置，其特征在于所述通信發(fā)射裝置是無線通訊裝置或有線通訊裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線積冰測(cè)量裝置，其特征在于所述微處理器和通信發(fā)射裝置集成在一塊電路板上，其外面罩有外殼。
5.一種應(yīng)用權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述電線積冰測(cè)量裝置的電線積冰測(cè)量方法，其特征在于步驟如下
步驟一、用攝像頭獲取被測(cè)電線在未結(jié)冰時(shí)的圖像，測(cè)量出圖像上電線直徑對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)X；
步驟二、用攝像頭獲取被測(cè)電線結(jié)冰時(shí)的圖像，測(cè)量出圖像上電線直徑對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)Xi；
步驟三、應(yīng)用微處理器，測(cè)量已知未結(jié)冰時(shí)的電線直徑D，通過公式Di＝Xi×D/X，得到電線積冰后的直徑Di；
步驟四、應(yīng)用微處理器，根據(jù)公式R＝(Di-D)/2，得到電線積冰厚度R。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電線積冰測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟二中，用攝像頭獲取電線結(jié)冰時(shí)的多幀圖像，對(duì)多幀圖像進(jìn)行累加。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電線積冰測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于所述步驟一和步驟二中，攝像頭獲取圖像的同時(shí)，微處理器控制紅外激光照明器(5)發(fā)出紅外激光束(6)并且紅外激光束照在電線(2)上。
全文摘要
一種電線積冰測(cè)量裝置及測(cè)量方法，包括攝像頭，設(shè)置于兩電線桿之間被測(cè)量電線之下方，用于采集被測(cè)量電線在結(jié)冰前、結(jié)冰后的圖像，并由數(shù)據(jù)線傳送給存儲(chǔ)器；照明設(shè)備，設(shè)置于兩電線桿之間被測(cè)量電線之下方，用于照亮攝像頭上方被測(cè)量電線的圖像采集區(qū)域；微處理器包括測(cè)量圖像數(shù)據(jù)并計(jì)算電線積冰厚度的運(yùn)算器和控制攝像頭、存儲(chǔ)器、照明設(shè)備和通信發(fā)射裝置動(dòng)作的控制器，微處理器的通訊接口與通信發(fā)射裝置連接；存儲(chǔ)器用于儲(chǔ)存圖像數(shù)據(jù)和計(jì)算公式。本裝置可方便快捷的檢測(cè)出電線上的積冰厚度，為運(yùn)行單位提供警示，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，測(cè)量準(zhǔn)確，安全快捷的特點(diǎn)，所述方法步驟簡單，測(cè)量結(jié)果真實(shí)可靠。
文檔編號(hào)G01B11/06GK101762239SQ201010300750
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者馬舒慶, 王柏林 申請(qǐng)人:中國氣象局氣象探測(cè)中心