一種變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法
【專(zhuān)利摘要】一種變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，其技術(shù)方案是，所述方法首先在被監(jiān)測(cè)管型母線(xiàn)上選擇多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)并用顏色進(jìn)行標(biāo)記，然后利用兩臺(tái)互成角度且經(jīng)過(guò)標(biāo)定的攝像機(jī)實(shí)時(shí)攝錄包括所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的管型母線(xiàn)圖像；再由與兩攝像機(jī)相連的計(jì)算機(jī)對(duì)兩攝像機(jī)所采集的圖像進(jìn)行處理，提取各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)并根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算管型母線(xiàn)的最大撓度；最后將計(jì)算結(jié)果與管型母線(xiàn)撓度的限定值進(jìn)行比較，判斷管型母線(xiàn)的撓度是否超標(biāo)。本發(fā)明利用攝像機(jī)圖像監(jiān)測(cè)點(diǎn)提取技術(shù)和三維空間點(diǎn)匹配測(cè)量方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站管型母線(xiàn)撓度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，所用方法簡(jiǎn)單易行，可實(shí)現(xiàn)對(duì)管型母線(xiàn)撓度的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，從而保證了電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于攝像機(jī)圖像關(guān)鍵點(diǎn)提取和三維空間坐標(biāo)匹配計(jì)算的變電站管型母線(xiàn)撓度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，屬于監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站管型母線(xiàn)由于跨度較大，自重較重，加上強(qiáng)電場(chǎng)作用與風(fēng)載振動(dòng)的影響，運(yùn)行一段時(shí)間后中部容易下沉，形成一定的撓度變形，當(dāng)這種撓度變形超過(guò)規(guī)程規(guī)定值時(shí)，將會(huì)威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行，因此有必要對(duì)管型母線(xiàn)的撓度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。但由于變電站強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)干擾的工作環(huán)境，使得管型母線(xiàn)的監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)面臨著諸多難題，到目前為止，針對(duì)管型母線(xiàn)的研究多集中于對(duì)管母結(jié)構(gòu)抗振性能、試驗(yàn)分析、安裝工藝改進(jìn)等方面，現(xiàn)場(chǎng)缺少一種切實(shí)有效地對(duì)管型母線(xiàn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法，無(wú)法保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
[0004]本發(fā)明所述問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，所述方法首先在被監(jiān)測(cè)管型母線(xiàn)上選擇多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)并用顏色進(jìn)行標(biāo)記，然后利用兩臺(tái)互成角度且經(jīng)過(guò)標(biāo)定的攝像機(jī)實(shí)時(shí)攝錄包括所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的管型母線(xiàn)圖像；再由與兩攝像機(jī)相連的計(jì)算機(jī)對(duì)兩攝像機(jī)所采集的圖像進(jìn)行處理，提取各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)并根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算管型母線(xiàn)的最大撓度；最后將計(jì)算結(jié)果與管型母線(xiàn)撓度的限定值進(jìn)行比較，判斷管型母線(xiàn)的撓度是否超標(biāo)。
[0005]上述變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置方法如下:
a.取擬監(jiān)測(cè)管型母線(xiàn)的左半段或右半段，并將其等分為m(m3 5)段；
b.將等分點(diǎn)包括管型母線(xiàn)的中點(diǎn)、一個(gè)端部支撐點(diǎn)和所取半段管型母線(xiàn)內(nèi)的所有焊接點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記的方法是在停電后用紅色油漆在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上噴涂直徑為60_的實(shí)心圓點(diǎn)，這樣半段管型母線(xiàn)上便有(m+1+n)個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中n為半段管型母線(xiàn)上不與等分點(diǎn)重合的焊接點(diǎn)數(shù)。
[0006]上述變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，攝像機(jī)標(biāo)定的方法如下:
a.調(diào)整攝像機(jī)位置，使得兩臺(tái)攝像機(jī)與管型母線(xiàn)的水平距離相等；調(diào)整焦距，使擬監(jiān)測(cè)管型母線(xiàn)段超過(guò)3/5以上部分處于攝像機(jī)攝錄視野之內(nèi)，其中，必須包含所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)和管型母線(xiàn)的一個(gè)支撐點(diǎn)；
b.固定攝像機(jī)位置，使之不再移動(dòng)，同時(shí)保持?jǐn)z像機(jī)焦距不變，并在外部裝設(shè)防暴保護(hù)罩，以防風(fēng)雪等外部因素干擾使攝像機(jī)移動(dòng)；
c.在兩臺(tái)攝像機(jī)攝錄視野的交叉范圍內(nèi)放置標(biāo)定板，所述標(biāo)定板為一個(gè)長(zhǎng)方形板，其表面噴涂黑白相間的正方形色素格；
d.開(kāi)啟作為上位機(jī)計(jì)算機(jī) 的攝像機(jī)標(biāo)定程序模塊，鼠標(biāo)點(diǎn)取攝像機(jī)所攝錄標(biāo)定板圖像中黑白色格的交叉點(diǎn)；改變標(biāo)定板的位置，再次用鼠標(biāo)點(diǎn)取標(biāo)定板圖像中黑白色格的交叉點(diǎn)，如此反復(fù)多次；
e.開(kāi)啟作為上位機(jī)計(jì)算機(jī)的影像捕捉與定位識(shí)別程序模塊，檢驗(yàn)經(jīng)標(biāo)定的攝像機(jī)能否在標(biāo)定板處于任意位置時(shí)將標(biāo)定板上的所有黑白色格交叉點(diǎn)自動(dòng)提取出來(lái)，若不能，重復(fù)步驟d，直至符合要求；
f.撤除標(biāo)定板，標(biāo)定完成。
[0007]上述變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，其管型母線(xiàn)撓度的計(jì)算與超標(biāo)判定方法如下:
a.根據(jù)管型母線(xiàn)上噴涂的監(jiān)測(cè)點(diǎn)與母線(xiàn)之間色差情況設(shè)定灰度閾值；
b.兩臺(tái)攝像機(jī)同步抓取管型母線(xiàn)圖片，計(jì)算機(jī)根據(jù)灰度差異識(shí)別出所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)并提取出監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)；
所述坐標(biāo)系按如下原則建立:坐標(biāo)系原點(diǎn)位于所監(jiān)測(cè)的半段管型母線(xiàn)所在的固定絕緣子I與地表相交處，豎直方向?yàn)閅軸方向，沿管型母線(xiàn)軸線(xiàn)的水平方向?yàn)閄方向，與XY平面垂直方向?yàn)閆軸方向；
C.計(jì)算所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間的距離Λ、所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間X坐標(biāo)的差值所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間I坐標(biāo)的差值Λ.、所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間與z坐標(biāo)的差值&；
d.取Ii與Xi的平方差開(kāi)根號(hào)得到fu；
e.取Zi與的平方和開(kāi)根號(hào)得到f2i；
f.取fu與f2i的均值fai為該監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的撓度值；
g.將所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的撓度值進(jìn)行對(duì)比，取其最大值作為管型母線(xiàn)的最大撓度
f.丄 max 9
h.取管型母線(xiàn)撓度的限定值/7im為管型母線(xiàn)外徑值V與0.0045倍跨距Z的均值，SPZ7im= (d+0.0045Z)/2 ；
1.將管型母線(xiàn)的最大撓度與限定值/7im進(jìn)行對(duì)比，若>/7im，則判定管型母線(xiàn)撓度超標(biāo)并發(fā)出報(bào)警信息，否則判定管型母線(xiàn)撓度不超標(biāo)。
[0008]上述變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，根據(jù)得到的所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)描畫(huà)出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并采用插值方法擬合出對(duì)應(yīng)的管型母線(xiàn)曲線(xiàn)顯示在計(jì)算機(jī)顯示屏中，提供觀測(cè)曲線(xiàn)。
[0009]本發(fā)明利用攝像機(jī)圖像監(jiān)測(cè)點(diǎn)提取技術(shù)和三維空間點(diǎn)匹配測(cè)量方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站管型母線(xiàn)撓度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，所用方法簡(jiǎn)單易行，可實(shí)現(xiàn)對(duì)管型母線(xiàn)撓度的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，從而保證了電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]圖1是本發(fā)明測(cè)試方案總體示意圖；
圖2是管型母線(xiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置示意圖；
圖3是攝像機(jī)標(biāo)定不意圖；
圖4是管型母線(xiàn)撓度計(jì)算的參數(shù)示意圖；
圖5是管型母線(xiàn)撓度計(jì)算和超標(biāo)判定的邏輯示意圖。[0012]圖中各標(biāo)號(hào)清單為:1、固定絕緣子，2、管型母線(xiàn)，3、監(jiān)測(cè)點(diǎn)，4、第一攝像機(jī)，5、第二攝像機(jī)，6、防護(hù)罩，7、固定架，8、屏蔽雙絞通信線(xiàn)，9、交換機(jī)，10、計(jì)算機(jī)，11、焊縫，12、標(biāo)定板。
[0013]文中與圖中所用各符號(hào)的意義、管型母線(xiàn)上各監(jiān)測(cè)點(diǎn)與端部支撐點(diǎn)X坐標(biāo)的差值IF,、管型母線(xiàn)上各監(jiān)測(cè)點(diǎn)與端部支撐點(diǎn)I坐標(biāo)的差值管型母線(xiàn)上各監(jiān)測(cè)點(diǎn)與端部支撐點(diǎn)Z坐標(biāo)的差值;人.、管型母線(xiàn)上各監(jiān)測(cè)點(diǎn)與端部支撐點(diǎn)的距離、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的管型母線(xiàn)撓度的第一估算值，等于人.與 的平方差開(kāi)根號(hào)；/21、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的管型母線(xiàn)撓度的第二估算值，等于 與的平方和開(kāi)根號(hào)、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處所對(duì)應(yīng)的管型母線(xiàn)撓度值，等于與/2,.的均值、管型母線(xiàn)在所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的最大撓度值;/lim、管型母線(xiàn)撓度限定值，即管型母線(xiàn)的超標(biāo)閾值W、管型母線(xiàn)的外徑值Z、管型母線(xiàn)的支撐跨距，即相鄰兩個(gè)用于支撐管型母線(xiàn)的固定絕緣子之間的距離。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方面的不足而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。
[0015]本發(fā)明需要解決四個(gè)問(wèn)題:一是通過(guò)何種途徑來(lái)對(duì)管型母線(xiàn)的撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè)；二是如何設(shè)置管型母線(xiàn)上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)以便后期提取計(jì)算；三是如何對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別和坐標(biāo)數(shù)據(jù)提??；四是如何科學(xué)有效地根據(jù)提取的監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)管型母線(xiàn)的撓度進(jìn)行計(jì)算和超標(biāo)報(bào)警。
[0016]參看圖1，本發(fā)明采用兩臺(tái)內(nèi)外參數(shù)均一致的攝像機(jī)結(jié)合后臺(tái)支撐軟件來(lái)對(duì)管型母線(xiàn)撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn):設(shè)置互成角度的兩臺(tái)攝像機(jī)(第一攝像機(jī)4和第二攝像機(jī)5)，攝像機(jī)外部加裝防護(hù)罩6，并固定在固定架7上，攝像機(jī)視角范圍包括3/5以上管型母線(xiàn)；管型母線(xiàn)2上設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)3，所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)3均在兩攝像機(jī)的視角范圍內(nèi)；兩臺(tái)攝像機(jī)采用屏蔽雙絞通信線(xiàn)8與交換機(jī)9相連，交換機(jī)9再通過(guò)屏蔽雙絞通信線(xiàn)8與計(jì)算機(jī)10相連；通過(guò)對(duì)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)3的實(shí)時(shí)提取、計(jì)算，得到管型母線(xiàn)的最大撓度，從而達(dá)到對(duì)管型母線(xiàn)撓度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。
[0017]參看圖2，本發(fā)明通過(guò)往管型母線(xiàn)上噴涂一定大小的實(shí)心圓點(diǎn)來(lái)標(biāo)注監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中實(shí)心圓點(diǎn)的顏色與管型母線(xiàn)的顏色應(yīng)有較大的色差，以便于后期的識(shí)別和提取，例如，可采用紅漆進(jìn)行噴涂。對(duì)應(yīng)的噴涂方法如下:在管型母線(xiàn)2斷電后，將擬監(jiān)測(cè)管型母線(xiàn)的左半段或右半段平均分為m(m ≤ 5)段(管型母線(xiàn)中心點(diǎn)至端部支撐點(diǎn)所在區(qū)域)，并在等分點(diǎn)處用紅漆噴涂統(tǒng)一規(guī)格的實(shí)心圓點(diǎn)3。由于管型母線(xiàn)2在長(zhǎng)度上數(shù)值較大，現(xiàn)場(chǎng)的一根管型母線(xiàn)往往是將幾根較短的母線(xiàn)通過(guò)焊接形成一體?？紤]到焊接點(diǎn)處的材質(zhì)和應(yīng)力殘余、應(yīng)力集中問(wèn)題可能使管型母線(xiàn)2在該處有一定的凹凸和不平整，因此在管型母線(xiàn)焊接處、焊縫11的中心點(diǎn)亦噴涂上相同規(guī)格的實(shí)心圓點(diǎn)3，以使監(jiān)測(cè)更加合理、科學(xué)。若所監(jiān)測(cè)的半段管型母線(xiàn)中有n個(gè)與等分點(diǎn)不重合的焊接點(diǎn)，則最終管型母線(xiàn)上所設(shè)置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)有(m+1+n)個(gè)。
[0018]參看圖3，監(jiān)測(cè)點(diǎn)3的識(shí)別和坐標(biāo)數(shù)據(jù)提取通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn):首先對(duì)兩臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置及標(biāo)定，標(biāo)定操作通過(guò)多次提取標(biāo)定板12上的黑白角點(diǎn)和調(diào)整標(biāo)定板12的位置進(jìn)行，標(biāo)定過(guò)程中標(biāo)定板12位于管型母線(xiàn)2附近，其與攝像機(jī)的水平距離與管型母線(xiàn)2和攝像機(jī)的水平距離相等為宜；標(biāo)定過(guò)程其實(shí)是調(diào)整內(nèi)部折算參數(shù)的過(guò)程，兩臺(tái)完成標(biāo)定的攝像機(jī)同一時(shí)刻下圖像上對(duì)應(yīng)的同一點(diǎn)可通過(guò)程序折算得到該點(diǎn)真實(shí)的三維坐標(biāo)。坐標(biāo)系原點(diǎn)位于所監(jiān)測(cè)的半段管型母線(xiàn)所在的固定絕緣子I與地表相交處，豎直方向?yàn)閅軸方向，沿管型母線(xiàn)軸線(xiàn)的水平方向?yàn)閄方向，與XY平面垂直方向?yàn)閆軸方向，如圖4中所示。由于所噴涂的監(jiān)測(cè)點(diǎn)3對(duì)應(yīng)的顏色與管型母線(xiàn)的顏色具有較大的色差，因此轉(zhuǎn)換為灰度圖后程序可根據(jù)灰度閾值自動(dòng)對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)3進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)根據(jù)內(nèi)部的折算參數(shù)將監(jiān)測(cè)點(diǎn)3的中心坐標(biāo)折算出來(lái)，灰度閾值可通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行人為設(shè)置與修改。得到各監(jiān)測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)后，對(duì)管型母線(xiàn)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的撓度進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方法見(jiàn)下文第四個(gè)問(wèn)題對(duì)應(yīng)的解決方案。
[0019]參看圖4與圖5，本發(fā)明綜合考慮水平方向撓度(風(fēng)載、振動(dòng)等因素引起)與豎直方向撓度(自重、振動(dòng)等因素引起)，在提取得到各監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)后，本發(fā)明采用以下方法進(jìn)行撓度計(jì)算:
1)計(jì)算所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間的距離Λ、所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間X坐標(biāo)的差值所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間I坐標(biāo)的差值Λ.、所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間與Z坐標(biāo)的差值A(chǔ)；
2)取7,.與Xi的平方差開(kāi)根號(hào)得到fu；
3)取&與的平方和開(kāi)根號(hào)得到/2i；
4)取fu與f2i的均值fai為該監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的撓度值；
5)將所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的撓度值進(jìn)行對(duì)比，取其最大值作為管型母線(xiàn)的最大撓度
f.丄 max 9
6)取管型母線(xiàn)撓度的限定值為管型母線(xiàn)外徑值與0.0045倍跨距的均值，即Z7im= (d+0.0045Z)/2 ；
7)將管型母線(xiàn)的最大撓度與限定值/7im進(jìn)行對(duì)比，若 /7im，則判定管型母線(xiàn)撓度超標(biāo)，程序報(bào)警，彈出警示對(duì)話(huà)框，并顯示撓度超標(biāo)數(shù)值，撓度的最大值、最大值對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)等相關(guān)信息，否則判定管型母線(xiàn)撓度不超標(biāo)，程序不報(bào)警。
[0020]其中步驟4)操作是為了減小攝像機(jī)標(biāo)定等操作所帶來(lái)的誤差。
[0021]管型母線(xiàn)撓度圖像的實(shí)時(shí)攝錄與抓拍方案如下:
a.兩臺(tái)攝像機(jī)對(duì)管型母線(xiàn)進(jìn)行實(shí)時(shí)、同步攝錄，同步調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)為同一時(shí)刻兩臺(tái)攝像機(jī)攝錄界面上所自動(dòng)顯示的分、秒、時(shí)均完全相同；
b.根據(jù)變電站所在地氣候情況，在每天上午、下午、夜間各設(shè)定一時(shí)刻(一般選擇風(fēng)載較大的時(shí)刻)作為采樣時(shí)刻；
c.兩臺(tái)攝像機(jī)每間隔一定的時(shí)間進(jìn)行一次同步抓拍，間隔時(shí)間可人為設(shè)置、修改；若抓拍時(shí)刻為采樣時(shí)刻，或者分析程序計(jì)算得到的管型母線(xiàn)2的最大撓度超過(guò)管型母線(xiàn)2的外徑值V與0.0045倍跨距Z的均值，即≤(d+0.0045Z) /2，則將所抓拍的兩張圖像存儲(chǔ)到指定的目錄文件夾，并將管型母線(xiàn)撓度的最大值、最大值對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)，以及時(shí)間等相關(guān)信息進(jìn)行保存，否則不對(duì)圖像及撓度等信息進(jìn)行保存；信息保存的一個(gè)對(duì)應(yīng)的實(shí)例為:
1)兩臺(tái)攝像機(jī)4、5每隔30秒鐘進(jìn)行一次同步抓拍，抓拍圖像以所抓拍時(shí)刻的時(shí)間加上“l(fā)eft”、“right”進(jìn)行命名，存`至計(jì)算機(jī)10指定的緩存目錄中，并由后臺(tái)程序針對(duì)所抓拍的兩張圖像進(jìn)行所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的提取和空間坐標(biāo)點(diǎn)匹配計(jì)算，得到管型母線(xiàn)撓度的最大值f.丄 max 9
2)若管型母線(xiàn)2的撓度最大值超過(guò)設(shè)定的規(guī)程值，則程序報(bào)警，彈出警示對(duì)話(huà)框，并顯示撓度超標(biāo)數(shù)值，撓度最大值、對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)，以及時(shí)間等相關(guān)信息存儲(chǔ)至單獨(dú)的Excel表格I中，并作為歷史數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存；另外，將抓拍的兩張圖像存儲(chǔ)至預(yù)先指定的目錄I文件夾下，存儲(chǔ)完畢后刪除緩存中存儲(chǔ)的兩張抓拍圖像；
3)若管型母線(xiàn)2的撓度最大值未超過(guò)設(shè)定的規(guī)程值，則先判定所處的抓拍時(shí)刻是否為采樣時(shí)刻，若為采樣時(shí)刻，則將將抓拍的圖像存儲(chǔ)至指定的目錄2文件夾下，同時(shí)將這些時(shí)刻中所對(duì)應(yīng)的管型母線(xiàn)最大撓度值、對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)，以及時(shí)間等相關(guān)信息寫(xiě)入Excel表格2，形成歷史數(shù)據(jù)記錄，若不是采樣時(shí)刻，則直接刪除緩存圖像進(jìn)行計(jì)時(shí)并準(zhǔn)備下一次抓拍。
[0022]4)目錄I文件夾下所存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)存檔期為10年，10年后提示運(yùn)行人員到期的圖像，運(yùn)行人員可根據(jù)需要選擇導(dǎo)出或是刪除操作，若3小時(shí)內(nèi)運(yùn)行人員無(wú)操作，則自動(dòng)對(duì)到期圖像進(jìn)行刪除操作；目錄2文件夾所存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)存檔期為6個(gè)月，6個(gè)月后新存入圖像時(shí)，自動(dòng)對(duì)超過(guò)存檔期的圖像按時(shí)間順序進(jìn)行刪除；所存儲(chǔ)的Excel表格I其數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存；EXCel表格2其數(shù)據(jù)存檔期為10年，10年后提示運(yùn)行人員到期的圖像，運(yùn)行人員可根據(jù)需要選擇導(dǎo)出或是刪除操作，若3小時(shí)內(nèi)運(yùn)行人員無(wú)操作，則自動(dòng)進(jìn)行刪除操作。
[0023]d.監(jiān)測(cè)程序有除自動(dòng)監(jiān)測(cè)運(yùn)行模式外，還有手動(dòng)運(yùn)行模式，運(yùn)行人員可根據(jù)需要進(jìn)行切換，并在手動(dòng)模式下設(shè)定時(shí)間對(duì)管型母線(xiàn)進(jìn)行定期錄像、任意時(shí)段任意時(shí)間長(zhǎng)度錄像、手動(dòng)截圖及撓度分析等操作。
【權(quán)利要求】
1.一種變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，其特征是，所述方法首先在被監(jiān)測(cè)管型母線(xiàn)上選擇多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)并用顏色進(jìn)行標(biāo)記，然后利用兩臺(tái)互成角度且經(jīng)過(guò)標(biāo)定的攝像機(jī)實(shí)時(shí)攝錄包括所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的管型母線(xiàn)圖像；再由與兩攝像機(jī)相連的計(jì)算機(jī)對(duì)兩攝像機(jī)所采集的圖像進(jìn)行處理，提取各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)并根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算管型母線(xiàn)的最大撓度；最后將計(jì)算結(jié)果與管型母線(xiàn)撓度的限定值進(jìn)行比較，判斷管型母線(xiàn)的撓度是否超標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，其特征是，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置方法如下: a.取擬監(jiān)測(cè)管型母線(xiàn)的左半段或右半段，并將其等分為m段，m> 5 ; b.將等分點(diǎn)包括管型母線(xiàn)的中點(diǎn)、一個(gè)端部支撐點(diǎn)和所取半段管型母線(xiàn)內(nèi)的所有焊接點(diǎn)作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記的方法是在停電后用紅色油漆在監(jiān)測(cè)點(diǎn)上噴涂直徑為60_的實(shí)心圓點(diǎn)，這樣半段管型母線(xiàn)上便有(m+1+n)個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中η為半段管型母線(xiàn)上不與等分點(diǎn)重合的焊接點(diǎn)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，其特征是，攝像機(jī)標(biāo)定的方法如下: a.調(diào)整攝像機(jī)位置，使得兩臺(tái)攝像機(jī)與管型母線(xiàn)的水平距離相等；調(diào)整焦距，使擬監(jiān)測(cè)管型母線(xiàn)段超過(guò)3/5以上部分處于攝像機(jī)攝錄視野之內(nèi)，其中，必須包含所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)和管型母線(xiàn)的一個(gè)支撐點(diǎn)； b.固定攝像機(jī)位置，使之不再移動(dòng)，同時(shí)保持?jǐn)z像機(jī)焦距不變，并在外部裝設(shè)防暴保護(hù)罩； c.在兩臺(tái)攝像機(jī)攝錄視野的交叉范圍內(nèi)`放置標(biāo)定板，所述標(biāo)定板為一個(gè)長(zhǎng)方形板，其表面噴涂黑白相間的正方形色素格； d.開(kāi)啟作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)攝像機(jī)標(biāo)定程序模塊，鼠標(biāo)點(diǎn)取攝像機(jī)所攝錄標(biāo)定板圖像中黑白色格的交叉點(diǎn)；改變標(biāo)定板的位置，再次用鼠標(biāo)點(diǎn)取標(biāo)定板圖像中黑白色格的交叉點(diǎn)，如此反復(fù)多次； e.開(kāi)啟作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)影像捕捉與定位識(shí)別程序模塊，檢驗(yàn)經(jīng)標(biāo)定的攝像機(jī)能否在標(biāo)定板處于任意位置時(shí)將標(biāo)定板上的所有黑白色格交叉點(diǎn)自動(dòng)提取出來(lái)，若不能，重復(fù)步驟d，直至符合要求； f.撤除標(biāo)定板，標(biāo)定完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，其特征是，管型母線(xiàn)撓度的計(jì)算與超標(biāo)判定方法如下: a.根據(jù)管型母線(xiàn)上噴涂的監(jiān)測(cè)點(diǎn)與母線(xiàn)之間色差情況設(shè)定灰度閾值； b.兩臺(tái)攝像機(jī)同步抓取管型母線(xiàn)圖片，計(jì)算機(jī)根據(jù)灰度差異識(shí)別出所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)并提取出監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)； 所述坐標(biāo)系按如下原則建立:坐標(biāo)系原點(diǎn)位于所監(jiān)測(cè)的半段管型母線(xiàn)所在的固定絕緣子I與地表相交處，豎直方向?yàn)閅軸方向，沿管型母線(xiàn)軸線(xiàn)的水平方向?yàn)閄方向，與XY平面垂直方向?yàn)閆軸方向； c.計(jì)算所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間的距離Λ、所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間X坐標(biāo)的差值所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間I坐標(biāo)的差值Λ.、所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)與管型母線(xiàn)支撐點(diǎn)之間與z坐標(biāo)的差值&；d.取Ii與Xi的平方差開(kāi)根號(hào)得到fu； e.取Zi與的平方和開(kāi)根號(hào)得到f2i； f.取fu與f2i的均值fai為該監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的撓度值； g.將所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的撓度值進(jìn)行對(duì)比，取其最大值作為管型母線(xiàn)的最大撓度f(wàn).丄 max 9 h.取管型母線(xiàn)撓度的限定值/7im為管型母線(xiàn)外徑值 /與0.0045倍跨距Z的均值，SPZ7im= (d+0.0045Z)/2 ；` 1.將管型母線(xiàn)的最大撓度與限定值/ 進(jìn)行對(duì)比，若則判定管型母線(xiàn)撓度超標(biāo)并發(fā)出報(bào)警信息，否則判定管型母線(xiàn)撓度不超標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種變電站管型母線(xiàn)撓度監(jiān)測(cè)方法，其特征是，根據(jù)檢測(cè)到的所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)描畫(huà)出各監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并采用插值方法擬合出對(duì)應(yīng)的管型母線(xiàn)曲線(xiàn)顯示在計(jì)算機(jī)顯示屏中，提供觀測(cè)曲線(xiàn)。
【文檔編號(hào)】G01B11/16GK103438819SQ201310381554
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】唐貴基, 何玉靈, 彭濤, 馬萬(wàn)里, 趙振兵, 劉尚坤 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)（保定）