【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及覆冰災害趨勢預測，具體而言，涉及一種輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法、系統及傳感器。
技術介紹
1、我國部分南方省份的冬季氣溫相對較高，濕度也較大，這種氣候特征使得在冷空氣侵襲時，氣溫可能會迅速驟降至冰點，導致空氣中的濕氣在低溫狀態下凝結，形成冰霜。冰霜在輸電線路上逐漸累積，最終形成厚厚的冰層。當輸電線路的覆冰厚度超過設計規定時，輕者會造成閃絡、斷線等電氣故障，影響線路正常運行；重者會使覆冰線路摩擦絕緣子、桿塔等部位，產生電暈放電，進一步加劇電氣問題。覆冰過厚時可能會使輸電線路、桿塔等構件承受的荷載增大，導致線路停電、斷線、倒塔等嚴重事件，搶修時間長且恢復難度大。因此，輸電線路實時覆冰情況的監測及覆冰預測方法的研究具有重要意義。
2、輸電線路實時覆冰情況的監測方法多以視頻圖像法為主，通過安裝在桿塔上圖像傳感器采集桿塔周圍的輸電線路圖像，根據圖像數據確定線路是否覆冰，并利用圖像邊緣特征來確定覆冰類型及厚度，但鏡頭容易被冰雪遮蔽，且潛在的移動干擾物體，如鳥類、昆蟲、風吹動的樹枝和植物等會對視頻的采集帶來干擾，從而造成圖像數據模糊不清。
3、目前，輸電線路覆冰預測方法及系統的研究主要集中在人工智能模型領域，但現有的覆冰預測方法使用的大多是人工智能模型里的基礎模型，預測精度不高，不能充分挖掘覆冰增長過程中的非靜態、非時序性的特征。
4、基于此，為保證輸電線路的安全運營，亟需建立一種及時、準確、預測精度高且泛化能力強的輸電線路覆冰災害預測方法。
技術實現思路<
1、本專利技術解決的問題：在輸電線路覆冰的過程中，如何根據天氣數據來準確預測理論最大覆冰厚度的問題。
2、為解決上述問題，本專利技術實施例提供一種輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，預測方法包括：獲取當前檢測周期內的氣象信息，根據氣象信息判斷輸電線路是否滿足歷史覆冰標準；當輸電線路滿足歷史覆冰標準時，通過覆冰監測系統獲取輸電線路的實時圖像，根據實時圖像和超聲波傳感器確定輸電線路的當前覆冰數據；獲取目標時間段內的天氣變化情況，得到未來天氣數據，獲取第一目標區域內輸電線路的歷史覆冰數據，根據未來天氣數據和歷史覆冰數據預測輸電線路在目標時間段內的理論最大覆冰厚度；當理論最大覆冰厚度大于等于輸電線路的厚度安全閾值時，將輸電線路標記為待維護線路；獲取待維護線路的地理位置，并根據地理位置獲取待維護線路的第二歷史平均覆冰速率；根據第二歷史平均覆冰速率計算待維護線路的安全維護時長，根據安全維護時長確定對待維護線路進行維護的優先級順序。
3、與現有技術相比，采用該技術方案所達到的技術效果：第一目標區域內歷史覆冰標準的獲取，能夠得到更加符合輸電線路在當前工作環境下的覆冰情況，實時圖像的獲取讓當前覆冰數據變得更加準確可靠，目標時間段內理論最大覆冰厚度的預測，讓輸電線路未來的工作狀態能夠直觀的體現，讓工作人員有足夠的時間對輸電線路進行養護，厚度安全閾值設定，準確的給出了工作人員對待維護線路進行養護的時間，便于整體養護工作的安排，第二歷史平均覆冰速率的獲取，充分的考慮了不同待維護線路所處工作地區的不同，提升了理論最大覆冰厚度預測的準確性，優先級順序的設定，使目標區域內全部待維護線路的養護工作安排的更加合理。
4、在本專利技術的一個實施例中，獲取目標時間段內的天氣變化情況，得到未來天氣數據，獲取第一目標區域內輸電線路的歷史覆冰數據，根據未來天氣數據和歷史覆冰數據預測輸電線路在目標時間段內的理論最大覆冰厚度，具體包括：根據未來天氣數據獲取第二目標區域內的基礎覆冰速率，根據基礎覆冰速率和歷史覆冰數據計算輸電線路在第二目標區域內的第一修正系數；根據目標時間段對應的時間節點設定第二目標區域的第二修正系數；根據第一修正系數和第二修正系數對基礎覆冰速率進行修正，得到修正覆冰速率；根據修正覆冰速率和基礎覆冰速率對預測模型進行矯正，結合當前覆冰數據及未來天氣數據確定覆冰速率預測值；根據目標時間段對應的時間節點和覆冰速率預測值計算理論最大覆冰厚度。
5、與現有技術相比，采用該技術方案所達到的技術效果：第一目標區域和第二目標區域的設定，充分的考慮了輸電線路所在工作環境的不同，提升了覆冰速率預測值的準確性，第一修正系數的設定，考慮了輸電線路在第一目標區域和第二目標區域內覆冰速率的變化，通過設置目標時間段，將不同時間段對于覆冰速率的影響進行了劃分，提高了預測模型的靈活性和適應性，預測模型的修正結合歷史覆冰數據和未來氣象數據，有助于形成更全面的分析視角，提高了預測的可信度，理論最大覆冰厚度的計算為線路維護提供了重要參考依據，使工作人員能夠及時進行養護。
6、在本專利技術的一個實施例中，根據基礎覆冰速率和歷史覆冰數據計算輸電線路在第二目標區域內的第一修正系數，具體包括：獲取第一目標區域內輸電線路的歷史覆冰數據，包括第一歷史平均覆冰速率；獲取第二目標區域內未來天氣數據，將其輸入預測模型的輸入層，從而獲取第二目標區域內的基礎覆冰速率；根據基礎覆冰速率和歷史覆冰數據計算輸電線路在第二目標區域內的第一修正系數。
7、與現有技術相比，采用該技術方案所達到的技術效果：第一歷史平均覆冰速率的設定考慮了第一目標區域內輸電線路在歷史檢測周期中遭受覆冰的整體趨勢和變化情況，第一修正系數的計算結合了第一目標區域內的歷史平均覆冰速率和第二目標區域內的基礎覆冰速率，可以使預測模型更準確地預測輸電線路在特定局部區域內的覆冰風險，并提醒維護人員及時采取預防措施。
8、在本專利技術的一個實施例中，根據目標時間段對應的時間節點設定第二目標區域的第二修正系數，具體包括：將每個自然日劃分為多個覆冰時間段，并根據自然日所在的具體季節，對覆冰時間段的劃分方式進行動態調整；獲取每個覆冰時間段的平均溫度和每個自然日的最低溫度，根據平均溫度和最低溫度確定第二修正系數。
9、與現有技術相比，采用該技術方案所達到的技術效果：第二修正系數的設置考慮了季節因素對第二目標區域內輸電線路覆冰情況的影響，根據不同季節對覆冰時間段的劃分進行動態調整，使得第二修正系數能夠反映覆冰的季節性特征，覆冰時間段的設定考慮了日間與夜間的溫度變化趨勢，能使預測模型更科學的反映第二目標區域內輸電線路在不同時間階段的覆冰情況，最低溫度的計算考慮了不同季節中自然日的最低溫度特征，能提高預測模型的適應性。
10、在本專利技術的一個實施例中，根據第二歷史平均覆冰速率計算待維護線路的安全維護時長，根據安全維護時長確定對待維護線路進行維護的優先級順序，具體包括：計算理論最大覆冰厚度與厚度安全閾值的厚度差值；根據厚度差值與第二歷史平均覆冰速率計算安全維護時長；根據安全維護時長確定優先級順序。
11、與現有技術相比，采用該技術方案所達到的技術效果：第二歷史覆冰速率的設置考慮了待維護線路的局部工作環境，提高了安全維護時長計算的科學性和準確性，理論最大覆冰厚度與厚度安全閾值的厚度差值的計算，能夠具體量化待維護線路面臨的覆冰風險，從而為后續的維護決策提供數據支持，安全維護時長的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特征在于，所述預測方法包括：
2.根據權利要求1所述的輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特征在于，所述獲取目標時間段內的天氣變化情況，得到未來天氣數據，獲取第一目標區域內輸電線路的歷史覆冰數據，根據所述未來天氣數據和所述歷史覆冰數據預測所述輸電線路在所述目標時間段內的理論最大覆冰厚度，具體包括：
3.根據權利要求2所述的輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特征在于，所述根據所述基礎覆冰速率和所述歷史覆冰數據計算所述輸電線路在所述第二目標區域內的第一修正系數，具體包括：
4.根據權利要求2所述的輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特征在于，所述根據所述目標時間段對應的時間節點設定所述第二目標區域的第二修正系數，具體包括：
5.根據權利要求1所述的輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特征在于，所述根據所述第二歷史平均覆冰速率計算所述待維護線路的安全維護時長，根據所述安全維護時長確定對所述待維護線路進行維護的優先級順序，具體包括：
6.根據權利要求5所述的輸電線路覆冰災害
7.根據權利要求6所述的輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特征在于，所述獲取所述待維護線路的維修記錄，根據所述維修記錄與所述覆冰差值確定所述待維護線路的所述優先級順序，具體包括：
8.一種超聲波傳感器，其特征在于，所述超聲波傳感器用于實現如權利要求1至7中任意一項所述的輸電線路覆冰災害發展趨勢預測方法，所述超聲波傳感器包括：
9.一種輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測系統，其特征在于，如權利要求1至7中任意一項所述的預測方法應用于所述預測系統中，所述預測系統包括：
...【技術特征摘要】
1.一種輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特征在于，所述預測方法包括：
2.根據權利要求1所述的輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特征在于，所述獲取目標時間段內的天氣變化情況，得到未來天氣數據，獲取第一目標區域內輸電線路的歷史覆冰數據，根據所述未來天氣數據和所述歷史覆冰數據預測所述輸電線路在所述目標時間段內的理論最大覆冰厚度，具體包括：
3.根據權利要求2所述的輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特征在于，所述根據所述基礎覆冰速率和所述歷史覆冰數據計算所述輸電線路在所述第二目標區域內的第一修正系數，具體包括：
4.根據權利要求2所述的輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特征在于，所述根據所述目標時間段對應的時間節點設定所述第二目標區域的第二修正系數，具體包括：
5.根據權利要求1所述的輸電線路覆冰災害發展趨勢的預測方法，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周楠，蔣若何，唐曉杰，錢哲冰，沈文浩，熊益靖，
申請(專利權)人：寧波送變電建設有限公司，
類型：發明
國別省市：
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