(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210646538.4 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 上海倍肯智能科技有限公司 地址 200030 上海市徐汇区虹桥路3 33号1 幢409A室 (72)发明人 李正波　姜云升　吴纯泉　徐志红　 张卫涛　 (74)专利代理 机构 上海秋冬专利代理事务所 (普通合伙) 31414 专利代理师 张媛媛 (51)Int.Cl. G06V 10/12(2022.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06N 20/00(2019.01)G01D 21/02(2006.01) G01W 1/02(2006.01) G01B 11/06(2006.01) (54)发明名称 一种输电线路覆冰舞动监测报警系统 (57)摘要 本发明提供了一种输电线路覆冰舞动监测 报警系统， 涉及覆冰舞动监测技术领域， 所述系 统根据感应取电进行供电使用， 包括： 加速度监 测模块； 视觉监测模块； 姿态监测模块； 气象监测 模块； 无线通讯模块； 智能预警模块； 电源模块； 对监测结果进行可视化展示和人工操作的后端 控制中心模块。 本发明的有益效果是基于深度学 习的学习语义分割像素点分类识别覆冰和轮廓 对输电线覆冰与否的判断更加准确； 覆冰监测采 用图像法和倾角法结合， 实现全天候监测； 加速 度数据采集通过加速度传感器和姿态传感器相 结合， 降低整体功耗； 六轴姿态传感器数据通过 算法分析， 解决导线 扭转导致舞动轨迹误差大的 问题。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 115115816 A 2022.09.27 CN 115115816 A 1.一种输电线路覆冰舞动 监测报警系统， 包括安装在输电线导线上的输电线路覆冰舞 动监测报警系统， 其特征在于所述系统根据感应取电进 行供电使用， 包括： 能在输电线晃动 时唤醒六轴姿态传感器采集数据的加速度监测模块； 能对输电线进行图像采集和像素分割 的视觉监测模块； 能监测导线的姿态 参数的姿态 监测模块； 能对覆冰检测识别时， 做前置的 过滤判断并采集环境温湿度、 输电线温度的气象监测模块； 通过4G网络和服务器进行数据 通信的无线通讯模块； 能对采集图像和姿态监测模块得到的监测数据判断是否覆冰及输电 线舞动震动状态的智能预警模块； 能通过输电线中交流电的电磁场变化感应到 设备中产生 电能并为系统储能并供电的电源模块； 对监测结果进 行可视化展示和人工操作的后端控制 中心模块。 2.根据权利要求1所述的一种输电线路覆冰舞动监测报警系统， 其特征在于所述输电 线路覆冰舞动监测报警系统安装在输电线的舞动波峰和波谷位置， 以及线夹出线处， 同一 个安装档距内， 根据档距大小采用母子组合 安装多个监测设备。 3.根据权利要求1所述的一种输电线路覆冰舞动监测报警系统， 其特征在于所述加速 度监测模块包括三轴加速度计和 低通滤波器， 与姿态监测模块和智能预警模块进 行通信连 接， 能采集到输电线晃动的加速度数据并进行积分计算出输电线的位移值， 辅助姿态监测 模块计算输电线的舞动轨 迹。 4.根据权利要求1所述的一种输电线路覆冰舞动监测报警系统， 其特征在于所述的视 觉监测模块采用搭载光敏传感器的红外摄像头和DCMI摄像头对输电线图像及视频进行采 集， 所述摄像头同时设置有加热组件对摄像头进行升温融化镜头上 的冰霜， 所述视觉监测 模块与智能预警模块进行通信连接， 通过对采集图像的像素分割和轮廓变化对比进行输电 线的覆冰判断。 5.根据权利要求4所述的一种输电线路覆冰舞动监测报警系统， 其特征在于所述加热 组件为CMOS板和温度传感器， 与镜 头嵌合装配对需要加热融冰的镜 头进行加热。 6.根据权利要求1所述的一种输电线路覆冰舞动监测报警系统， 其特征在于所述的姿 态监测模块包括六轴姿态传感器， 包括三轴加速度计和三轴陀螺仪设备， 还设置有倾角传 感器， 监测输电线的姿态参数， 包括加速度、 角度、 角速度的数据， 并与智能预警模块进 行通 信连接， 将输电线的实时姿态数据传输 至智能预警模块进行判断输电线 姿态。 7.根据权利要求1所述的一种输电线路覆冰舞动监测报警系统， 其特征在于所述的气 象监测模块与后端控制中心模块通信连接， 包括气 压传感器、 温度传感器、 湿度传感器能采 集环境温湿度、 输电线温度。 8.根据权利要求1所述的一种输电线路覆冰舞动监测报警系统， 其特征在于所述的无 线通讯模块的通信方式包括 LoRa、 蓝牙、 4G、 无线W iFi的方式进行 数据传输 。 9.根据权利要求1所述的一种输电线路覆冰舞动监测报警系统， 其特征在于所述的智 能预警模块与后端后端控制中心模块进行通信连接， 能够将采集到的图像数据和传感器监 测数据进行输电线的覆冰判断， 并根据覆冰判断结果开启系统融冰模式， 采取直流加热输 电线方式进行融冰。 10.根据权利要求1所述的一种输电线路覆冰舞动 监测报警系统， 其特征在于所述的后 端控制中心模块包括后台可视化屏幕、 操作界面及APP控制中心， 汇总监测数据及图像信 息， 供人工做出覆冰警报和融冰指令判断。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115115816 A 2一种输电线路覆冰舞动监测报警系统 技术领域 [0001]本发明涉及覆冰舞动监测技术领域， 尤其涉及一种输电线路覆冰舞动监测报警系 统。 背景技术 [0002]在供电线路运行中， 覆冰舞动具有严重危害， 导线剧烈舞动使线路发生相间短路 跳闸， 多条线路同时舞动， 会给电网造成灾难性后果。 覆冰舞动形成的条件是具有 形成冰水 混合物的气温， 即0℃上下； 具有较高的湿度， 即空气相 对湿度一般在85%以上； 具有可使空 气中水滴运动的风速， 即大于1m/s的风速。 此时当风吹到因覆冰而变为非圆截面的导线上 时， 产生一定的空气动力， 由此诱发导线产生一种低频率、 大振 幅的自激振荡， 由于其动作 形态上下翻飞， 称为舞动。 覆冰舞动产生的危害是多方面的， 轻者会导致电力线路发生闪 络、 跳闸， 重者会发生金具及绝缘子损坏， 导线断股、 断线， 杆塔螺栓松动、 脱落， 甚至倒塔， 导致重大电网事故。 [0003]目前常用的防舞装置主要包括相间间隔棒、 失谐摆、 偏心重锤、 双摆防舞器及线夹 回转式间隔棒等， 但对于一些气象环境复杂地区仍不能完全解决舞动问题。 对输电线路覆 冰状态进行监控， 及时提醒作业人员采取措施， 避免事故 发生， 是非常有必要的。 [0004]中国发明专利CN114370898A公开了一种覆冰舞动综合监测系统， 该系统中覆冰舞 动数据联动APP均与图像采集模块、 覆冰图像检测模块、 舞动报警模块以及在 线取能模组连 接； 覆冰舞动数据联动APP将图像采集模块采集的输电线路导线的图片发送至覆冰图像检 测模块； 图像采集模块内置温湿度传感器和镜头玻璃加热组件； 覆冰图像检测模块根据图 片确定输电线路导线的覆冰厚度； 舞动报警模块采集输电线路导线的舞动数据， 并根据舞 动数据确定舞动特征量， 当舞动特征量超过舞动设定阈值时， 触发舞动报警信号； 同时将舞 动特征量 发送至覆冰 舞动数据联动APP； 覆冰 舞动数据联动APP根据 覆冰厚度以及舞动特征 量进行监测、 上传。 本发明采用轮廓图像法识别覆冰特征， 受天气和时间的影响， 无法全方 位考虑特殊场景问题的解决， 存在较大误差， 且主 要设备取能有限， 对功耗要求比较高。 发明内容 [0005]本发明为了解决上述背景技术中存在的问题， 本发明采用设备母子组合以及低功 耗三轴加速度与六轴姿态传感器相结合的方式， 再通过安装位置不同采集不同数据综合分 析判断， 在有必 要时才启动相关传感器采集数据， 降低无效数据采集频率， 从而正确做到储 能有限的情况 下， 做更多的有效数据采集工作。 本发明的技 术方案是这样的： 一种输电线路覆冰舞动监测报警系统， 包括安装在输电线导线上的输电线路覆冰 舞动监测报警系统， 根据感应取电进 行供电使用， 包括： 能在输电线晃动时唤醒六轴姿态传 感器采集数据的加速度监测模块； 能对输电线进行图像采集和像素分割的视觉监测模块； 能监测导线的姿态参数 的姿态监测模块； 能对覆冰检测识别时， 做前置的过滤判断并采集 环境温湿度、 输电线温度的气象监测模块； 通过4G网络和服务器进行数据通信的无线通讯说　明　书 1/6 页 3 CN 115115816 A 3