基于分布式空間姿態(tài)信息的輸電線舞動重建研究.pdf

1、特高壓輸電線路在國家建設的電能遠距離輸送過程中扮演了至關重要的角色。獨特的地理環(huán)境和變化莫測的自然氣候導致輸電線覆冰產生一種低頻、大振幅的自激振動，嚴重的情況下，會發(fā)生線路斷裂、造成輸電塔倒塌等嚴重事故。因此，對輸電線路實時監(jiān)測，并將空間位置信息作為研究遠程監(jiān)控的原始數據，能夠為整體線路維護提供準確可靠的現實資料，對于保障電網的健康運行，有較高的參考價值。
　　本文提出了在弧長和空間角度聯合約束的條件下，以采集輸電線路姿態(tài)相對信息

2、數據為基礎的弧長參數化輸電線舞動重構方案。方案采用傾角傳感器沿線間隔一定距離測量空間姿態(tài)信息：在輸電線沿某一方向舞動時，以三次樣條函數為擬合弧長約束方程，提出了分別在二維平面和復平面中輸電線單維度舞動重建方案；在多方向發(fā)生隨機舞動時，結合輸電線舞動規(guī)律，以準均勻 B樣條函數擬合空間向量旋轉角為基礎，提出以剛體旋轉的方式求解輸電線舞動重建方程；同時，在整個過程中，以四元數為旋轉算子，提出將低維度非線性方程放入更高維度空間中實現其線性可解。

3、
　　其次，為了更進一步地驗證輸電線舞動重建理論的正確性、準確性，本文設計了以角度數據采集節(jié)點、接收節(jié)點和后端數據處理中心三者為基礎的在線監(jiān)測平臺，完成了該平臺設計、硬件制作和軟件調試工作內容，實現輸電線在線監(jiān)控功能；并以平面單位圓為模型，驗證曲線重建方案的正確性，其仿真結果表明，二維和三維曲線分別以5％和0.99%的誤差率實現重建。
　　最后，輸電線聯合舞動重建實驗表明：在模擬靜止、垂直舞動、水平秋千擺和S型扭轉四種現實舞