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基于感知计算一体化的光缆融冰电源接入箱装置制造方法及图纸

技术编号:40101154 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-23 17:42
本发明专利技术公开了一种基于感知计算一体化的光缆融冰电源接入箱装置。该装置通过传感器模块采集OPGW光缆感知参数,采用边缘计算模块对不同垂度和温度下的OPGW光缆所需融冰电流进行计算,从而实现有效、安全的融冰操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域,一种基于感知计算一体化的光缆融冰电源接入箱装置


技术介绍

1、由于常规情况下地线与铁塔之间并不绝缘,常规的直流融冰方法难以解决地线覆冰的问题,导线直流融冰方法无法直接对架空地线进行融冰。可融冰光纤复合架空地线(简称:可融冰opgw)是一种含有内置通流导体,具有通流融冰功能的光纤复合架空地线。

2、根据研究结果和运行实际情况表明,输电线路中opgw覆冰较相导线更严重,常常需要在不影响线路正常运行条件下,优先实施opgw融冰,才可有效避免由于opgw覆冰而导致的倒塔及跳闸事故发生。

3、现有技术中,在opgw与铁塔之间仍采用逐塔接地的情况下,使opgw具备通流融冰的条件。而且融冰时,不需借助导线,自身可形成电流回路进行融冰,因此,同时也具备了线路不停电融冰的优势,但是当前opgw光缆融冰也存在着一些问题:能耗高,融冰需要大量的电能,这意味着在融冰过程中会消耗大量的电力;控制困难,融冰过程需要精确的控制,以确保光缆不会过热或冻结,但在实际操作中,这可能会比较困难;影响光缆性能,过度的热量可能会影响光缆的传输性能,导致数据传输速率下降。


技术实现思路

1、专利技术人发现,导致上述问题的主要原因是opgw光缆融冰不能实时监测光缆参数并调整融冰电流,且融冰电流值的选取通常根据opgw光缆的直径和外径等参数,如果可以实时感知一个更方便监测的参数从而及时调整融冰电流,就可以更快速地实现有效、安全的融冰操作。为了实现有效、安全的融冰操作,本专利技术公开了一种基于感知计算一体化的光缆融冰电源接入箱装置。

2、本专利技术实施例提供了如下技术方案:

3、基于感知计算一体化的光缆融冰电源接入箱装置,包括如下步骤:

4、参数采集模块,用于通过装置内传感器模块进行数据采集,实时感知opgw光缆的垂度和温度参数;

5、融冰电流计算模块,用于装置内边缘计算模块接收并处理传感器实时感知的opgw光缆的垂度和温度参数,根据预设算法实时计算所需的融冰电流,以使得当实时监控opgw光缆的垂度和温度有变化时,实时计算并调整融冰电流;其中,边缘计算模块还可以进行数据存储与分析,可以存储历史数据,以便进行后续分析,及时优化融冰策略;

6、融冰控制模块,用于输出的电流值用于控制移动融冰装置,使其产生相应的电流,通过opgw光缆进行融冰;

7、其中,参数采集模块具体包括:

8、通过位移传感器和加速度传感器测量opgw光缆的垂度,记为h。

9、通过温度传感器测量opgw光缆表面的温度,记为t。

10、通过光缆或其他通信方式将测量到的垂度和温度数据实时传输到边缘计算模块。

11、其中,融冰电流计算模块具体包括:

12、边缘计算模块接收来自传感器模块的感知数据。

13、根据预设的算法,计算在当前垂度和温度下,需要的电流值来进行融冰。计算方法为:

14、

15、式中,ir为融冰电流(a),r0为0℃时的opgw光缆电阻(ω/m),tr为融冰时间(h),t1为外界温度(℃),g0为冰的比重(一般取0.9),为等效冰层传导热阻,为对流及辐射等效热阻,λ为导热系数,v为风速(m/s)。

16、计算opgw光缆允许最大电流,在融冰期间允许opgw光缆达到最高温度(一般为80℃)所通过的电流,计算公式如下:

17、当v≤2m/s时,

18、

19、当v>2m/s时,

20、

21、式中,imax为opgw光缆最大允许电流(a),r80为opgw光缆温度为80℃时的电阻(ω/m),ε为辐射系数。

22、传感器模块持续监测光缆的垂度和温度,如果垂度没有明显下降或温度没有上升到预期值,边缘计算模块可以增加电流强度,以加强融冰效果。

23、如果垂度和温度达到安全范围,融冰操作可以停止或减少电流强度。

24、装置具备过热和过流保护功能,以确保在融冰过程中不会损坏光缆或其他相关设备。

25、边缘计算模块可以存储历史数据,以便进行后续分析,优化融冰策略。

26、其中,融冰控制模块具体包括:

27、根据边缘计算模块计算结果,移动融冰装置向opgw光缆供应适量的电流(ir<imax)进行融冰。

28、电流通过opgw光缆时,会产生热量,从而使冰融化。

29、与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:

30、本专利技术为了确保opgw光缆在冰冻环境下的正常工作,避免因积冰导致的光缆损坏或通信中断,利用了感知和计算功能协作,通过传感器模块实时监测光缆的状态,并通过边缘计算模块进行快速计算和决策,从而实现有效、安全的融冰操作,通过这样的设计,可以降低能耗,减少融冰过程中消耗的电力,还可以精确控制融冰,确保光缆不会过热或冻结,且不会影响光缆性能,可以有效地实现opgw光缆的融冰,确保电力和通信系统的稳定运行。

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【技术保护点】

1.基于感知计算一体化的光缆融冰电源接入箱装置,其特征在于,包括如下步骤:

【技术特征摘要】

1.基于感知计算一体化的光缆融冰电源接...

【专利技术属性】
技术研发人员:江泓洋王昊宇陈则名卿泉徐珂航唐俊李源谭媛媛谢俊虎
申请(专利权)人:国家电网有限公司西南分部
类型:发明
国别省市:

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