北斗卫星差分定位技术的输电线路弧垂监测

输电线路运行负荷和气象条件的变化会造成线路弧垂产生变化，过大的弧垂既可以造成相间短路等事故隐患，也限制了线路的输送能力，特别是在大跨越、交叉跨越和人烟密集地段。

输电线路以杆塔支撑为基础，实现线路在空中的连接。其中弯曲最大的部位即弧垂。形成弧垂的原因较多，如大气温度变化、传输容量及导线应力等。其中传输容量过大、温度骤增等情况的出现，导线会发热，增加弧垂。具体来说：一是导线应力。导线应力与弧垂之间关系密切，应力小，会增加弧垂程度。二是温度。如果气温发生变化，会出现热胀冷缩效应，使得弧垂也随之发生变化。温度高，导线的伸长量大，那么弧垂也越大。三是环境因素，如风力增加，导线与杆塔的负荷量增加，产生弧垂，导线也会随着风而舞动。如果遇到雨雪天气，导线覆冰率增加，导致闪络或者导线烧断，无法正常工作。

现有的弧垂监测方法有倾角测量法和对地测距法。倾角测量法容易受风力等因素影响。而对地测距法则易受导线下方地形地貌和植被生长情况影响。

武汉风河智能科技的FH-900H型输电导线弧垂在线监测系统，利用差分GPS/北斗技术、GPRS/3G/4G及LORA等无线通信技术，实现对导线弧垂的实时监测。本系统克服了传统方法的缺点，安装方便，测量精度高。

差分定位原理

相对定位又称差分GNSS（全球导航卫星系统），分为静态相对定位和动态相对定位。动态相对定位是采用载波相位动态差分方法，一般包括基准站、移动站、数据链部分；基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给移动站，移动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，同事采集实时的GNSS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，实时得到高精度的三维定位信息。

弧垂监测原理

监测装置（移动站）安装在输电线路导线的最低点，监测点高程的变化量即为导线弧垂的变化量，因此，在安装监测装置（移动站）时测量出导线的初始弧垂，同时记录下监测装置（移动站）时测量出导线的初始弧垂，同时记录下监测装置（移动站）的初始高程。移动站实时输出的高程与初始高程相减，叠加在初始弧垂上，即为输电线路的实时弧垂。

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