CN105588523A - 一种测量方法以及测量装置 - Google Patents

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岑伟丰
王伟
陈振虎
沈科炬
马洁
罗立华
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Ningbo Power Supply Co of State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations

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Abstract

本发明公开了一种测量方法以及测量装置，该测量方法包括：向所述水泥底座内发射超声波检测信号，并记录所述超声波检测信号的发射时间；进行超声波信号检测，记录检测到特征超声波信号的时间；所述特征超声波信号为经过所述水泥底座的下表面与土壤之间的交界面反射的超声波检测信号；根据超声波在所述水泥底座中的传播速度以及所记录的时间计算所述电线杆的掩埋深度。该测量方法通过超声波信号可以快速检测电线杆的掩埋深度。

Description

一种测量方法以及测量装置
技术领域
本发明涉及供电设备检测技术领域，更具体的说，涉及一种测量方法以及手持式测量仪。
背景技术
电线杆适用于城网农网高低压电力改造和各种电力架空线路及通讯线缆架设，是供电、通讯重要的基础设施之一。电线杆的安全直接影响着供电的稳定性，电力输送的安全性，尤其在台风多发的沿海地区，电线杆按照设计要求要有足够的埋地深度。
由此产生了一个问题：如何判断电杆埋设深度。大部分电线杆埋深质量达到了要求，成为促进经济发展和社会进步的重要基础设施，但因种种原因，部分电杆埋设深度存在隐患，安全问题令人勘忧。
因此，如何判断电线杆掩埋深度是否满足设计要求是当前供电领域急需解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种测量方法以及手持式测量仪，可以快速测量电线杆的掩埋深度。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种测量方法，用于测量电线杆的掩埋深度，所述电线杆的下端通过水泥底座固定在地面，该测量方法包括：
向所述水泥底座内发射超声波检测信号，并记录所述超声波检测信号的发射时间；
进行超声波信号检测，记录检测到特征超声波信号的时间；所述特征超声波信号为经过所述水泥底座的下表面与土壤之间的交界面反射的超声波检测信号；
根据超声波在所述水泥底座中的传播速度以及所记录的时间计算所述电线杆的掩埋深度。
优选的，在上述测量方法中，所述向所述水泥底座内发射超声波检测信号包括：向设置在所述水泥底座上表面的钻孔内发射预设频率的超声波检测信号。
优选的，在上述测量方法中，所述向设置在所述水泥底座上表面的钻孔内发射预设频率的超声波检测信号包括：
确定目标频点，以所述目标频点发射所述超声波信号。
优选的，在上述测量方法中，所述确定目标频点包括：
对预设范围内进行超声波信号检测；
根据检测结果选择发射预设频率的超声波检测信号。
本发明还提供了一种测量装置，用于测量电线杆的掩埋深度，该测量装置包括：控制器，与所述控制器连接的信号发射装置以及与所述控制器连接的信号检测装置；
所述信号发射装置用于发射超声波；
所述信号检测装置用于进行超声波检测；
所述控制器用于在所述信号发生装置向所述水泥底座内发射超声波检测信号时记录时间；控制器还用于在所述信号检测装置检测到特征超声波信号时记录时间；所述控制器还用于根据超声波在所述水泥底座中的传播速度以及所记录的时间计算所述电线杆的掩埋深度；
其中，所述特征超声波信号为经过所述水泥底座的下表面与土壤之间的交界面反射的超声波检测信号。
优选的，在上述测量装置中，在所述信号发射装置发射所述超声波检测信号之前，所述控制器还用于控制所述信号检测装置对预设范围内进行超声波检测，根据检测结果控制所述信号发射装置选择发射预设频率的超声波检测信号。
优选的，在上述测量装置中，还包括：壳体，所述控制器设置上在所述壳体内。
优选的，在上述测量装置中，所述信号发射装置安装固定在第一探头，所述第一探头位于所述壳体外部，所述信号发射装置通过导线与所述控制链接。
优选的，在上述测量装置中，所述信号检测装置固定在第二探头，所述第二探头位于所述壳体外部，所述信号检测装置通过导线与所述控制链接。
通过上述描述可知，本发明提供的测量方法包括：向所述水泥底座内发射超声波检测信号，并记录所述超声波检测信号的发射时间；进行超声波信号检测，记录检测到特征超声波信号的时间；所述特征超声波信号为经过所述水泥底座的下表面与土壤之间的交界面反射的超声波检测信号；根据超声波在所述水泥底座中的传播速度以及所记录的时间计算所述电线杆的掩埋深度。该测量方法通过超声波信号可以快速检测电线杆的掩埋深度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种测量方法的流程示意图；
图2为图1所示测量方法的原理示意图；
图3为本申请实施例提供的一种确定目标频点方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种测量装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术对水泥电线杆的掩埋深度进行检测时，一种方式是利用水泥电线杆的锥形结构，通过几何数学方式计算掩埋深度，需要指导待检测电线杆对应的锥形结构的特定参数，且该方式计算过程复杂，效率较低。
计算电线杆的掩埋深度的方式还包括通过在电线杆上标记尺度标记，以便于检测掩埋深度。如果通过在电线杆上形成凹槽或是凸起作为所述尺度标记，会影响电线杆的外观、机械强度以及使用寿命。如果通过涂料或是张贴标志物作为所述尺度标记，在运输或是安装电线杆或是长时间使用过程中，尺度标记容易脱落或是磨损，一旦尺度标记容易脱落或是磨损，将无法直接通过读取标记尺度获取电线杆的掩埋深度。
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于测量电线杆的掩埋深度的测量方法，所述电线杆的下端通过水泥底座固定在地面，该测量方法如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种测量方法的流程示意图，该测量方法包括：
步骤S11：向所述水泥底座内发射超声波检测信号，并记录所述超声波检测信号的发射时间。
设定所述超声波检测信号的发射时间为T1
步骤S12：进行超声波信号检测，记录检测到特征超声波信号的时间。
其中，所述特征超声波信号为经过所述水泥底座的下表面与土壤之间的交界面反射的超声波检测信号。
设定检测到特征超声波信号的时间为T2。
步骤S13：根据超声波在所述水泥底座中的传播速度以及所记录的时间计算所述电线杆的掩埋深度。
参考图2，图2为图1所示测量方法的原理示意图，电线杆21通过水泥底座22固定在土壤23内。水泥底座22的下表面与土壤23之间具有交界面24。水泥底座22所处的空间可以等效为一个设置在土壤23内的井结构，该井结构内填充有水泥底座。因此，可以基于声波测井的原理进行超声波信号处理识别所述特征超声波信号。
可选的，在所述测量方法中，所述向所述水泥底座内发射超声波检测信号包括：向设置在所述水泥底座上表面的钻孔内发射预设频率的超声波检测信号。设定所述钻孔的深度为H1。
超声波信号在已知介质中的传播速度为已知常数，或者可以通过声波测井的原理测出超声波在水泥底座的传播速度。设定超声波信号在水泥底座的传播速度为V，V为已知常数。
需要说明的是，本申请实施例中，电线杆21的掩埋深度等于水泥底座的深度。电线杆的掩埋深度一般为几米，而超声波的传播速度较大，因此，可以视为超声波在水泥底座22中以直线传播。
由图2可知，电线杆21的掩埋深度H＝H1+H2。其中，H1为钻孔的深度，H2为超声波检测信号单程传播的距离。则，2*H2＝(T2-T1)*V。因此，可以计算出H＝H1+0.5*(T2-T1)*V。
可选的，所述向设置在所述水泥底座上表面的钻孔内发射预设频率的超声波检测信号包括：确定目标频点，以所述目标频点发射所述超声波信号。
参考图3，图3为本申请实施例提供的一种确定目标频点方法的流程示意图，该方法包括：
步骤S21：对预设范围内进行超声波信号检测。
为了避免环境中的超声波对深度测量产生干扰，所述测量方法中，在向水泥底座内发射超波检测信号前，通过对预设范围内进行超声波信号检测，以判预设范围内是否存在超声波信号。
步骤S22：根据检测结果选择发射预设频率的超声波检测信号。
如果检测到预设范围内不存在超声波信号，则这超声波频段内选择一个频点，以该频点为目标频点发射预设频率的超声波信号。
如果检测到预设范围内存在超声波信号，则在超声波频段内选择一个与检测到的超声波信号具有不同频率的频点作为目标频点，以该目标频发射预设频率的超声波信号。
本申请实施例所述测量方法，通过超声波信号检测电线杆的掩埋深度，检测方法简单，易操作。且在进行深度检测时，还通过超声波检测环境中的干扰超声波信号，采用环境中不存在的频点作为目标频点发射超声波检测信号，保证了检测的准确性。
基于上述测量方法，本申请另一实施例还提供了一种测量装置，该测量装置用于实现上述测量方法，该测量装置的结构如图4所示，图4为本申请实施例提供的一种测量装置的结构示意图，该测量装置包括：控制器41、信号发射装置42以及信号检测装置43。
其中，所述信号发射装置42以及所述信号接收装置43均与所述控制器41连接。所述信号发射装置42用于发射超声波；所述信号检测装置43用于进行超声波检测。具体的，所述信号发射装置42为超声波发生器，所述信号接收装置43为超声波接收器。
所述控制器41用于在所述信号发生装置42向所述水泥底座内发射超声波检测信号时记录时间；控制器41还用于在所述信号检测装置43检测到特征超声波信号时记录时间；所述控制器41还用于根据超声波在所述水泥底座中的传播速度以及所记录的时间计算所述电线杆的掩埋深度。其中，所述特征超声波信号为经过所述水泥底座的下表面与土壤之间的交界面反射的超声波检测信号。
为了避免环境中的超声波信号对深度测量的干扰，在所述信号发射装置42发射所述超声波检测信号之前，所述控制器41还用于控制所述信号检测装置43对预设范围内进行超声波检测，根据检测结果控制所述信号发射装置42选择发射预设频率的超声波检测信号。
可选的，为了对电子器件进行封装保护，同时便于测量装置的携带，所述测量装置还包括：壳体，所述控制器设置上在所述壳体内。需要说明的的是，图4仅为测量装置的原理示意图，不表示实际结构，图4中未示出所述壳体。
所述信号发射装置安装固定在第一探头，所述第一探头位于所述壳体外部，所述信号发射装置通过导线与所述控制链接。所述信号检测装置固定在第二探头，所述第二探头位于所述壳体外部，所述信号检测装置通过导线与所述控制链接。本申请实施例中，所述测量装置包括一个第一探头以及两个第二探头，构成一个一发双收换能器探头，以保证反射后的超声波信号的接收率。
本申请实施例所述测量装置可以通过该上述实施例所述测量方法测量电线杆的掩埋深度。操作简单，便于携带。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种测量方法，用于测量电线杆的掩埋深度，所述电线杆的下端通过水泥底座固定在地面，其特征在于，该测量方法包括：
向所述水泥底座内发射超声波检测信号，并记录所述超声波检测信号的发射时间；
进行超声波信号检测，记录检测到特征超声波信号的时间；所述特征超声波信号为经过所述水泥底座的下表面与土壤之间的交界面反射的超声波检测信号；
根据超声波在所述水泥底座中的传播速度以及所记录的时间计算所述电线杆的掩埋深度。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述向所述水泥底座内发射超声波检测信号包括：向设置在所述水泥底座上表面的钻孔内发射预设频率的超声波检测信号。
3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述向设置在所述水泥底座上表面的钻孔内发射预设频率的超声波检测信号包括：
确定目标频点，以所述目标频点发射所述超声波信号。
4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述确定目标频点包括：
对预设范围内进行超声波信号检测；
根据检测结果选择发射预设频率的超声波检测信号。
5.一种测量装置，用于测量电线杆的掩埋深度，其特征在于，该测量装置包括：控制器，与所述控制器连接的信号发射装置以及与所述控制器连接的信号检测装置；
所述信号发射装置用于发射超声波；
所述信号检测装置用于进行超声波检测；
所述控制器用于在所述信号发生装置向所述水泥底座内发射超声波检测信号时记录时间；控制器还用于在所述信号检测装置检测到特征超声波信号时记录时间；所述控制器还用于根据超声波在所述水泥底座中的传播速度以及所记录的时间计算所述电线杆的掩埋深度；
其中，所述特征超声波信号为经过所述水泥底座的下表面与土壤之间的交界面反射的超声波检测信号。
6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，在所述信号发射装置发射所述超声波检测信号之前，所述控制器还用于控制所述信号检测装置对预设范围内进行超声波检测，根据检测结果控制所述信号发射装置选择发射预设频率的超声波检测信号。
7.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，还包括：壳体，所述控制器设置上在所述壳体内。
8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述信号发射装置安装固定在第一探头，所述第一探头位于所述壳体外部，所述信号发射装置通过导线与所述控制链接。
9.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述信号检测装置固定在第二探头，所述第二探头位于所述壳体外部，所述信号检测装置通过导线与所述控制链接。
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