CN112762789A - 锥形电杆实际埋深测量装置及方法 - Google Patents

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刘靖喧
胡永强
王婉娜
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Abstract

本发明公开了一种锥形电杆实际埋深测量装置及方法，包括测量部和计算部，所述测量部包括滚轴、尺体、限位片和计数单元；所述计算部包括充电单元、电源、输入单元、计算单元和显示单元。应用本发明，在根据线路电压等级、导线排列方式及导线型号等因素预先判断电杆型号的前提下，通过对电杆地表周长测量，计算电杆地表高度，从而得出实际埋设深度。同时可以在无法估计电杆锥度的情况下通过切换装置运行模式，进行二次测量，计算电杆的锥度。该装置生产成本低，使用方便，操作简便易懂，能适用于各种复杂地形和夜晚的电杆埋深的测量，高质高效完成登杆前检查工作，保证供电和登杆作业人员现场安全。

Description

锥形电杆实际埋深测量装置及方法
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，尤其是涉及一种锥形电杆实际埋深测量装置及方法。
背景技术
按照国家相关安全规定，电力系统检修人员在进行登杆作业之前，需要对电杆的埋深进行检查，以确定电杆埋设是否安全以及电杆基础是否稳固，保证现场作业不发生因电杆埋深不足造成的倒杆、断线等事故。对于新建、改造线路杆塔，作业人员可参照电杆杆身标尺判断埋深情况。但是老旧线路杆塔受厂家、使用年限等影响，无确切参照标记，实际现场作业中，因缺乏有效探测手段，作业人员往往采取目测估算的方式，这种不确定的估算方式对安全作业埋下重大安全隐患。
目前通用的立柱埋深测量仪器，主要是基于超磁致声波震源通过激发产生10HZ-10KHZ频率声波，达到探测立柱深度的目的。此类仪器多用于测量高速公路立柱式铁柱电杆，但因配电线路水泥杆由钢筋及混凝土等多种材质混合而成，且锥形电杆锥度限制，导致测量精度并不准确。基于成像技术的测量是另一种测量电杆埋深的方法，该方法通过双控摄像机将空间点在世界坐标系中的坐标值变换为图像平面上像素坐标，计算出长度、宽度、面积、周长等测量目标。但现场测量期间存在地理因素或者电杆设备遮挡等限制因素，而无法准确捕捉现场杆顶坐标点情况。而在夜间抢修期间，更无法通过成像技术实现测量功能。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锥形电杆实际埋深测量装置及方法。
一种锥形电杆实际埋深测量装置，包括装置外壳、测量部和计算部，其特殊之处在于，所述测量部包括设置于装置外壳上的滚轴、缠绕于滚轴上的尺体和设置于装置外壳内的计数单元，所述限位片位于所述尺体由装置外壳的引出端；所述计算部包括设置于装置外壳内的充电单元、电源、输入单元、计算单元和显示单元，所述充电单元用于接收交流电，并将其整流后转换为直流电为所述电源供电，所述电源为所述计数单元、输入单元、计算单元和显示单元供电，所述输入单元用于向计算单元输送电杆数据以及进行计数器复位及模式切换操作指令，所述计数单元将计数信息发送至计算单元，所述计算单元根据计数单元传送的信息计算地表电杆周长并根据输入单元的输入数据计算电杆实际埋深，所述显示单元将得到的电杆实际埋深信息进行显示。
进一步地，所述尺体上每间隔5mm设置一个凸起，所述计数单元包括设置于尺体引出部位的探针和计数器，所述探针在尺体向外拉伸时每接触一个凸起则向计数器发送一个计数指令。
进一步地，所述尺体上每间隔5mm设置一个透光区，所述计数单元包括设置于尺体引出部位两侧且彼此相对的光电开关发射端和光电开关接收端以及计数器，所述光电开关接收端在尺体向外拉伸时每经过一个透光区则接收到光电开关发射端发出的信号并向计数器发送一个计数指令。
进一步地，所述计算单元为AT89C51单片机。
进一步地，所述输入单元为键盘。
如上所述锥形电杆实际埋深测量装置的锥形电杆实际埋深测量方法，包括以下步骤，
(1)复位装置计数单元的测试结果；
(2)根据所要测量电杆所在的线路电压等级、导线排列方式及导线型号等因素确定电杆杆型；
(3)输入电杆高度H；
(4)输入杆顶直径d；
(5)测量地表电杆周长L；
(6)判定是否可以确定电杆锥度f，若可以判定则进入步骤(7)，若不能判定则进入步骤(8)；
(7)切换装置进入电杆锥度输入模式，输入电杆锥度f，进入步骤(10)；
(8)切换装置进入电杆锥度测量模式，复位装置计数单元的测试结果；
(9)测量地表高度为H1处的电杆周长L1，利用公式f＝(L-L1)/H1计算电杆锥度f；
(10)计算单元根据得到的电杆高度H、杆顶直径d、地表电杆周长L和电杆锥度f，利用公式h＝H-[(L/π)-d]/f计算电杆实际埋深h；
(11)显示单元显示电杆实际埋深f，测量结束。
本发明提供的锥形电杆实际埋深测量装置，在根据线路电压等级、导线排列方式及导线型号等因素预先判断电杆型号的前提下，通过对电杆地表周长测量，计算电杆地表高度，从而得出实际埋设深度。同时可以在无法估计电杆锥度的情况下通过切换装置运行模式，进行二次测量计算出电杆的锥度。该装置生产成本低，使用方便，操作简便易掌握，能适用于各种复杂地形和夜晚的电杆埋深的测量，高质高效完成登杆前检查工作，保证供电和登杆作业人员现场安全。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明锥形电杆实际埋深测量装置的结构示意图；
图2为本发明锥形电杆实际埋深测量装置的面板示意图；
图3为本发明实施例1的计数单元的结构示意图；
图4为本发明实施例2的计数单元的结构示意图；
图5为应用本发明进行电杆埋深测量的流程图。
图中：1、滚轴，2、尺体，3、限位片，4、计数单元，5、充电单元，6、电源，7、输入单元，8、计算单元，9、显示单元，10、装置外壳，11、键盘，12、凸起，13、探针，14、计数器，15、透光区，16、光电开关发射端，17、光电开关接收端。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例中锥形电杆实际埋深测量装置，包括装置外壳10、测量部和计算部，所述测量部包括设置于装置外壳10上的滚轴1、缠绕于滚轴1上的尺体2和设置于装置外壳内的计数单元4，所述尺体2由装置外壳10的引出端设有限位挡片3，所述计数单元4位于尺体2对应限位片1一端。如图3所示，所述尺体2上每间隔5mm设置一个凸起12，所述计数单元4包括探针13和计数器14，所述探针13在尺体2向外拉伸时，每接触一个凸起12则向计数器14发送一个计数指令，尺体2测量结束后，计数器14将计数次数发送至所述计算单元8。
所述计算部包括设置于装置外壳内的充电单元5、电源6、输入单元7、计算单元8和显示单元9，所述计算单元8为AT89C51单片机，所述充电单元5用于接收交流电，并将其整流后转换为直流电为所述电源6供电，所述电源6为所述计数单元4、输入单元7、计算单元8和显示单元9供电。所述输入单元7为键盘11，用于向计算单元8输送电杆高度H、杆顶直径d、电杆锥度f数据、相邻二个凸起12之间的间距以及输入计数器4复位、模式切换操作指令，所述计数单元4将数字信号发送至计算单元8，所述计算单元8接收输入单元7的输入数据和计数单元4传送的计数信息，计算单元8根据计数次数与相邻二个凸起12之间的间距计算出尺体2测量的地表电杆周长L，利用公式h＝H-[(L/π)-d]/f计算电杆实际埋深h，并将电杆实际埋深信息发送至显示单元9，所述显示单元9将得到的电杆实际埋深信息通过液晶显示屏进行显示。
如图5所示，应用如上所述锥形电杆实际埋深测量装置进行锥形电杆实际埋深测量方法，包括以下步骤，
(1)复位装置计数单元4的测试结果；
(2)根据所要测量电杆所在的线路电压等级、导线排列方式及导线型号等因素确定电杆杆型；
(3)输入电杆高度H；
(4)输入杆顶直径d；
(5)测量地表电杆周长L；
(6)判定是否可以确定电杆锥度f，若可以判定则进入步骤(7)，若不能判定则进入步骤(8)；
(7)切换装置进入电杆锥度输入模式，输入电杆锥度f，进入步骤(10)；
(8)切换装置进入电杆锥度测量模式，复位装置计数单元4的测试结果；
(9)测量地表高度为H1处的电杆周长L1，利用公式f＝(L-L1)/H1计算电杆锥度f；
(10)计算单元8根据得到的电杆高度H、杆顶直径d、地表电杆周长L和电杆锥度f，利用公式h＝H-[(L/π)-d]/f计算电杆实际埋深h；
(11)显示单元9显示电杆实际埋深f，测量结束。
实施例2
所述尺体2上每间隔5mm设置一个透光区15，所述计数单元4包括位于尺体2两侧且彼此相对的光电开关发射端16和光电开关接收端17以及计数器14。所述光电开关接收端17在尺体2向外拉伸时，每经过一个透光区15则可以接收到光电开关发射端16发出的信号，此时则向计数器14发送一个计数指令，尺体2测量结束后，计数器14将计数次数发送至所述计算单元8，计算单元8根据计数次数与相邻二个透光区15之间的间距计算出尺体2测量的长度即地表电杆周长L，其它与实施例1相同。
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锥形电杆实际埋深测量装置，包括装置外壳、测量部和计算部，其特征在于，所述测量部包括设置于装置外壳上的滚轴、缠绕于滚轴上的尺体和设置于装置外壳内的计数单元，所述限位片位于所述尺体由装置外壳的引出端；所述计算部包括设置于装置外壳内的充电单元、电源、输入单元、计算单元和显示单元，所述充电单元用于接收交流电，并将其整流后转换为直流电为所述电源供电，所述电源为所述计数单元、输入单元、计算单元和显示单元供电，所述输入单元用于向计算单元输送电杆数据以及进行计数器复位及模式切换操作指令，所述计数单元将计数信息发送至计算单元，所述计算单元根据计数单元传送的信息计算地表电杆周长并根据输入单元的输入数据计算电杆实际埋深，所述显示单元将得到的电杆实际埋深信息进行显示。
2.如权利要求1所述锥形电杆实际埋深测量装置，其特征在于，所述尺体上每间隔5mm设置一个凸起，所述计数单元包括设置于尺体引出部位的探针和计数器，所述探针在尺体向外拉伸时每接触一个凸起则向计数器发送一个计数指令。
3.如权利要求1所述锥形电杆实际埋深测量装置，其特征在于，所述尺体上每间隔5mm设置一个透光区，所述计数单元包括设置于尺体引出部位两侧且彼此相对的光电开关发射端和光电开关接收端以及计数器，所述光电开关接收端在尺体向外拉伸时每经过一个透光区则接收到光电开关发射端发出的信号并向计数器发送一个计数指令。
4.如权利要求1所述锥形电杆实际埋深测量装置，其特征在于，所述计算单元为AT89C51单片机。
5.如权利要求1所述锥形电杆实际埋深测量装置，其特征在于，所述输入单元为键盘。
6.采用如权利要求1所述锥形电杆实际埋深测量装置的锥形电杆实际埋深测量方法，其特征在于，包括以下步骤，
(1)复位装置计数单元的测试结果；
(2)根据所要测量电杆所在的线路电压等级、导线排列方式及导线型号等因素确定电杆杆型；
(3)输入电杆高度H；
(4)输入杆顶直径d；
(5)测量地表电杆周长L；
(6)判定是否可以确定电杆锥度f，若可以判定则进入步骤(7)，若不能判定则进入步骤(8)；
(7)切换装置进入电杆锥度输入模式，输入电杆锥度f，进入步骤(10)；
(8)切换装置进入电杆锥度测量模式，复位装置计数单元的测试结果；
(9)测量地表高度为H1处的电杆周长L1，利用公式f＝(L-L1)/H1计算电杆锥度f；
(10)计算单元根据得到的电杆高度H、杆顶直径d、地表电杆周长L和电杆锥度f，利用公式h＝H-[(L/π)-d]/f计算电杆实际埋深h；
(11)显示单元显示电杆实际埋深f，测量结束。
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