CN116307939A - 一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统 - Google Patents

一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统 Download PDF

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CN116307939A CN202310556097.3A CN202310556097A CN116307939A CN 116307939 A CN116307939 A CN 116307939A CN 202310556097 A CN202310556097 A CN 202310556097A CN 116307939 A CN116307939 A CN 116307939A
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Abstract

本发明涉及电杆质量监测技术领域，特别涉及一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，包括电杆外观监测模块、电杆外观分析模块、电杆性能测试模块、电杆性能分析模块、电杆钢筋信息分析模块、电杆整体符合度分析模块以及电杆预筛检分析数据库。本系统对需要入库的电杆从其外观尺寸情况、力学性能情况、钢筋分布情况进行整体符合度分析，进而全面反应电杆可能存在的情况，并根据电杆电杆的整体符合度来判断电杆的合格等级；且电杆的整体符合度进行分析时电杆的外观符合度数值、性能符合度数值、钢筋符合度数值不会相互干扰，使得上述任意一项不符合要求时，电杆均判断为不合格电杆，增加电杆合格等级判定的准确性。

Description

一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统
技术领域
本发明涉及电杆质量监测技术领域，特别涉及一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统。
背景技术
水泥电杆主要由钢筋和混凝土构成，其主要应用在农网、山区对输电线路进行传输支撑；水泥电杆入库前需要对其进行质量预筛检，防止有不合格的电杆进入施工现场的风险。
电杆进行预筛检时通常对其外观尺寸、外观缺陷、电杆强度三个方面进行检测，其中外观尺寸主要检测电杆的长度、多个位置的外径是否符合标准，电杆外形缺陷主要通过电杆外侧面存在的缺陷数量来确定电杆的缺陷是否符合标准，而电杆的强度通过对其强度检测以及扫描电杆内部钢筋的数量来判断其符合度，这种检测方式只能片面的反应电杆的质量，使得电杆质量检测准确率低。
上述检测外观尺寸检测不仅需要对其外部直径进行检测，但是其内侧面的尺寸无法进行同步检测，此外电杆的外观缺陷不同其产生的危害不同，因此上述检测无法将缺陷进行充分分析，导致某些严重的缺陷无法得到分析，此外电杆内部的钢筋型号或者钢筋分布情况均会对电杆的稳定性与质量造成影响，现有检测方式无法对电杆内钢筋的上述缺陷进行分析。
发明内容
本发明解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案，一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，用于在电杆入库前对其进行质量分析，所述水泥电杆质量智能预筛检分析系统包括：
电杆外观监测模块，用于监测需要入库的电杆的外形参数，其中外形参数包括电杆的长度、电杆表面的残缺信息、电杆的侧面的偏离信息，其中电杆侧面的偏离信息包括沿电杆长度方向分布的各监测位置的截面直径以及偏离面积，电杆长度方向各监测位置沿着电杆其中一端向另一端以预设的间距排列；
电杆外观分析模块，用于基于电杆的外形参数分析得到电杆的外观符合度
Figure SMS_1
；电杆性能测试模块，用于对电杆进行强度测试、敲击测试、拉伸测试、弯曲测试，进而获取电杆的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值，电杆性能测试模块还能够对电杆内的钢筋信息进行采集，进而采集得到电杆钢筋数量、电杆钢筋直径、钢筋与混凝土的接合面积、电杆钢筋的离心度；
电杆性能测试模块，用于对电杆进行强度测试、敲击测试、拉伸测试、弯曲测试，进而获取电杆的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值，电杆性能测试模块还能够对电杆内的钢筋信息进行采集，进而采集得到电杆钢筋数量、电杆钢筋直径、钢筋与混凝土的接合面积、电杆钢筋的离心度；
电杆性能分析模块，用于根据电杆的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值分析得到电杆的性能符合度
Figure SMS_2
；
电杆钢筋信息分析模块，用于根据电杆内的钢筋信息对电杆的钢筋符合度进行分析，电杆的钢筋符合度记为
Figure SMS_3
；
电杆整体符合度分析模块，用于根据电杆的外观符合度、性能符合度、钢筋符合度分析得到电杆的整体符合度，并基于电杆的整体符合度判断电杆的质量情况；
电杆预筛检分析数据库，用于存储各种型号电杆的外形标准参数、电杆残缺种类对应的缺陷最大安全面积、电杆的标准强度、电杆的敲击振动最大值、电杆的拉伸延伸最大值、电杆的弯曲位移最大值、电杆内钢筋的标准参数以及分布的标准参数。
优选的，所述电杆的外形参数的获取方式为：
从需要入库的电杆的外形参数中获取电杆外观图像，进而得到电杆的长度；
从需要入库的电杆的外观图像中获取电杆的各残缺位置对应的残缺种类以及残缺面积，残缺种类包括蜂窝凹陷、微孔凹陷、裂纹，统计各种残缺种类中各处残缺位置的残缺面积，将其分别记为，其中a为蜂窝凹陷对应各处残缺位置的编号，b为微孔凹陷对应各处残缺位置的编号，c为裂纹对应各处残缺位置的编号，
Figure SMS_4
；/>
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；
Figure SMS_6
；
从需要入库的电杆的外形参数中获取电杆的侧面的偏离信息，进而获取电杆长度方向各监测位置的截面直径，将其记为
Figure SMS_7
，h表示电杆长度方向第h个位置的编号，
Figure SMS_8
，同时获取电杆长度方向各监测位置的截面图像，并将其与电杆预筛检分析数据库该位置的标准截面图像进行比对，得到电杆长度方向各监测位置的偏离面积，将其记为/>
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。
优选的，所述电杆的残缺种类为裂纹时，根据电杆外观图像，获取电杆裂纹对应各处残缺位置的裂纹与电杆轴线之间的夹角，将其记为
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；电杆长度方向各监测位置的截面直径包括内侧面直径/>
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和外侧面直径/>
Figure SMS_12
。
优选的，所述电杆的外观符合度的分析方式为：
通过读取电杆的长度并提取电杆预筛检分析数据库中该电杆对应的标准长度，通过公式
Figure SMS_13
，得到电杆的长度符合率，将其记为/>
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；
通过读取电杆的各残缺位置对应的残缺种类以及残缺面积、提取电杆预筛检分析数据库中各残缺种类对应的缺陷最大安全面积，将其带入公式
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，得到电杆的残缺符合率/>
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，其中/>
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分别表示电杆蜂窝凹陷的最大安全面积、微孔凹陷的最大安全面积、电杆裂纹的最大安全面积，/>
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分别表示预设的电杆蜂窝凹陷的影响因子、微孔凹陷的影响因子、蜂窝凹陷的影响因子；/>
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表示电杆裂纹影响系数，当所有的电杆裂纹与电杆轴线之间的角度均大于设定角度时，/>
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取值为1，当任一个电杆裂纹与电杆轴线之间的角度小于设定角度时，/>
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取值为0；
将电杆长度方向各监测位置的截面直径代入公式
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，得到电杆的偏离符合率/>
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表示电杆第h个监测位置的内侧面截面标准直径，/>
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表示电杆第h个监测位置的外侧面截面标准直径，/>
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表示电杆第h个监测位置的标准面积，e表示常数；
将电杆的长度符合率、残缺符合率、偏离符合率代入公式
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得到电杆的外观符合度/>
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。
优选的，所述电杆性能测试模块的具体操作方式如下：
将需要入库的电杆通过步进传送的方式依次通过电杆强度检测端、敲击检测端、拉伸检测端、弯曲检测端，进而获取电杆各个测试位置的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值，将其分别记为
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、/>
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、/>
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，p表示电杆的第p个测试位置的编号，
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。
优选的，所述电杆的性能符合度的分析方式为，将电杆各个测试位置的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值代入公式
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，得到电杆的性能符合度/>
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分别表示电杆的标准强度、敲击振动最大值、拉伸延伸最大值、弯曲位移最大值，/>
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分别表示预设的电杆强度值的影响因子、敲击振动值的影响因子、拉伸延伸值的影响因子、弯曲位移值的影响因子，e表示常数。
优选的，所述电杆强度检测端采用电杆质量预筛检仪对电杆进行强度检测，电杆质量预筛检仪还能够对电杆内部的钢筋分布情况与图像进行检测。
优选的，所述电杆内的钢筋信息采集方式如下：通过电杆质量预筛检仪对水泥电杆的各个测试位置进行钢筋信息的扫描，采集得到电杆钢筋数量x、各个测试位置的各个钢筋直径
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、各个测试位置各钢筋与混凝土的接合面积/>
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、各个测试位置的各钢筋的位置与对应钢筋的标准分布位置的偏离距离，通过公式
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，得到各钢筋的偏离度，并通过均值计算的方式得到各个测试位置钢筋的偏离度/>
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，u表示第u个钢筋的编号，
Figure SMS_45
。
优选的，所述电杆的钢筋符合度的分析方式为，通过将电杆钢筋数量与电杆钢筋的标准数量进行比值，得到电杆钢本系统的有益效果如下：筋符合度
Figure SMS_46
，通过公式：
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计算得到电杆的钢筋符合度/>
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，/>
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表示电杆内钢筋的标准直径，/>
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表示电杆内钢筋的标准横截面积,Y1、Y2分别表示电杆内钢筋直径的影响因子、钢筋与混凝土的接合面积的影响因子。
优选的，所述电杆整体符合度分析模块的具体分析方式为：将电杆的外观符合度、性能符合度、钢筋符合度代入公式
Figure SMS_51
，得到电杆的整体符合度/>
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，/>
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分别表示预设的电杆的外观符合度的权值系数、性能符合度的权值系数、钢筋符合度的权值系数，/>
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表示电杆的外观符合度大于0且电杆的性能符合度大于等于0并且电杆的钢筋符合度大于0，/>
Figure SMS_55
表示电杆的外观符合度小于等于0或电杆的性能符合度小于0或者电杆的钢筋符合度等于0；将电杆的整体符合度与预定义的电杆整体符合度合格阈值进行比对，若电杆的整体符合度小于电杆整体符合度合格阈值，则将其记为不合格电杆；若电杆的整体符合度大于电杆整体符合度合格阈值并小于电杆整体符合度优等阈值，则将该电杆记为合格电杆；若电杆的整体符合度大于电杆整体符合度优等阈值，则将该电杆即为优等电杆；并对同一批次的各电杆进行逐个分析，分别统计不合格电杆、合格电杆、优等电杆的数量，进而统计同一批次电杆的合格率以及优等率。
本系统的有益效果如下：
一、本系统对需要入库的电杆从其外观尺寸情况、力学性能情况、钢筋分布情况进行整体符合度分析，进而全面反应电杆可能存在的情况，并根据电杆的整体符合度来判断电杆的合格等级；且电杆的整体符合度进行分析时电杆的外观符合度数值、性能符合度数值、钢筋符合度数值不会相互干扰，使得上述任意一项不符合要求时，电杆均判断为不合格电杆，增加电杆合格等级判定的准确性。
二、本系统对电杆的长度、电杆表面的残缺信息、电杆的侧面的偏离信息进行分析，其中电杆的残缺种类包括蜂窝凹陷、微孔凹陷、裂纹，本系统通过不同电杆残缺种类对其影响程度将电杆的残缺种类进行分别统计分析，进而增加电杆质量分析的精确度；电杆的侧面的偏离信息包括电杆的内侧面直径、外侧面直径、偏离面积，且本系统采用多个监测位置对其偏离信息进行统计，增加电杆侧面的偏离信息分析的准确性。
三、本系统对电杆进行强度测试、敲击测试、拉伸测试、弯曲测试，进而获取电杆的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值，采用将电杆进行步进传送的方式，使得电杆依次移动到不同的检测端，从而电杆能够一次性并快速的进行多项性能检测，通过对电杆进行不同性能的测试能够全面反应电杆的性能情况。
四、本系统通过对电杆钢筋数量、各个钢筋直径、各钢筋与混凝土的接合面积、各钢筋的偏离度分析电杆内钢筋的符合度，进而增加电杆内钢筋分布情况分析的全面性与准确性。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是水泥电杆质量智能预筛检分析系统各模块的连接示意图。
图2是水泥电杆质量智能预筛检分析系统中电杆性能分析模块的示意图。
图3是水泥电杆质量智能预筛检分析系统中电杆质量预筛检仪的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
参阅图1、图2，一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，用于在电杆入库前对其进行质量分析，水泥电杆质量智能预筛检分析系统包括电杆外观监测模块、电杆外观分析模块、电杆性能测试模块、电杆性能分析模块、电杆钢筋信息分析模块、电杆整体符合度分析模块以及电杆预筛检分析数据库。
其中电杆外观监测模块、电杆外观分析模块、电杆性能分析模块、电杆钢筋信息分析模块、电杆整体符合度分析模块分别与电杆预筛检分析数据库连接，电杆外观分析模块、电杆性能分析模块、电杆钢筋信息分析模块分别与电杆整体符合度分析模块连接，电杆外观监测模块与电杆外观分析模块连接，电杆性能测试模块分别与电杆性能分析模块、电杆钢筋信息分析模块连接。
电杆预筛检分析数据库，用于存储各种型号电杆的外形标准参数、电杆残缺种类对应的缺陷最大安全面积、电杆的标准强度、电杆的敲击振动最大值、电杆的拉伸延伸最大值、电杆的弯曲位移最大值、电杆内钢筋的标准参数以及分布的标准参数。
电杆外观监测模块，用于监测需要入库的电杆的外形参数，其中外形参数包括电杆的长度、电杆表面的残缺信息、电杆的侧面的偏离信息，其中电杆侧面的偏离信息包括沿电杆长度方向分布的各监测位置的截面直径以及偏离面积，电杆长度方向各监测位置沿着电杆其中一端向另一端以预设的间距排列；电杆的长度是其基本参数，电杆长度偏差较大会影响其埋设深度等问题，电杆表面的残缺面积超过安全标准会影响电杆的强度与安全使用，电杆侧面的偏离信息能够对电杆外形的偏离度进行分析，防止电杆出现成型不均匀，导致电杆存在倾斜甚至倾倒的隐患；本系统通过对电杆外观的监测，能够对电杆从外形上分析其符合程度；在具体操作中，电杆外观监测模块可以通过对电杆扫描的方式对电杆的外形参数进行获取，通过外型参数获得电杆的外观图像、电杆的侧面的偏离信息。
电杆的外形参数的获取方式为：
从需要入库的电杆的外形参数中获取电杆外观图像，进而得到电杆的长度；
从需要入库的电杆的外观图像中获取电杆的各残缺位置对应的残缺种类以及残缺面积，残缺种类包括蜂窝凹陷、微孔凹陷、裂纹，统计各种残缺种类中各处残缺位置的残缺面积，将其分别记为，其中a为蜂窝凹陷对应各处残缺位置的编号，b为微孔凹陷对应各处残缺位置的编号，c为裂纹对应各处残缺位置的编号，
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；/>
Figure SMS_57
；
Figure SMS_58
；电杆的残缺种类为裂纹时，根据电杆外观图像，获取电杆裂纹对应各处残缺位置的裂纹与电杆轴线之间的夹角，将其记为/>
Figure SMS_59
；电杆残缺种类对其影响程度各不相同，因此需要将电杆的残缺种类进行分别统计，进而增加电杆质量分析的精确度；
从需要入库的电杆的外形参数中获取电杆的侧面的偏离信息，进而获取电杆长度方向各监测位置的截面直径，将其记为
Figure SMS_60
，h表示电杆长度方向第h个位置的编号，
Figure SMS_61
；由于电杆的底部为锥形空心结构，因此对电杆各监测位置的截面直径包括其内侧面直径和外侧面直径，电杆长度方向各监测位置的截面直径包括内侧面直径/>
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和外侧面直径/>
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；同时获取电杆长度方向各监测位置的截面图像，并将其与电杆预筛检分析数据库该位置的标准截面图像进行比对，得到电杆长度方向各监测位置的偏离面积，将其记为/>
Figure SMS_64
；电杆长度方向各监测位置的截面直径进行具体操作时，将电杆的两端的中心点进行位置确定，电杆两端中心点进行连线得到电杆的轴心线，通过对电杆监测位置的内侧面的图像进行扫描，得到监测位置的图像，进而基于电杆的轴心线获得电杆监测位置的内侧面不同方向直径数值，从中筛选电杆内侧面的最大直径、最小直径，并通过求均值的方式得到电杆内侧面的平均直径，读取电杆的标准内侧面直径，并通过公式
Figure SMS_65
得到电杆长度方向各监测位置的内侧面直径，同理得到电杆长度方向各监测位置的外侧面直径；由于电杆成型后内外侧面为不规则状，因此通过上述电杆内侧面侧面直径的计算公式能够准确的反应电杆的直径的实际情况；此外电杆长度方向各监测位置的偏离面积能够反应电杆的稳定性，电杆偏离面积较大会使得电杆存在倾斜的隐患；
电杆外观分析模块，用于基于电杆的外形参数分析得到电杆的外观符合度
Figure SMS_66
；
电杆的外观符合度的分析方式为：
通过读取电杆的长度并提取电杆预筛检分析数据库中该电杆对应的标准长度，通过公式
Figure SMS_67
，得到电杆的长度符合率，将其记为/>
Figure SMS_68
；
通过读取电杆的各残缺位置对应的残缺种类以及残缺面积、提取电杆预筛检分析数据库中各残缺种类对应的缺陷最大安全面积，将其带入公式
Figure SMS_69
，得到电杆的残缺符合率/>
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分别表示电杆蜂窝凹陷的最大安全面积、微孔凹陷的最大安全面积、电杆裂纹的最大安全面积，/>
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分别表示预设的电杆蜂窝凹陷的影响因子、微孔凹陷的影响因子、蜂窝凹陷的影响因子；/>
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表示电杆裂纹影响系数，当所有的电杆裂纹与电杆轴线之间的角度均大于设定角度时，/>
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取值为1，当任一个电杆裂纹与电杆轴线之间的角度小于设定角度时，/>
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取值为0，该设定角度根据电杆的具体要求进行设定，本实施例中设定角度为30°；电杆的裂纹的角度对电杆的影响程度存在较大影响，电杆的裂纹与电杆轴线的夹角较小时，该电杆为不合格，且电杆的裂纹与电杆轴线夹角越大对电杆的影响反而越小，本发明对裂纹的参数计算不仅考虑裂纹面积，裂纹角度对其影响程度也进行充分考虑，从而增加本发明对电杆残缺符合率分析的精确性；
将电杆长度方向各监测位置的截面直径代入公式
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，得到电杆的偏离符合率/>
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；/>
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表示电杆第h个监测位置的内侧面截面标准直径，/>
Figure SMS_79
表示电杆第h个监测位置的外侧面截面标准直径，/>
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表示电杆第h个监测位置的标准面积，e表示常数；
将电杆的长度符合率、残缺符合率、偏离符合率代入公式
Figure SMS_81
得到电杆的外观符合度/>
Figure SMS_82
。电杆的外观符合度从电杆的长度符合率、残缺符合率、偏离符合率三个方面进行计算，进而将电杆外形可能存在的问题进行充分考虑，增加电杆外形分析的全面性，当电杆的外观符合度小于等于零时，电杆的质量即为不合格。
电杆性能测试模块，用于对电杆进行强度测试、敲击测试、拉伸测试、弯曲测试，进而获取电杆的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值，电杆性能测试模块还能够对电杆内的钢筋信息进行采集，进而采集得到电杆钢筋数量、电杆钢筋直径、钢筋与混凝土的接合面积、电杆钢筋的离心度；通过对电杆进行不同性能的测试能够全面反应电杆的性能情况；
电杆性能测试模块的具体操作方式如下：
将需要入库的电杆通过步进传送的方式依次通过电杆强度检测端、敲击检测端、拉伸检测端、弯曲检测端，进而获取电杆各个测试位置的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值，将其分别记为
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Figure SMS_86
，p表示电杆的第p个测试位置的编号，
Figure SMS_87
；上述电杆进行性能测试时，采用将电杆进行步进传送的方式，使得电杆依次移动到不同的检测端，从而电杆能够一次性并快速的进行多项性能检测。
电杆性能分析模块，用于根据电杆的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值分析得到电杆的性能符合度
Figure SMS_88
；
电杆的性能符合度的分析方式为，将电杆各个测试位置的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值代入公式
Figure SMS_89
，得到电杆的性能符合度/>
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Figure SMS_94
分别表示电杆的标准强度、敲击振动最大值、拉伸延伸最大值、弯曲位移最大值，/>
Figure SMS_95
分别表示预设的电杆强度值的影响因子、敲击振动值的影响因子、拉伸延伸值的影响因子、弯曲位移值的影响因子，e表示常数。电杆的性能符合度通过电杆的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值与相应的标准参数进行比对得出，当电杆的性能符合度小于零时，即该电杆的质量为不合格。
电杆强度检测端采用电杆质量预筛检仪对电杆进行强度检测，电杆质量预筛检仪还能够对电杆内部的钢筋分布情况与图像进行检测。参阅图3，电杆质量预筛检仪为便携式，该预筛检仪通过弹击杆（传力杆），弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指标；此外该预筛检仪通过电磁感应、雷达等技术，能够一次性完成混凝土强度、配筋数量、钢筋分布均匀性等检测分析，实现电杆的相关数据的采集。
电杆内的钢筋信息采集方式如下：通过电杆质量预筛检仪对水泥电杆的各个测试位置进行钢筋信息的扫描，采集得到电杆钢筋数量x、各个测试位置的各个钢筋直径
Figure SMS_96
、各个测试位置各钢筋与混凝土的接合面积/>
Figure SMS_97
、各个测试位置的各钢筋的位置与对应钢筋的标准分布位置的偏离距离，通过公式/>
Figure SMS_98
，得到各钢筋的偏离度，并通过均值计算的方式得到各个测试位置钢筋的偏离度/>
Figure SMS_99
，u表示第u个钢筋的编号，/>
Figure SMS_100
。钢筋的数量能够反应钢筋是否存在缺筋或者多筋的情况，钢筋的直径能够反应钢筋的标准是否符合规定，钢筋与混凝土的接合面积能够反应钢筋与混凝土是否存在缝隙，钢筋与混凝土之间存在缝隙会对其强度以及安全性造成影响，钢筋的位置偏斜不仅影响混凝土保护层的厚度，还会对电杆整体的均匀程度造成影响，进而导致电杆存在其钢筋偏斜的一侧易产生裂纹或者损坏等隐患。
电杆钢筋信息分析模块，用于根据电杆内的钢筋信息对电杆的钢筋符合度进行分析，电杆的钢筋符合度记为
Figure SMS_101
；
电杆的钢筋符合度的分析方式为，通过将电杆钢筋数量与电杆钢筋的标准数量进行比值，得到电杆钢筋符合度
Figure SMS_102
，通过公式：
Figure SMS_103
计算得到电杆的钢筋符合度/>
Figure SMS_104
，/>
Figure SMS_105
表示电杆内钢筋的标准直径，/>
Figure SMS_106
表示电杆内钢筋的标准横截面积,Y1、Y2分别表示电杆内钢筋直径的影响因子、钢筋与混凝土的接合面积的影响因子。当电杆内的钢筋数量不符时，电杆的钢筋符合度数值为零，电杆的钢筋符合度。
电杆整体符合度分析模块，用于根据电杆的外观符合度、性能符合度、钢筋符合度分析得到电杆的整体符合度，并基于电杆的整体符合度判断电杆的质量情况；
电杆整体符合度分析模块的具体分析方式为：将电杆的外观符合度、性能符合度、钢筋符合度代入公式
Figure SMS_107
，得到电杆的整体符合度/>
Figure SMS_108
，/>
Figure SMS_109
分别表示预设的电杆的外观符合度的权值系数、性能符合度的权值系数、钢筋符合度的权值系数，/>
Figure SMS_110
表示电杆的外观符合度大于0且电杆的性能符合度大于等于0并且电杆的钢筋符合度大于0，/>
Figure SMS_111
表示电杆的外观符合度小于等于0或电杆的性能符合度小于0或者电杆的钢筋符合度等于0；电杆的整体符合度是以外观符合度、性能符合度、钢筋符合度三方面进行综合评价，进而全面反应电杆的整体性能。
将电杆的整体符合度与预定义的电杆整体符合度合格阈值进行比对，若电杆的整体符合度小于电杆整体符合度合格阈值，则将其记为不合格电杆；若电杆的整体符合度大于电杆整体符合度合格阈值并小于电杆整体符合度优等阈值，则将该电杆记为合格电杆；若电杆的整体符合度大于电杆整体符合度优等阈值，则将该电杆即为优等电杆；并对同一批次的各电杆进行逐个分析，分别统计不合格电杆、合格电杆、优等电杆的数量，进而统计同一批次电杆的合格率以及优等率。可以理解的是，电杆整体符合度优等阈值>电杆整体符合度合格阈值>0。
本系统对需要入库的电杆从其外观尺寸情况、力学性能情况、钢筋分布情况进行整体符合度分析，进而全面反应电杆可能存在的情况，并根据电杆的整体符合度来判断电杆的合格等级；且电杆的整体符合度进行分析时电杆的外观符合度数值、性能符合度数值、钢筋符合度数值不会相互干扰，使得上述任意一项不符合要求时，电杆均判断为不合格电杆，增加电杆合格等级判定的准确性。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，仍涵盖在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，用于在电杆入库前对其进行质量分析，其特征在于，所述水泥电杆质量智能预筛检分析系统包括：
电杆外观监测模块，用于监测需要入库的电杆的外形参数，其中外形参数包括电杆的长度、电杆表面的残缺信息、电杆的侧面的偏离信息，其中电杆侧面的偏离信息包括沿电杆长度方向分布的各监测位置的截面直径以及偏离面积，电杆长度方向各监测位置沿着电杆其中一端向另一端以预设的间距排列；
电杆外观分析模块，用于基于电杆的外形参数分析得到电杆的外观符合度
Figure QLYQS_1
；
电杆性能测试模块，用于对电杆进行强度测试、敲击测试、拉伸测试、弯曲测试，进而获取电杆的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值，电杆性能测试模块还能够对电杆内的钢筋信息进行采集，进而采集得到电杆钢筋数量、电杆钢筋直径、钢筋与混凝土的接合面积、电杆钢筋的离心度；
电杆性能分析模块，用于根据电杆的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值分析得到电杆的性能符合度
Figure QLYQS_2
；
电杆钢筋信息分析模块，用于根据电杆内的钢筋信息对电杆的钢筋符合度进行分析，电杆的钢筋符合度记为
Figure QLYQS_3
；
电杆整体符合度分析模块，用于根据电杆的外观符合度、性能符合度、钢筋符合度分析得到电杆的整体符合度，并基于电杆的整体符合度判断电杆的质量情况；
电杆预筛检分析数据库，用于存储各种型号电杆的外形标准参数、电杆残缺种类对应的缺陷最大安全面积、电杆的标准强度、电杆的敲击振动最大值、电杆的拉伸延伸最大值、电杆的弯曲位移最大值、电杆内钢筋的标准参数以及分布的标准参数。
2.根据权利要求1所述一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，其特征在于，所述电杆的外形参数的获取方式为：
从需要入库的电杆的外形参数中获取电杆外观图像，进而得到电杆的长度；
从需要入库的电杆的外观图像中获取电杆的各残缺位置对应的残缺种类以及残缺面积，残缺种类包括蜂窝凹陷、微孔凹陷、裂纹，统计各种残缺种类中各处残缺位置的残缺面积，将其分别记为
Figure QLYQS_4
，其中a为蜂窝凹陷对应各处残缺位置的编号，b为微孔凹陷对应各处残缺位置的编号，c为裂纹对应各处残缺位置的编号，/>
Figure QLYQS_5
；/>
Figure QLYQS_6
；/>
Figure QLYQS_7
；
从需要入库的电杆的外形参数中获取电杆的侧面的偏离信息，进而获取电杆长度方向各监测位置的截面直径，将其记为
Figure QLYQS_8
，h表示电杆长度方向第h个位置的编号，/>
Figure QLYQS_9
，同时获取电杆长度方向各监测位置的截面图像，并将其与电杆预筛检分析数据库该位置的标准截面图像进行比对，得到电杆长度方向各监测位置的偏离面积，将其记为/>
Figure QLYQS_10
。
3.根据权利要求2所述一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，其特征在于，所述电杆的残缺种类为裂纹时，根据电杆外观图像，获取电杆裂纹对应各处残缺位置的裂纹与电杆轴线之间的夹角，将其记为
Figure QLYQS_11
；电杆长度方向各监测位置的截面直径包括内侧面直径/>
Figure QLYQS_12
和外侧面直径/>
Figure QLYQS_13
。
4.根据权利要求3所述一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，其特征在于，所述电杆的外观符合度的分析方式为：
通过读取电杆的长度并提取电杆预筛检分析数据库中该电杆对应的标准长度，通过公式
Figure QLYQS_14
，得到电杆的长度符合率，将其记为/>
Figure QLYQS_15
；
通过读取电杆的各残缺位置对应的残缺种类以及残缺面积、提取电杆预筛检分析数据库中各残缺种类对应的缺陷最大安全面积，将其带入公式
Figure QLYQS_16
，得到电杆的残缺符合率/>
Figure QLYQS_17
，其中/>
Figure QLYQS_18
分别表示电杆蜂窝凹陷的最大安全面积、微孔凹陷的最大安全面积、电杆裂纹的最大安全面积，/>
Figure QLYQS_19
分别表示预设的电杆蜂窝凹陷的影响因子、微孔凹陷的影响因子、蜂窝凹陷的影响因子；/>
Figure QLYQS_20
表示电杆裂纹影响系数，当所有的电杆裂纹与电杆轴线之间的角度均大于设定角度时，/>
Figure QLYQS_21
取值为1，当任一个电杆裂纹与电杆轴线之间的角度小于设定角度时，/>
Figure QLYQS_22
取值为0；
将电杆长度方向各监测位置的截面直径代入公式
Figure QLYQS_23
，得到电杆的偏离符合率/>
Figure QLYQS_24
；/>
Figure QLYQS_25
表示电杆第h个监测位置的内侧面截面标准直径，/>
Figure QLYQS_26
表示电杆第h个监测位置的外侧面截面标准直径，/>
Figure QLYQS_27
表示电杆第h个监测位置的标准面积，e表示常数；
将电杆的长度符合率、残缺符合率、偏离符合率代入公式
Figure QLYQS_28
得到电杆的外观符合度/>
Figure QLYQS_29
。
5.根据权利要求1所述一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，其特征在于，所述电杆性能测试模块的具体操作方式如下：
将需要入库的电杆通过步进传送的方式依次通过电杆强度检测端、敲击检测端、拉伸检测端、弯曲检测端，进而获取电杆各个测试位置的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值，将其分别记为
Figure QLYQS_30
、/>
Figure QLYQS_31
、/>
Figure QLYQS_32
、/>
Figure QLYQS_33
，p表示电杆的第p个测试位置的编号，
Figure QLYQS_34
。
6.根据权利要求5所述一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，其特征在于，所述电杆的性能符合度的分析方式为，将电杆各个测试位置的强度值、敲击振动值、拉伸延伸值、弯曲位移值代入公式
Figure QLYQS_35
，得到电杆的性能符合度/>
Figure QLYQS_36
，/>
Figure QLYQS_37
、/>
Figure QLYQS_38
、/>
Figure QLYQS_39
、/>
Figure QLYQS_40
分别表示电杆的标准强度、敲击振动最大值、拉伸延伸最大值、弯曲位移最大值，/>
Figure QLYQS_41
分别表示预设的电杆强度值的影响因子、敲击振动值的影响因子、拉伸延伸值的影响因子、弯曲位移值的影响因子，e表示常数。
7.根据权利要求5所述一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，其特征在于，所述电杆强度检测端采用电杆质量预筛检仪对电杆进行强度检测，电杆质量预筛检仪还能够对电杆内部的钢筋分布情况与图像进行检测。
8.根据权利要求7所述一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，其特征在于，所述电杆内的钢筋信息采集方式如下：通过电杆质量预筛检仪对水泥电杆的各个测试位置进行钢筋信息的扫描，采集得到电杆钢筋数量x、各个测试位置的各个钢筋直径
Figure QLYQS_42
、各个测试位置各钢筋与混凝土的接合面积/>
Figure QLYQS_43
、各个测试位置的各钢筋的位置与对应钢筋的标准分布位置的偏离距离，通过公式/>
Figure QLYQS_44
，得到各钢筋的偏离度，并通过均值计算的方式得到各个测试位置钢筋的偏离度/>
Figure QLYQS_45
，u表示第u个钢筋的编号，/>
Figure QLYQS_46
。
9.根据权利要求8所述一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，其特征在于，所述电杆的钢筋符合度的分析方式为，通过将电杆钢筋数量与电杆钢筋的标准数量进行比值，得到电杆钢筋符合度
Figure QLYQS_47
，通过公式：
Figure QLYQS_48
计算得到电杆的钢筋符合度/>
Figure QLYQS_49
，/>
Figure QLYQS_50
表示电杆内钢筋的标准直径，/>
Figure QLYQS_51
表示电杆内钢筋的标准横截面积,Y1、Y2分别表示电杆内钢筋直径的影响因子、钢筋与混凝土的接合面积的影响因子。
10.根据权利要求1所述一种水泥电杆质量智能预筛检分析系统，其特征在于，所述电杆整体符合度分析模块的具体分析方式为：将电杆的外观符合度、性能符合度、钢筋符合度代入公式
Figure QLYQS_52
，得到电杆的整体符合度/>
Figure QLYQS_53
，
Figure QLYQS_54
分别表示预设的电杆的外观符合度的权值系数、性能符合度的权值系数、钢筋符合度的权值系数，/>
Figure QLYQS_55
表示电杆的外观符合度大于0且电杆的性能符合度大于等于0并且电杆的钢筋符合度大于0，/>
Figure QLYQS_56
表示电杆的外观符合度小于等于0或电杆的性能符合度小于0或者电杆的钢筋符合度等于0；将电杆的整体符合度与预定义的电杆整体符合度合格阈值进行比对，若电杆的整体符合度小于电杆整体符合度合格阈值，则将其记为不合格电杆；若电杆的整体符合度大于电杆整体符合度合格阈值并小于电杆整体符合度优等阈值，则将该电杆记为合格电杆；若电杆的整体符合度大于电杆整体符合度优等阈值，则将该电杆即为优等电杆；并对同一批次的各电杆进行逐个分析，分别统计不合格电杆、合格电杆、优等电杆的数量，进而统计同一批次电杆的合格率以及优等率。
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