r>[0047]该手持式测量仪还包括:存储器15，所述存储器15用于存储所述电线杆的掩埋深度。通过存储器15存储所述掩埋深度，可以用于历史数据查询。
[0048]该手持式测量仪还包括:设置在壳体外表面的人机交互面板14，所述人机交互面板14与所述处理器12连接，所述人机交互面板14用于输入初始测量参数。该初始参数包括:信号发生装置向电线杆发生超声波信号的第一位置的参数以及信号处理装置获取超声波信号的第二位置参数。
[0049]所述信号发生装置10与所述信号处理装置20无线通信连接。所述信号发生装置10包括第一通信模块、触发装置以及第一时钟模块。当信号发生装置10向电线杆腔室内发射超声波信号时，该触发装置被触发生成触发信号，触发信号控制第一时钟模块记录超声波发射装置10开始向所述腔室内发射超声波信号的时刻，第一通信模块将该时刻发送给信号处理装置20。
[0050]信号处理装置20可以通过识别的特征超声波的波形信息记录信号处理装置20首次检测到所述特征超声波信号时的时刻。
[0051]在所述信号处理装置中，其处理器可以如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种处理器的结构示意图。图2所示处理器用于对超声波信号进行信号处理。该处理器包括:波形处理单元21，所述波形处理单元21用于根据检测到的超声波信号获取波形信息；小波处理单元22，所述小波处理单元22用于进行滤波处理，以滤除所述波形信息中横向传播的超声波对应的波形信息；特征识别单元23，所述特征识别单元23用于在滤波后的波形信息中识别出腔室底部反射的特征超声波信号对应的波形信息；处理单元24，所述处理单元24用于根据所述特征超声波信号对应的波形信息计算所述电线杆的掩埋深度。
[0052]可选的，所述处理器还包括:显示单元、通信单元、按键单元以及存储单元。显示单元、通信单元、按键单元以及存储单元均与处理单元24连接。显示单元用于驱动显示器进行图像显示。通信单元用于驱动第二通信模块进行通信。案件单元用于驱动人机交互面板响应数据输入。存储单元用于驱动存储器进行数据存储。需要说明的是，图2中未示出显示单元、通信单元、按键单元以及存储单元。
[0053]本发明实施例所述手持式测量仪进行电线杆的掩埋深度测量的原理如图3所示，图3为本发明实施例提供的一种测量电线杆掩埋深度的原理示意图，图3中示出了待检测的电线杆31、信号发生装置10以及信号处理装置，图3中仅示出了信号处理装中的超声波接收器11以及处理器12。其具体结构可以参见上述实施例描述，在此不再赘述。图3中，电线杆31的下端距离地面的距离为H1，即掩埋深度等于H1。信号发生装置10向电线杆腔室发射超声波的位置距离地面的距离为H2，超声波接收器11获取腔室内的超声波信号的位置距离地面的距离为H3。
[0054]通过本发明实施例所述手持式测量仪测量电线杆31的掩埋深度H1时，在所述电线杆31位于地面上的第一位置处，通过信号发生装置10向所述腔室内发射超声波信号;在所述电线杆位于地面上的第二位置处，采用超声波接收器11检测超声波信号;通过处理器12对所述超声波接收器11检测到的超声波信号进行信号处理，根据处理结果识别所述腔室底部反射的特征超声波信号，根据所述特征超声波信号计算所述电线杆的掩埋深度。
[0055]可选的，处理器12对所述超声波接收器11检测到的超声波信号进行信号处理，根据处理结果识别所述腔室底部反射的特征超声波信号包括:处理器12根据所述超声波接收器11检测到的超声波信号获取波形信息;再进行滤波处理，以滤除所述波形信息中横向传播的超声波对应的波形信息;然后在滤波后的波形信息中识别出腔室底部反射的特征超声波信号对应的波形信息；最后，根据所述特征超声波信号对应的波形信息计算所述电线杆的掩埋深度。
[0056]处理器12根据所述特征超声波信号对应的波形信息计算所述电线杆的掩埋深度包括:
[0057]处理器12获取首次检测到所述特征超声波信号与所述超声波发射装置开始向所述腔室内发生超声波信号之间的时间间隔At;然后，根据所述时间间隔、所述第一位置距地面高度H2、所述第二位置距地面高度H3以及超声波的传播速度V计算所述掩埋深度H1。其中，掩埋深度H1的二倍等于所述时间间隔At与所述传播速度V的乘积减去所述第一位置距地面高度H2，再减去所述第二位置距地面高度H3。传播速度V为常数。由于超声波的超声波速度较大，而电线杆的掩埋深度一般为几米，相对于该超声波的传播速度，可以特征超声波信号在腔室侧壁的反射过程可以忽略不计，可以将特征超声波信号视为从第一位置直线传播到腔室底部，经过腔室底部反射后返回到第二位置被检测到，该过程中所经路程为2*H1+H2+H3 = At*Vo
[0058]处理器12在滤波后的波形信息中识别出腔室底部反射的特征超声波信号对应的波形信息包括:处理器12根据所述波形信息的衰减特性识别出所述特征超声波信号对应的波形信息。特征超声波信号从第一位置传播到腔室底部，经过腔室底部反射以后被超声波接收器11获取，传播路程固定，因此特征超声波信号的衰减特性固定。信号发生装置发射的多个测量脉冲，虽然发射时间表不同，但是对应特征超声波信号具有相同的衰减特性。由下向上传播的超声波信号中，由于特征超声波信号是经过腔室最底部反射，故其衰减程度最大。利用此原理可以识别出所述特征超声波信号对应的波形信息。
[0059]如上述，当计算出该掩埋深度H1后，展示所述电线杆的掩埋深度，以便于维护人员直接获取该掩埋深度。具体的，可以通过该显示器显示所述掩埋深度或是通过语音装置进行语音播报所述掩埋深度。
[0060]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。
【主权项】
1.一种用于测量电线杆掩埋深度的手持式测量仪，所述电线杆具有腔室的水泥电线杆，其特征在于，该手持式测量仪包括: 信号发生装置，所述信号发生装置用于向所述腔室内发射超声波信号； 信号处理装置，所述信号处理装置用于获取所述腔室内的超声波信号，对所获取的超声波信号进行信号处理，根据处理结果识别所述腔室底部反射的特征超声波信号，根据所述特征超声波信号计算所述电线杆的掩埋深度。2.根据权利要求1所述的手持式测量仪，其特征在于，所述信号处理装置包括:超声波接收器以及处理器； 所述超声波接收器用于获取所述腔室内的超声波信号； 所述处理器用于对所述超声波信号进行信号处理，根据处理结果识别所述腔室底部反射的特征超声波信号，根据所述特征超声波信号计算所述电线杆的掩埋深度。3.根据权利要求2所述的手持式测量仪，其特征在于，还包括:壳体;所述处理器设置在所述壳体内； 所述壳体表面设置有第一接线口，所述超声波接收器通过所述第一接线口与所述处理器连接。4.根据权利要求3所述的手持式测量仪，其特征在于，还包括:设置在所述壳体内的显示器;所述壳体表面设置有与所述显示器相对的显示窗口； 所述处理器还用于控制所述显示器显示所述掩埋深度。5.根据权利要求3所述的手持式测量仪，其特征在于，所述壳体的外表面还设置有固定装置，所述固定装置用于放置所述信号发生装置。6.根据权利要求1所述的手持式测量仪，其特征在于，所述信号发生装置为超声波气锤，用于发射设定频率的超声波信号。7.根据权利要求1所述的手持式测量仪，其特征在于，还包括:存储器，所述存储器用于存储所述电线杆的掩埋深度。8.根据权利要求3所述的手持式测量仪，其特征在于，还包括:设置在壳体外表面的人机交互面板，所述人机交互面板与所述处理器连接，所述人机交互面板用于输入初始测量参数。9.一种处理器，用于如权利要求1-8任一项所述的手持式测量仪，其特征在于，该处理器包括: 波形处理单元，所述波形处理单元用于根据检测到的超声波信号获取波形信息； 小波处理单元，所述小波处理单元用于进行滤波处理，以滤除所述波形信息中横向传播的超声波对应的波形信息； 特征识别单元，所述特征识别单元用于在滤波后的波形信息中识别出腔室底部反射的特征超声波信号对应的波形信息； 处理单元，所述处理单元用于根据所述特征超声波信号对应的波形信息计算所述电线杆的掩埋深度。
【专利摘要】本发明公开了一种手持式测量仪及其控制器，该手持式测量仪包括：信号发生装置，所述信号发生装置用于向所述腔室内发射超声波信号；信号处理装置，所述信号处理装置用于获取所述腔室内的超声波信号，对所获取的超声波信号进行信号处理，根据处理结果识别所述腔室底部反射的特征超声波信号，根据所述特征超声波信号计算所述电线杆的掩埋深度。所述手持式测量仪利用电线杆的中空结构，可以通过向电线杆的腔室内发射超声波信号，根据腔室底部反射的特征超声波信号计算电线杆的掩埋深度。
【IPC分类】G01B17/00
【公开号】CN105423967
【申请号】CN201610053120
【发明人】岑伟丰, 王伟, 陈振虎, 沈科炬, 马洁, 裘麒洋
【申请人】国网浙江慈溪市供电公司, 国家电网公司, 国网浙江省电力公司宁波供电公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2016年1月25日