CN106705867A - 非接触式线径遥测仪及其测量方法 - Google Patents

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韩津
腾云
方文
王军杰
陈前锋
王蓉
周志云
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Nanling Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
Nanling Power Supply Co of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明揭示了一种非接触式线径遥测仪，遥测仪本体设有采集方向相同的图像采集单元和激光测距单元，所述图像采集单元和激光测距单元输出采集信号至处理单元，所述处理单元输出待测线缆的线径参数值显示单元显示。本发明的优点在于使用方便安全，避免与线缆接触，测量准确，测量后可以直接显示测量后的数据，也可以直接算出线径和截面积，并进行显示，对于测量人员的专业水平和经验没有任何要求，便于普及推广。

Description

非接触式线径遥测仪及其测量方法
技术领域
本发明涉及电力测量领域，尤其涉及线缆直径的测量工具。
背景技术
在电力设备建设、维护、检修时，需要对线缆直径进行测量，目前，并没有较好的测量方式或仪器，对包括电力导线在内的多种形式的线缆线径(线缆横截面直径)进行测量，特别是电力导线对地距离高，在运行的状态下，考虑到安全距离的问题,没有好办法对其测量。目前，高空架设的线缆大都凭经验通过目测的方式获得线径，测量精度难以保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种避免接触、使用安全可靠、测量准确有效的线缆线径测量仪器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：非接触式线径遥测仪，遥测仪本体设有采集方向相同的图像采集单元和激光测距单元，所述图像采集单元和激光测距单元输出采集信号至处理单元，所述处理单元输出待测线缆的线径参数值显示单元显示。
所述遥测仪本体固定在竖直固定的转盘上，所述转盘固定在支架上。
所述遥测仪本体设有连接处理单元的电源单元和存储单元。
基于所述非接触式线径遥测仪的测量方法：
步骤1、固定支架，将调整图像采集单元和激光测距单元对准待测线缆；
步骤2、图像采集单元输出遥测仪本体与待测线缆上、下面切线的夹角θ至处理单元，激光测距单元输出遥测仪本体与待测线缆的距离L至处理单元；
步骤3、处理单元根据夹角θ和距离L获得待测线缆的线径值，并将线径值输送至显示单元显示。
所述步骤2中，图像采集单元将线缆照片灰度化处理，获得线缆的宽度a，通过a的值获取夹角θ。
所述步骤2中，判断获取的角度θ是否有效，需满足以下条件：
灰度化处理的线缆照片的轴线与基准水平线平行；
灰度化处理的线缆照片的最宽区域在竖直设置在图像中心的基准区间内；
若有效则将夹角θ输送至处理单元，若无效则发出提示要求重新采集。
所述步骤3中线径值为根据夹角θ和距离L计算的线径d加上查表获得的修正值。
本发明的优点在于使用方便安全，避免与线缆接触，测量准确，测量后可以直接显示测量后的数据，也可以直接算出线径和截面积，并进行显示，对于测量人员的专业水平和经验没有任何要求，便于普及推广。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为非接触式线径遥测仪测量示意图；
图2为非接触式线径遥测仪结构框图；
图3为图像采集单元采集图像示意图；
上述图中的标记均为：1、遥测仪本体；2、待测线缆；101、图像采集单元；102、激光测距单元；103、处理单元；104、电源单元；105、存储单元；106、显示单元。
具体实施方式
非接触式线径遥测仪的遥测仪本体1设有采集方向相同的图像采集单元101和激光测距单元102，即图像采集单元101和激光测距单元102朝向同一个方向，可以将图像采集单元101和激光测距单元102固定在转盘两侧，采集角度相同，转盘通过支撑轴固定在支架上，方便将遥测仪本体1固定后，通过调整转盘利用图像采集单元101和激光测距单元102采集图像和距离信息，其中图像采集单元101可以使用高精度的照相机。
如图2所示，上述图像采集单元101和激光测距单元102输出采集信号至处理单元103，处理单根据距离和图像信号，将计时获得的线径值输送至显示单元106显示，显示单元106用于显示测量结果。遥测仪本体1设有连接处理单元103的输入单元、存储单元105、电源单元104，电源单元104为各个电子元件器件供电，存储单元105可存储数据相应的执行程序，输入单元用于输入控制信号至处理单元，方便工作人员对遥测仪本体1进行操控。
基于上述非接触式线径遥测仪的测量方法：
步骤1、固定支架，将调整图像采集单元101和激光测距单元102对准待测线缆2，采集时如图1所示；
步骤2、图像采集单元101输出遥测仪本体1与待测线缆2上、下面切线的夹角θ至处理单元103，激光测距单元102输出遥测仪本体1与待测线缆2的距离L至处理单元103；
夹角θ的计算通过将图像采集单元101将线缆照片灰度化处理，获得线缆的宽度a，由于采集的待测线缆2图像为弧形，宽度a为最宽区域的数值，宽度a的大小与夹角θ存在比例关系，能够通过宽度a的值获取夹角θ，
判断获取的角度θ是否有效，需满足以下条件：
如图3所示，条件1：灰度化处理的线缆照片的轴线与基准水平线平行，基准水平线平行为一条虚拟的水平线；
条件2：灰度化处理的线缆照片的最宽区域在竖直设置在图像中心的基准区间内，基准区间内为两条虚拟的区间；
若有效则将夹角θ输送至处理单元103，若无效则发出提示要求重新采集，提示要求可以通过显示单元106显示。
条件1和条件2的约束使得图像采集单元101和激光测距单元102能够正对着待测线缆2进行采集，避免采集时发生偏斜，而影响计算精度；
步骤3、处理单元103根据夹角θ和距离L获得待测线缆2的线径值，并将线径值输送至显示单元106显示；计算线径d时，是忽略掉线缆半径r的，通过三角函数获得r的数值，则d＝2r，由于存在忽略值，因此预设一个跟距离L有关系的修正表，距离越大修正值越小，距离越小修正值越大，最终获得的线径值为线径d加上查表获得的修正值。
为了能够提高测量准确性，可以利用存储单元105记录多次测量的结果，通过求平均获取更加精准的线径值。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.非接触式线径遥测仪，其特征在于：遥测仪本体设有采集方向相同的图像采集单元和激光测距单元，所述图像采集单元和激光测距单元输出采集信号至处理单元，所述处理单元输出待测线缆的线径参数值显示单元显示。
2.根据权利要求1所述的非接触式线径遥测仪，其特征在于：所述遥测仪本体固定在竖直固定的转盘上，所述转盘固定在支架上。
3.根据权利要求2所述的非接触式线径遥测仪，其特征在于：所述遥测仪本体设有连接处理单元的电源单元和存储单元。
4.基于权利要求3所述非接触式线径遥测仪的测量方法，其特征在于：
步骤1、固定支架，将调整图像采集单元和激光测距单元对准待测线缆；
步骤2、图像采集单元输出遥测仪本体与待测线缆上、下面切线的夹角θ至处理单元，激光测距单元输出遥测仪本体与待测线缆的距离L至处理单元；
步骤3、处理单元根据夹角θ和距离L获得待测线缆的线径值，并将线径值输送至显示单元显示。
5.根据权利要求4所述的测量方法，其特征在于：所述步骤2中，图像采集单元将线缆照片灰度化处理，获得线缆的宽度a，通过a的值获取夹角θ。
6.根据权利要求5所述的测量方法，其特征在于：所述步骤2中，判断获取的角度θ是否有效，需满足以下条件：
灰度化处理的线缆照片的轴线与基准水平线平行；
灰度化处理的线缆照片的最宽区域在竖直设置在图像中心的基准区间内；
若有效则将夹角θ输送至处理单元，若无效则发出提示要求重新采集。
7.根据权利要求5或6所述的测量方法，其特征在于：所述步骤3中线径值为根据夹角θ和距离L计算的线径d加上查表获得的修正值。
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