电力线声波加载装置及基于声波定位的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力线防护技术领域，尤其涉及一种电力线声波加载装置及基于声波定位的方法，本发明专利技术声波定位方法首先获取多个调制波，然后，对调制波进行解析，获得振源位置和生波时刻，接着，根据生波时刻和振源位置，计算获得振源与接收点之间的距离，最后通过振源位置和接收点之间的距离，计算获得接收点的位置，本发明专利技术实施方式以声波为载体，其传输速度较为稳定，传播速度较电磁波、光波慢，因此，在时间精度相同的情况下，要远比以电磁波或光波为载体的定位精度高，能够应付多数的工程勘测的需要，且以机械波作为载体，对电力线不会造成伤害，也不会影响电信号的传输，使用更安全。使用更安全。使用更安全。

【技术实现步骤摘要】
电力线声波加载装置及基于声波定位的方法


[0001]本专利技术涉及电力线防护
，尤其涉及一种电力线声波加载装置及基于声波定位的方法。

技术介绍

[0002]供电线防护区是指为保障供电线路的安全而规划出的防护区。
[0003]以中国为例，为保障电力生产和建设顺利进行，有效维护线路周边公共、人身安全，按照《电力设施保护条例》第十条关于电力线路保护区的有关要求，导线边线向外侧水平延伸并垂直于地面所形成的两平行面内的区域，在一般地区各级电压导线的边线延伸距离如下：1—10千伏为5米，35—110千伏为10米，154—330千伏为15米，500千伏为20米。在厂矿、城镇等人口密集地区，架空电力线路保护区的区域可略小于上述规定。但各级电压导线边线延伸的距离，不应小于导线边线在最大计算弧垂及最大计算风偏后的水平距离和风偏后距建筑物的安全距离之和。
[0004]现有技术中，工程建设的施工装备，例如，塔吊、起重设备可能会干扰供电线的防护区，从而给生成、生活带来了极大的影响。在建设、调试、运行这些设备之初，应当进行准确有效的勘验，显得非常有必要。
[0005]基于此，需要开发设计出一种针电力线周围区域精准定位的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施方式提供了一种电力线声波加载装置及基于声波定位的方法，用于解决现有技术中对于针对电力线周边区域精确定位手段不足的问题。
[0007]第一方面，本专利技术实施方式提供了一种电力线声波加载装置，包括：声波加载单元；
[0008]所述声波加载单元包括：时钟源模块、声波生成模块以及控制模块，所述时钟源模块以及所述声波生成模块分别与所述控制模块信号连接；
[0009]所述时钟源模块用于输出时间信号，所述控制模块设有存储器，所述存储器存储有所述声波加载单元的位置信息，所述控制模块根据所述位置信息以及所述时间信号输出指示所述声波生成模块生成声波的调制信号，所述声波生成模块用于根据所述调制信号生成预定频率的调制波，其中，所述调制波振动频率为以下至少之一：次声波频率、声波频率或超声波频率，所述调制波载有所述位置信息以及所述时间信号。
[0010]在一种可能实现的方式中，电力线声波加载装置还包括：声波加强单元；
[0011]所述声波加强单元用于增强所述调制波的振幅，所述声波加强单元与所述声波生成模块信号连接。
[0012]第二方面，本专利技术实施方式提供了一种基于声波定位的方法，包括：
[0013]获取多个调制波，其中，所述多个调制波包括至少三个调制波，所述调制波为机械波，所述多个调制波的中至少有三个调制波的振源不位于一条直线；
[0014]对所述多个调制波进行解调，获得多个生波时刻以及多个振源位置，其中，生波时刻为所述调制波预定边沿产生的时刻，振源位置为所述振源的位置；
[0015]根据多个接收时刻以及所述多个生波时刻，计算获得多个振源距离，其中，接收时刻为接收到所述调制波预定边沿的时刻，振源距离为所述振源与所述调制波接收点之间的直线距离；
[0016]根据所述多个振源位置以及所述多个振源距离确定所述调制波接收点的位置。
[0017]在一种可能实现的方式中，所述调制波为调幅或调频波，所述调制波包括：生波时刻帧以及振源位置帧，所述生波时刻帧记载有所述调制波预定边沿产生的时刻，所述振源位置帧记载有所述振源的位置信息。
[0018]在一种可能实现的方式中，所述调制波加载于电力线，所述多个调制波加载于多个不同的电力线，所述根据多个接收时刻以及所述多个生波时刻，计算获得多个振源距离，包括：
[0019]对于每条电力线上的所述调制波，执行如下步骤：
[0020]获取所述调制波在电力线上的传输时间，作为第一时间，以及，获取所述调制波在电力线与所述调制波接收点之间的传输时间，作为第二时间；
[0021]基于所述调制波在电力线上的传输速度，根据所述第一时间确定所述调制波在电力线上的传输距离；
[0022]基于所述调制波在空气中的传输速度，根据所述第二时间确定所述调制波在空气中的传输距离；
[0023]根据所述调制波在电力线上的传输距离以及所述调制波在空气中的传输距离，确定所述振源距离。
[0024]在一种可能实现的方式中，所述多个调制波的振源设置于多个平行设置的电力线，所述多个调制波的振源中至少有两个振源错位设置，所述获取所述调制波在电力线上的传输时间，作为第一时间，以及，获取所述调制波在电力线与所述调制波接收点之间的传输时间，作为第二时间，包括：
[0025]获取电力线的间距、错位设置的两个振源的错位间距、第一传输时间以及第二传输时间，其中，所述第一传输时间以及第二传输时间分别为所述两个振源产生的声波抵达所述调制波接收点的时间；
[0026]根据所述电力线的间距、所述两个振源的错位间距、所述第一传输时间、所述第二传输时间以及第一公式，计算获得所述第一时间以及所述第二时间，其中，所述第一公式为：
[0027][0028]式中，T1以及T2分别为对应两个振源的第一时间，T3以及T4分别为对应两个振源的第二时间，TO1以及TO2分别为第一传输时间以及第二传输时间，L1为错位间距，L2为电力线的间距，V1为调制波在电力线上的传输速度，V2为调制波在空气中的传输速度。
[0029]在一种可能实现的方式中，所述根据所述多个振源位置以及所述多个振源距离确定所述调制波接收点的位置，包括：
[0030]根据所述多个振源位置、所述多个振源距离以及第二公式确定所述调制波接收点的位置，其中，所述第二公式为：
[0031][0032]式中，(X，Y，Z)分别为调制波接收点的位置坐标，(X1，Y1，Z1)、(X2，Y2，Z2)以及(X3，Y3，Z3)分别为三个不同振源位置坐标，R1、R2以及R3分别为三个不同振源距离。
[0033]第三方面，本专利技术实施方式提供了一种基于声波定位的装置，包括：
[0034]调制波获取模块，用于获取多个调制波，其中，所述多个调制波包括至少三个调制波，所述调制波为机械波，所述多个调制波的中至少有三个调制波的振源不位于一条直线；
[0035]解调模块，用于对所述多个调制波进行解调，获得多个生波时刻以及多个振源位置，其中，生波时刻为所述调制波预定边沿产生的时刻，振源位置为所述振源的位置；
[0036]振源距离计算模块，用于根据多个接收时刻以及所述多个生波时刻，计算获得多个振源距离，其中，接收时刻为接收到所述调制波预定边沿的时刻，振源距离为所述振源与所述调制波接收点之间的直线距离；
[0037]以及，
[0038]定位模块，用于根据所述多个振源位置以及所述多个振源距离确定所述调制波接收点的位置。
[0039]第四方面，本专利技术实施方式提供了一种终端，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第二方面或第二方面的任一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力线声波加载装置，其特征在于，包括：声波加载单元；所述声波加载单元包括：时钟源模块、声波生成模块以及控制模块，所述时钟源模块以及所述声波生成模块分别与所述控制模块信号连接；所述时钟源模块用于输出时间信号，所述控制模块设有存储器，所述存储器存储有所述声波加载单元的位置信息，所述控制模块根据所述位置信息以及所述时间信号输出指示所述声波生成模块生成声波的调制信号，所述声波生成模块用于根据所述调制信号生成预定频率的调制波，其中，所述调制波振动频率为以下至少之一：次声波频率、声波频率或超声波频率，所述调制波载有所述位置信息以及所述时间信号。2.根据权利要求1所述的电力线声波加载装置，其特征在于，还包括：声波加强单元；所述声波加强单元用于增强所述调制波的振幅，所述声波加强单元与所述声波生成模块信号连接。3.一种基于声波定位的方法，其特征在于，包括：获取多个调制波，其中，所述多个调制波包括至少三个调制波，所述调制波为机械波，所述多个调制波的中至少有三个调制波的振源不位于一条直线；对所述多个调制波进行解调，获得多个生波时刻以及多个振源位置，其中，生波时刻为所述调制波预定边沿产生的时刻，振源位置为所述振源的位置；根据多个接收时刻以及所述多个生波时刻，计算获得多个振源距离，其中，接收时刻为接收到所述调制波预定边沿的时刻，振源距离为所述振源与所述调制波接收点之间的直线距离；根据所述多个振源位置以及所述多个振源距离确定所述调制波接收点的位置。4.根据权利要求3所述的基于声波定位的方法，其特征在于，所述调制波为调幅或调频波，所述调制波包括：生波时刻帧以及振源位置帧，所述生波时刻帧记载有所述调制波预定边沿产生的时刻，所述振源位置帧记载有所述振源的位置信息。5.根据权利要求3所述的基于声波定位的方法，其特征在于，所述调制波加载于电力线，所述多个调制波加载于多个不同的电力线，所述根据多个接收时刻以及所述多个生波时刻，计算获得多个振源距离，包括：对于每条电力线上的所述调制波，执行如下步骤：获取所述调制波在电力线上的传输时间，作为第一时间，以及，获取所述调制波在电力线与所述调制波接收点之间的传输时间，作为第二时间；基于所述调制波在电力线上的传输速度，根据所述第一时间确定所述调制波在电力线上的传输距离；基于所述调制波在空气中的传输速度，根据所述第二时间确定所述调制波在空气中的传输距离；根据所述调制波在电力线上的传输距离以及所述调制波在空气中的传输距离，确定所述振源距离。6.根据权利要求5所述的基于声波定位的方法，其特征在于，所述多个调制波的振源设置于多个平行设置的电力线，所述多个调...

【专利技术属性】
技术研发人员：程旭，赵建辉，李宁，李健，王晓瀛，佘凯，张建，李安昌，张克谦，李鹏，马建旭，姜昂，寇马军，白龙，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：