测钎装置

根据国家、水利部和国网公司相关法规规范要求，电网工程水土保持监测是电网工程水保竣工验收的必须工作和关键环节。水土保持监测最广泛的应用场景是土状堆积物形成的稳定坡面，而此场景的最常用的测量方法为测钎法。该方法具体操作为：向待测坡面有规律的插入若干细钎，常见的测钎布设为3×3的9根测钎方阵，在测钎上标记与土壤表层持平的位置，作为原始高度点，人工定期观测地表土层降低的厚度，计算土壤蚀侵量等水土流失量相关数据。该方法要求测量人员定期到达现场查看测钎的状态，人工测量每根测钎的地表降低厚度，这种方法耗时耗力且易破坏坡面稳定性。 本发明专利将水土保持专业与测试技术相结合，创造性的利用超声波在传播过程中方向性强、能量消耗缓慢、遇到物体表面产生反射波的特性，测量检测波发射与反射接收的时间间隔，计算出需要测量的距离，自动监测地表降低厚度，首次实现了水土侵蚀量的自动化测量，大大节省了人力物力，降低了人工监测破坏坡面的风险，并使水土保持监测的频率不再受限于人工巡查频率，真正实现了水土保持的全天候监测。由于自动测量所获得的数据量远远多于人工读取，且测量精度大幅提升，为建立更精准的不同环境下的水土侵蚀模型提供了数据基础。 本专利还设计了一种标准反射块和反射实时校准技术，创造性的解决了超声测距易受温度、湿度、压力等环境因素影响的问题，使测钎设备在多环境因子的干扰下依然可以有远高测量标准的测量精度，从而使基于超声测量的水土保持监测传感器走向实用。经调研，目前还没有类似技术或专利应用于水土保持监测，本专利为独创性专利。 本专利获2019年度国网陕西省电力公司专利奖一等奖，除此之外，以本专利为基础的“交流特高压工程环保监测与施工关键技术及应用”项目获得“2020年中国电力科学技术奖一等奖”，“特高压工程环境保护及水土保持专项技术研究”项目获得“2019年电力建设科学技术进步奖二等奖”，“电网工程天地一体化水土保持监测关键技术”项目获得“2019年度电力建设科学技术进步奖二等奖”，“输变电工程水土保持监测软件平台关键技术”项目获得“2019年国网陕西省电力公司科学技术进步奖一等奖”，以及“输变电工程水土保持在线监测系统”项目获得“2018年国网陕西省电力公司科学技术进步奖一等奖”。经鉴定，本专利研究成果在交直流特高压工程建设中得到成功应用，实时监测水土流失量及环境因子，为水土流失监测和治理提供技术支撑，取得了显著的经济效益、生态环境效益和社会效益，为电网建设和环境保护发挥了积极作用。同时，该研究成果在输变电工程建设生态环境监测方面达到国际领先水平。