[发明专利]一种等值覆冰厚度测量系统及方法

权利要求书

1.一种等值覆冰厚度测量系统，其特征在于，所述系统包括：自行载体和声音传感模块；所述自行载体包括测距模块和声源模块；

所述自行载体，用于沿待测线路运动；其中，所述待测线路包含光纤；

所述测距模块，设置于所述自行载体中，用于确定所述自行载体与待测线路之间的距离，得到测距结果；

所述声源模块，设置于所述自行载体中，用于当所述测距结果达到预设距离时，向所述待测线路发射特定频率的声波信号，记录所述声波信号的初始声波强度；其中，所述声源模块的开口采用圆形设置，所述开口的半径为预设长度；所述测距模块的测距的方向与所述特定频率的声波信号的发射方向平行；

所述声音传感模块，采用分布方式设置于待测线路中，与所述待测线路的光纤连接，并通过无线方式与所述自行载体连接，用于通过无线方式接收所述测距结果和所述声波信号的初始声波强度，以及通过所述光纤接收特定频率的声波信号和确定所述声波信号的接收声波强度；并用于根据所述测距结果、声波信号的初始声波强度以及接收声波强度，计算等值覆冰厚度；

所述自行载体，还包括：

通信模块和控制模块，其中，所述通信模块与所述控制模块连接，用于将所述特定频率的声波信号的初始声波强度以及测距结果通过无线方式发送至所述声音传感模块；

所述通信模块，还用于：将所述声源模块开口的圆形半径通过无线方式发送至所述声音传感模块；

其中，等值覆冰厚度的计算公式为：

d＝[ln(I₀×r²/L²/I₂)]/c；

其中，d为所述待测线路的等值覆冰厚度，I₀为所述声源模块开口单位面积上发射的特定频率的声波信号的初始声波强度，r为所述声源模块的开口的半径，L为测距结果，I₂为所述特定频率的声波信号的接收声波强度，c为单位厚度的冰对声波衰减的常数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自行载体，还包括：

运动模块；

所述控制模块，与所述测距模块连接，用于接收所述测距结果，并将所述测距结果与预设距离对比，生成运动控制指令；

所述运动模块，与所述控制模块连接，用于接收所述运动控制指令，并根据所述运动控制指令控制所述自行载体与所述待测线路等间距运动。

3.一种等值覆冰厚度测量方法，其特征在于，所述方法由权利要求1所述的等值覆冰厚度测量系统执行，所述系统包括：自行载体和声音传感模块；所述自行载体包括测距模块和声源模块；自行载体，用于沿待测线路运动；其中，所述待测线路包含光纤；所述方法包括：

确定所述自行载体与待测线路之间的距离，得到测距结果；

当所述测距结果达到预设距离时，向所述待测线路发射特定频率的声波信号，记录所述声波信号的初始声波强度；

通过无线方式接收所述测距结果和所述声波信号的初始声波强度，以及通过所述光纤接收特定频率的声波信号和确定所述声波信号的接收声波强度；并用于根据所述测距结果、声波信号的初始声波强度以及接收声波强度，计算等值覆冰厚度；

所述方法还包括：通过无线方式接收所述声源模块开口的圆形半径；其中，所述测距模块的测距的方向与所述特定频率的声波信号的发射方向平行；所述声源模块的开口采用圆形设置，所述开口的半径为预设长度；

所述等值覆冰厚度的计算公式为：

d＝[ln(I₀×r²/L²/I₂)]/c；

其中，d为所述待测线路的等值覆冰厚度，I₀为所述声源模块开口单位面积上发射的特定频率的声波信号的初始声波强度，r为所述声源模块的开口的半径，L为测距结果，I₂为所述特定频率的声波信号的接收声波强度，c为单位厚度的冰对声波衰减的常数。