CN102914399B - 电缆敷设侧压力监测仪及电缆转弯敷设设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆敷设侧压力监测仪，属于电缆敷设设备技术领域。包括信号采集机构和信号处理机构；所述信号采集机构包括压力传感器，该压力传感器安装于转弯滑车侧向滚轮所在的底座上；所述信号处理机构包括相互连接的信号处理装置、信号输出装置和电源；所述压力传感器与信号处理装置电气连接。本发明还公开一种电缆转弯滑车，该转弯滑车底座上安装有上述的电缆敷设侧压力监测仪。本发明的技术方案通过设于转弯滑车底座的压力传感器，实时监测电缆所受到的侧压力，同时检测仪具备侧压力过大自动报警功能。可杜绝电缆敷设中的违规操作，提高电缆敷设质量，降低电缆故障率，减少由于敷设施工质量问题带来的经济损失，保障高压电缆的安全稳定运行。

Description

电缆敷设侧压力监测仪及电缆转弯敷设设备

技术领域

本发明涉及一种用于电缆敷设的设备，具体来说，特别是涉及一种电缆敷设侧压力监测仪及电缆转弯敷设设备。

背景技术

随着城市电网改造的升级，城区电网电缆化的程度也越来越高，电缆在电网中的作用日益重要。高压电缆在敷设过程中往往会受到侧向压力发生弯曲。弯曲时，电缆外侧被拉伸，内侧被挤压。由于电缆材料和结构特性的原因，电缆承受侧压力有一定的限度，当所受的侧压力过大时，将造成绝缘层和护套的损伤，给高压电缆线路的运行带来重大安全隐患，严重的甚至会造成转弯处所受的侧压力过大，超过电缆所能承受的侧压力，导致电缆损坏。根据电缆侧压力p的计算公式：式中，T为牵引力（N），R为转弯半径（m）。可以看出，减小侧压力的措施为增大转弯半径或减小牵引力。为控制侧压力，通常在转弯处使用特制的转弯滑车，均匀地设置在以R为半径的圆弧上，以此增大转弯半径。而减小牵引力，可以在线路中布置输送机使牵引力均匀分布在每段电缆，但该方案现场布置较复杂，同时也受现场条件局限。转弯滑车常用于解决电缆敷设施工中电缆转弯十分困难且极易损坏电缆绝缘护套的问题，并保证电缆敷设时电缆的转弯半径满足施工要求，同时还有一个作用是减小摩擦系数，使牵引时侧压力减小。每个转弯处转弯滑车的配置数量应以计算好的侧压力及电缆允许弯曲半径确定。

以往在进行电缆敷设施工过程中，对于电缆侧压力的控制更多在于施工人员长年积累的工作经验，无法对敷设过程中实际电缆所承受的侧压力进行准确的检测。这种靠经验来进行电缆敷设的施工流程，不符合电缆敷设的严格要求，施工过程也容易存在不规范、不标准、不安全的地方。如果在敷设过程中出现侧压力过大的情况，没有过压报警装置提醒施工人员马上停止敷设电缆，继续施工将会对电缆施工造成无法弥补的损伤，需要对故障段电缆进行全段更换并重新敷设，进而延误电缆施工进程，极大提高施工成本。

为了更好地实现对电缆敷设的安全施工、标准化施工，并减少野蛮施工所造成的对电缆的破坏；同时也为了施工人员能安全工作，保证施工质量，十分有必要在电缆敷设的转弯滑车处配备侧压力检测装置，为电缆施工提供一个良好的作业环境，使敷设工作能够顺利、安全进行，提高敷设效率和施工质量。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种电缆敷设侧压力监测仪，对高压电缆敷设过程中所受到的侧压力进行监控和检测。

本发明的另一目的在于提供一种电缆转弯敷设设备，保证电缆敷设时电缆的转弯半径满足施工要求，并对高压电缆敷设过程中所受到的侧压力进行监控和检测。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案：一种电缆敷设侧压力监测仪，包括信号采集机构和信号处理机构；所述信号采集机构包括压力传感器，该压力传感器安装于敷设电缆所用的转弯滑车的侧向滚轮所在的底座上；所述信号处理机构包括相互连接的信号处理装置、信号输出装置和电源；所述压力传感器与信号处理装置电气连接。

电缆敷设时，在转弯处使用转弯滑车，均匀地将转弯滑车设置在以R为半径的圆弧上并固定。敷设时，电缆置于承重滚轮上，受到牵引而前行移动，通过承重滚轮的转动，减小电缆与转弯滑车之间的摩擦系数；并且电缆紧靠于转弯滑车的侧向滚轮，通过侧向滚轮的引导和转动，实现转弯和减小电缆与转弯滑车之间摩擦系数的目的。此时，电缆所受到的侧压力即电缆施加在侧向滚轮上的压力，该侧压力通过侧向滚轮传递至转弯滑车的底座，最终由压力传感器检测到，传送至信号处理装置，信号经过放大加工后传送至信号输出装置输出。

下面对进一步技术方案进行说明：

在一些实施例中，所述信号采集机构还包括支架，所述压力传感器通过支架安装于所述底座上。支架给压力传感器提供更好的支持和保护。

在一些实施例中，所述支架包括底架、至少两个安装座和传力梁；所述底架固定于所述底座边缘，所述安装座与所述底座连接，且该安装座的位置与转弯滑车侧向滚轮位置相对应；所述传力梁连接至少两个安装座，所述压力传感器的安装端固定于底架上，检测端位于传力梁上。安装座与侧向滚轮位置对应，可以更真实的反应电缆所受到的侧压力，并通过传力梁的作用，平衡不同安装座所受到的侧压力，从而使压力传感器检测到的压力更为准确而真实体现电缆所受到的侧压力。

在一些实施例中，所述安装座为多个，其位置分别与不同规格大小转弯滑车的侧向滚轮位置相对应，可分别安装于不同规格大小的转弯滑车上。使用不同大小的转弯滑车时，根据该转弯滑车侧向滚轮位置，选择相应的安装座安装于转弯滑车上。

在一些实施例中，所述信号处理装置和信号输出装置之间的连接采用蓝牙、无线网络、数据线方式中的至少一种。采用数据线方式连接，具有数据传送可靠的优点，采用蓝牙或无线网络方式连接，可以使该监测仪的信号输出装置在使用中不受距离限制，提高人员使用的方便性和可操作性；特别是采用无线网络连接作为数据传输方式时，可设计实时数据传输系统，将现场检测所得的侧压力数据输送至状态监控中心，实现远程实时监控，可有效保证电缆敷设施工质量。

在一些实施例中，所述信号处理机构还包括与信号处理装置连接的报警器。当信号处理装置检测到侧压力信号超过预定值时，自动启动报警功能，提示施工人员。

在一些实施例中，所述信号输出装置为电子数显式、弹簧指针式、打印输出式中的至少一种。可根据实际需求，选择多种输出形式中的一种或几种，其中，电子数显式的优点在于读数明确、清晰；弹簧指针式的优点在于耐用、耐摔及耐磨；打印输出式的优点在于使敷设全程可监控。

在一些实施例中，所述电源为光电池、蓄电池、市电直供式中的至少一种。可根据实际需求，选择多种电源中的一种或几种，其中，采用市电直供式，可通过变压器对电源进行交直流转化后使用，具有监测仪工作时间不受限制，工作电压稳定的优点；采用光电池，则可利用光电转换进行供电，节能环保。

在一些实施例中，所述信号处理机构还包括数据存储设备和数据分析模块，所述数据存储设备与信号处理装置、信号输出装置和数据分析模块连接。用户可通过数据分析模块，对记录到的监测数据进行整合、分析，且通过电脑中的WORD、EXCEL等软件查看分析所得图表、报表。

为实现本发明的另一个目的，提供以下技术方案：一种电缆转弯敷设设备，包括转弯滑车和上述的电缆敷设侧压力监测仪；所述转弯滑车包括车体框架、侧向滚轮和承重滚轮，所述侧向滚轮安装于车体框架转弯半径圆心侧的底座上；所述监测仪安装于所述底座上。

该电缆转弯敷设设备，不但可以增大转弯半径和减小摩擦系数来使侧压力减小，还可实时检测并记录电缆转弯时所受的侧压力等优点，为工作人员提供实时的电缆侧压力监测数据，提高工作人员工作效率。

下面对前述技术方案的优点进行说明：

本发明所提供的电缆敷设侧压力监测仪，通过设于转弯滑车底座的压力传感器，实时监测电缆所受到的侧压力，同时检测仪具备侧压力过大自动报警功能。可杜绝电缆敷设中的违规操作，进一步提高电缆敷设质量，降低电缆故障率，减少由于敷设施工质量问题带来的经济损失，保障高压电缆的安全稳定运行。并通过对检测仪记录的侧压力数据进行分析，能够更科学的设计敷设路线，对电缆敷设质量更好的控制，也能够最大限度的降低电缆敷设的成本。

本发明所提供的电缆转弯敷设设备，不但具有转弯滑车的功能，可以增大转弯半径和减小摩擦系数来使侧压力减小，还可实时检测并记录电缆转弯时所受的侧压力等优点，为工作人员提供实时的电缆侧压力监测数据，提高工作人员工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例1所述的监测仪结构示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明实施例2所述的电缆转弯敷设设备使用俯视图；

图4是图3的A部分局部放大图；

图5是本发明实施例1所述的监测仪连接关系示意图。

附图标记说明：1.压力传感器；2.侧向滚轮；3.底座；4.底架；5.安装座；6.传力梁；7.电缆；8.承重滚轮。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

实施例1

如图1所示，一种电缆敷设侧压力监测仪，包括信号采集机构和信号处理机构；所述信号采集机构包括压力传感器1，该压力传感器1安装于敷设电缆7所用的转弯滑车的侧向滚轮2所在的底座3上；所述信号处理机构包括相互连接的信号处理装置、信号输出装置和电源；所述压力传感器1与信号处理装置电气连接。

电缆7敷设时，在转弯处使用转弯滑车，均匀地将转弯滑车设置在以R为半径的圆弧上，并固定。敷设时，电缆7置于承重滚轮8上，受到牵引而前行移动，通过承重滚轮8的转动，减小电缆7与转弯滑车之间的摩擦系数；并且电缆7紧靠于转弯滑车的侧向滚轮2，通过侧向滚轮2的引导和转动，实现转弯和减小电缆7与转弯滑车之间摩擦系数的目的。此时，电缆7所受到的侧压力即电缆7施加在侧向滚轮2上的压力，该侧压力通过侧向滚轮2传递至转弯滑车的底座3，最终由压力传感器1检测到，传送至信号处理装置，信号经过放大加工后传送至信号输出装置输出。

所述信号采集机构还包括支架，所述压力传感器1通过支架安装于所述底座3上。支架给压力传感器1提供更好的支持和保护。

如图1、图2所示，所述支架包括底架4、至少两个安装座5和传力梁6；所述底架4固定于所述底座3边缘，所述安装座5与所述底座3连接，且该安装座5的位置与转弯滑车侧向滚轮2位置相对应；所述传力梁6连接两个安装座5，所述压力传感器1的安装端固定于底架4上，检测端位于传力梁6上。安装座5与侧向滚轮2位置对应，可以更真实的反应电缆7所受到的侧压力，并通过传力梁6的作用，平衡不同安装座5所受到的侧压力，从而使压力传感器1检测到的压力更为准确而真实体现电缆7所受到的侧压力。

所述安装座5为八个，其位置分别与两种规格大小转弯滑车的侧向滚轮2位置相对应适用安装于两种不同规格大小的转弯滑车上。使用不同大小的转弯滑车时，根据该转弯滑车侧向滚轮2位置，选择相应的安装座5安装于转弯滑车上。

所述信号处理装置和信号输出装置之间的连接采用数据线方式。采用数据线方式连接，具有数据传送可靠的优点。

所述信号处理机构还包括与信号处理装置连接的报警器。当信号处理装置检测到侧压力信号超过预定值时，自动启动报警功能，提示施工人员。

所述信号输出装置为电子数显式和打印输出式的联合。电子数显式的优点在于读数明确、清晰；打印输出式的优点在于敷设全程可监控。

所述电源为蓄电池，结构简单、精巧。适用于多种电缆敷设环境。

所述信号处理机构还包括数据存储设备和数据分析模块，所述数据存储设备与信号处理装置、信号输出装置和数据分析模块连接。用户可通过数据分析模块，对记录到的监测数据进行整合、分析，且通过电脑中的WORD、EXCEL等软件查看分析所得图表、报表。

实施例2

一种电缆转弯敷设设备，包括转弯滑车和上述的电缆敷设侧压力监测仪；所述转弯滑车包括车体框架、侧向滚轮2和承重滚轮8，所述侧向滚轮2安装于车体框架转弯半径圆心侧的底座3上；所述监测仪安装于所述底座3上。

该电缆转弯敷设设备，不但可以增大转弯半径和减小摩擦系数来使侧压力减小，还可实时检测并记录电缆7转弯时所受的侧压力等优点，为工作人员提供实时的电缆7侧压力监测数据，提高工作人员工作效率。

如图3、图4所示，电缆7敷设时，在转弯处使用该电缆转弯敷设设备，均匀地将转弯滑车设置在以R为半径的圆弧上，并固定。敷设时，电缆7置于承重滚轮8上，受到牵引而前行移动，通过承重滚轮8的转动，减小电缆7与转弯滑车之间的摩擦系数；并且电缆7紧靠于转弯滑车的侧向滚轮2，通过侧向滚轮2的引导和转动，实现转弯和减小电缆7与转弯滑车之间摩擦系数的目的。此时，电缆7所受到的侧压力即电缆7施加在侧向滚轮2上的压力，该侧压力通过侧向滚轮2传递至转弯滑车的底座3，再通过安装座5传递至传力梁6，最终由压力传感器1检测到，传送至信号处理装置，信号经过放大加工后传送至数据存储设备，根据需要，由信号输出装置直接输出显示，或经由USB接口转存，或经由RS485通讯接口实时查看，或经由数据分析模块分析后输出结果图表、报表。如图5所示。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电缆敷设侧压力监测仪，其特征在于，包括信号采集机构和信号处理机构；所述信号采集机构包括压力传感器，该压力传感器安装于敷设电缆所用的转弯滑车的侧向滚轮所在的底座上；所述信号处理机构包括相互连接的信号处理装置、信号输出装置和电源；所述压力传感器与信号处理装置电气连接；

所述信号采集机构还包括支架，所述压力传感器通过支架安装于所述底座上；

所述支架包括底架、至少两个安装座和传力梁；所述底架固定于所述底座边缘，所述安装座与所述底座连接，且该安装座的位置与转弯滑车侧向滚轮位置相对应；所述传力梁连接至少两个安装座，所述压力传感器的安装端固定于底架上，检测端位于传力梁上。

2.根据权利要求1所述的电缆敷设侧压力监测仪，其特征在于，所述安装座为多个，其位置分别与不同规格大小转弯滑车的侧向滚轮位置相对应。

3.根据权利要求1所述的电缆敷设侧压力监测仪，其特征在于，所述信号处理装置和信号输出装置之间的连接采用无线网络、数据线方式中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的电缆敷设侧压力监测仪，其特征在于，所述无线网络包括蓝牙。

5.根据权利要求1所述的电缆敷设侧压力监测仪，其特征在于，所述信号处理机构还包括与信号处理装置连接的报警器。

6.根据权利要求1所述的电缆敷设侧压力监测仪，其特征在于，所述信号输出装置为电子数显式、弹簧指针式、打印输出式中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的电缆敷设侧压力监测仪，其特征在于，所述电源为光电池、蓄电池、市电直供式中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的电缆敷设侧压力监测仪，其特征在于，所述信号处理机构还包括数据存储设备和数据分析模块，所述数据存储设备与信号处理装置、信号输出装置和数据分析模块连接。

9.一种电缆转弯敷设设备，其特征在于，包括转弯滑车和权利要求1-8任一项所述的电缆敷设侧压力监测仪；所述转弯滑车包括车体框架、侧向滚轮和承重滚轮，所述侧向滚轮安装于车体框架转弯半径圆心侧的底座上；所述监测仪安装于所述底座上。