CN105720385B - 高压绝缘导线智能穿刺取电方法、机构以及计量装置 - Google Patents

高压绝缘导线智能穿刺取电方法、机构以及计量装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了高压绝缘导线智能穿刺取电方法、机构以及计量装置，用于解决现有穿刺取电受限于高压绝缘导线的线径以及所需穿刺力的大小的问题。本发明实施例方法包括：接收到穿刺命令之后，执行所述穿刺命令，具体包括：控制驱动电机正向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导线靠近；实时检测所述驱动电机的初级驱动电流；根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压，使所述穿刺刀片组刺入所述高压绝缘导线；实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则控制所述驱动电机停止转动。

Description

高压绝缘导线智能穿刺取电方法、机构以及计量装置
技术领域
本发明涉及高压电领域，尤其涉及高压绝缘导线智能穿刺取电方法、机构以及计量装置。
背景技术
当前绝大多数高压电能计量装置都需要在停电的状态下进行安装。其原因主要在于，高压计量装置需要从各相上获取电压信号，而高压跨相操作又是非常危险的，目前常用的做法是停电操作，在停电状态下进行人工穿刺，完成后再上电。即使有的地方能带电操作，也需要有高压带电操作资质的电工站在绝缘斗臂车上，才能完成带电穿刺工作。
而随着用户对供电可靠性的要求越来越高，停电施工越来越难。而带电操作有着较高的危险性，对于带电操作人员又需要有高资质，同时还需要配备价格昂贵的专业设备，这样人工带电操作的局限性就比较高。
因此为了克服现有人工带电操作的局限性，市场上出现了自动穿刺机构。而目前的自动穿刺机构在使用前必须知道高压绝缘导线的线径以及所需穿刺力的大小，根据线径和穿刺力来更换自动穿刺部件，才能确保穿刺到位。但是高压绝缘导线的线径以及所需穿刺力的大小即便是在操作现场，也是难以获得和准确判断的，这为高压绝缘导线的穿刺取电带来极大困难。
发明内容
本发明实施例提供了高压绝缘导线智能穿刺取电方法、机构以及计量装置，能够解决现有穿刺取电受限于高压绝缘导线的线径以及所需穿刺力的大小的问题。
本发明实施例提供的一种高压绝缘导线智能穿刺取电方法，包括：
接收到穿刺命令之后，执行所述穿刺命令，具体包括：
控制驱动电机正向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导线靠近；
实时检测所述驱动电机的初级驱动电流；
根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压，使所述穿刺刀片组刺入所述高压绝缘导线；
实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则控制所述驱动电机停止转动。
可选地，所述根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压包括：
将所述初级驱动电流换算为所述驱动电机所遇到的阻力值；
根据所述阻力值调节所述驱动电机的输出电压。
可选地，所述穿刺刀片组包括两个穿刺刀片；
所述实时检测所述穿刺刀片组是否导通具体为：实时检测两个穿刺刀片之间是否导通。
可选地，还包括：
若接收到重新穿刺的命令，控制所述驱动电机反向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导向复位；
重新调节所述驱动电机的输出电压，并再次执行所述穿刺命令。
可选地，还包括：
若所述驱动电机正向转动的时长超过预设的时长阈值，则向自身发送一个重新穿刺的命令；
和/或
若实时检测到的所述初级驱动电流达到额定最大值，则向自身发送一个重新穿刺的命令。
本发明实施例提供的一种高压绝缘导线智能穿刺取电机构，包括驱动电机组件、传动移动组件、穿刺刀片组和主控模块；
所述驱动电机组件与所述传动移动组件和/或所述穿刺刀片组传动连接；
所述传动移动组件与所述穿刺刀片组对应设置，两者之间放置高压绝缘导线；
所述主控模块分别与所述驱动电机组件和所述穿刺刀片组连接，用于接收到穿刺命令之后，控制所述驱动电机组件中的驱动电机正向转动，实时检测所述驱动电机的初级驱动电流，并根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压，实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则控制所述驱动电机停止转动。
可选地，所述穿刺刀片组包括两个穿刺刀片；
所述穿刺刀片为梳状刀片。
可选地，还包括：与所述主控模块相连的距离传感器，嵌入至所述传动移动组件的内部，用于实时将所述传动移动组件与所述高压绝缘导线之间的距离反馈至所述主控模块。
可选地，所述驱动电机组件包括驱动电机以及与所述驱动电机的输出轴相连的减速齿轮组。
本发明实施例提供的一种高压电能计量装置，包括上述的高压绝缘导线智能穿刺取电机构。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中，接收到穿刺命令之后，执行所述穿刺命令，具体包括：首先，控制驱动电机正向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导线靠近；同时，，实时检测所述驱动电机的初级驱动电流；然后，根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压，使所述穿刺刀片组刺入所述高压绝缘导线；最后，实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则控制所述驱动电机停止转动。在本发明实施例中，实时根据初级驱动电流来控制驱动电机的输出电压，实现穿刺力大小的控制，并且若检测发现穿刺刀片组导通则停止驱动电机，能适用于任何线径和所需穿刺力大小的高压绝缘导线，降低了高压绝缘导线穿刺取电的难度。
附图说明
图1为本发明实施例中一种高压绝缘导线智能穿刺取电方法一个实施例流程图；
图2为本发明实施例中一种高压绝缘导线智能穿刺取电方法另一个实施例流程图；
图3为本发明实施例中一种高压绝缘导线智能穿刺取电机构一个实施例的侧面剖视结构图；
图4为本发明实施例中一种高压绝缘导线智能穿刺取电机构一个实施例的仰视剖视结构图；
图5为本发明实施例中一种高压绝缘导线智能穿刺取电机构的工作原理示意图；
图6为本发明实施例中一种高压电能计量装置的安装示意图；
图7为本发明实施例中一种高压电能计量装置中高压绝缘导线智能穿刺取电机构与高压绝缘导线的装配关系示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了高压绝缘导线智能穿刺取电方法、机构以及计量装置，用于解决现有穿刺取电受限于高压绝缘导线的线径以及所需穿刺力的大小的问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中一种高压绝缘导线智能穿刺取电方法一个实施例包括：
101、接收到穿刺命令之后，控制驱动电机正向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导线靠近；
接收到穿刺命令之后，可以控制驱动电机正向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导线靠近。
102、实时检测所述驱动电机的初级驱动电流；
接收到穿刺命令之后，还可以实时检测所述驱动电机的初级驱动电流。
103、根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压，使所述穿刺刀片组刺入所述高压绝缘导线；
在检测到所述驱动电机的初级驱动电流之后，可以根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压，使所述穿刺刀片组刺入所述高压绝缘导线。
104、实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则执行步骤105；
在执行穿刺命令的过程中，可以实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则执行步骤105。
105、控制所述驱动电机停止转动。
若检测发现所述穿刺刀片组已导通，则可以控制所述驱动电机停止转动。
本实施例中，接收到穿刺命令之后，执行所述穿刺命令，具体包括：首先，控制驱动电机正向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导线靠近；同时，，实时检测所述驱动电机的初级驱动电流；然后，根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压，使所述穿刺刀片组刺入所述高压绝缘导线；最后，实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则控制所述驱动电机停止转动。在本实施例中，实时根据初级驱动电流来控制驱动电机的输出电压，实现穿刺力大小的控制，并且若检测发现穿刺刀片组导通则停止驱动电机，能适用于任何线径和所需穿刺力大小的高压绝缘导线，降低了高压绝缘导线穿刺取电的难度。
为便于理解，下面对本发明实施例中的一种高压绝缘导线智能穿刺取电方法进行详细描述，请参阅图2，本发明实施例中一种高压绝缘导线智能穿刺取电方法另一个实施例包括：
201、接收到穿刺命令之后，控制驱动电机正向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导线靠近；
接收到穿刺命令之后，可以控制驱动电机正向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导线靠近。可以理解的是，所述穿刺命令可以由主控模块自身根据情况生成，也可以由工作人员在进行穿刺取电时发出，发出所述穿刺命令的方式可以是有线的，也可以优选是无线的。例如，当工作人员将这个穿刺取电设备挂在架空的高压绝缘导线上时，可以通过PC机或者移动终端通过无线模块向该穿刺取电设备发送穿刺命令。
202、实时检测所述驱动电机的初级驱动电流；
另外，接收到穿刺命令之后，可以实时检测所述驱动电机的初级驱动电流。
203、将所述初级驱动电流换算为所述驱动电机所遇到的阻力值；
在检测到所述初级驱动电流之后，可以将所述初级驱动电流换算为所述驱动电机所遇到的阻力值。
204、根据所述阻力值调节所述驱动电机的输出电压，使所述穿刺刀片组刺入所述高压绝缘导线；
在将所述初级驱动电流换算为所述驱动电机所遇到的阻力值之后，可以根据所述阻力值调节所述驱动电机的输出电压，使所述穿刺刀片组刺入所述高压绝缘导线。可以理解的是，若驱动电机发生堵转，则驱动电机的初级驱动电流达到额定最大值。另外，为了便于根据初级驱动电流得到所述驱动电机调节后的输出电压，可以将两者的对应关系记录在表格中，当获取到驱动电机的初级驱动电流时，可以直接通过查表的方式得到所需调节后的输出电压，以确保所述穿刺刀片组的穿刺力大于所遇到的阻力。
205、实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则执行步骤206，若否，则执行步骤207和/或208；
在所述穿刺刀片组刺入所述高压绝缘导线的过程中，可以实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则执行步骤206，若否，则执行步骤207和/或208。可以理解的是，为了无需提前获知高压绝缘导线的线径，在穿刺的过程中，需要判断穿刺刀片组何时刺穿了高压绝缘导线上的绝缘层。由于高压绝缘导线带电，若穿刺刀片组刺穿了绝缘层，则其穿刺刀片必然触及导线的导电芯，从而穿刺刀片组此时有电流经过。
具体地，所述穿刺刀片组包括两个穿刺刀片；所述实时检测所述穿刺刀片组是否导通具体为：实时检测两个穿刺刀片之间是否导通。
206、控制所述驱动电机停止转动；
若检测发现所述穿刺刀片组已导通，则表明穿刺刀片组已刺穿绝缘层，可以控制所述驱动电机停止转动。
207、若所述驱动电机正向转动的时长超过预设的时长阈值，则向自身发送一个重新穿刺的命令；
若未检测到所述穿刺刀片组导通，则可能出现异常情况，此时，若所述驱动电机正向转动的时长超过预设的时长阈值，可以向自身发送一个重新穿刺的命令，以进行再一次的穿刺尝试。
208、若实时检测到的所述初级驱动电流达到额定最大值，则向自身发送一个重新穿刺的命令；
若未检测到所述穿刺刀片组导通，存在绝缘层硬度过大，导致穿刺刀片组无法刺穿而驱动电机堵转等情况，此时可以实时检测所述初级驱动电流是否达到额定最大值，若是，可以向自身发送一个重新穿刺的命令，以进行再一次的穿刺尝试。
209、若接收到重新穿刺的命令，控制所述驱动电机反向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导向复位；
若接收到重新穿刺的命令，可以控制所述驱动电机反向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导向复位。需要说明的是，本方法中，接收到重新穿刺的命令的情况不限于步骤207和步骤208描述的两种，还可以是工作人员根据实际情况需要主动发送的重新穿刺的命令。
210、重新调节所述驱动电机的输出电压，并返回步骤201。
在控制所述驱动电机反向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导向复位之后，可以重新调节所述驱动电机的输出电压，并返回步骤201，再次执行所述穿刺命令。可以理解的是，再次执行所述穿刺命令可以是指再次执行步骤201至205，当到达步骤205时，若仍未检测到穿刺刀片组导通，还可以再一次进行穿刺尝试，以此类推，可以直到穿刺成功为止。
上面主要描述一种高压绝缘导线智能穿刺取电方法，下面将对一种高压绝缘导线智能穿刺取电机构进行详细描述，请参阅图3和图4，本发明实施例中一种高压绝缘导线智能穿刺取电机构一个实施例包括：
驱动电机组件、传动移动组件3、穿刺刀片组4和主控模块；
所述驱动电机组件与所述传动移动组件3和/或所述穿刺刀片组4传动连接；
所述传动移动组件3与所述穿刺刀片组4对应设置，两者之间放置高压绝缘导线9；
所述主控模块分别与所述驱动电机组件和所述穿刺刀片组4连接，用于接收到穿刺命令之后，控制所述驱动电机1正向转动，实时检测所述驱动电机1的初级驱动电流，并根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机1的输出电压，实时检测所述穿刺刀片组4是否导通，若是，则控制所述驱动电机1停止转动。
在具体的一个实施例中，所述穿刺刀片组4可以包括两个穿刺刀片，所述穿刺刀片可以为梳状刀片。现有技术中的穿刺刀片均为半圆形多齿向心结构。向心结构的最大问题是，当穿刺线径较大的绝缘导线时，边缘上的齿和导线之间不再是径向的穿刺方向，而是侧向的方向，这样穿刺刀片会受到比较大的阻力；而这个力会因为绝缘层厚度与材料的不同而差异很大。如图4所示，在本实施例中，穿刺刀片采用梳状刀片组结构。刀片组由两片梳状刀片组成，当进行穿刺时，所有的齿都是平行的，不存在多齿向心结构的穿刺刀片的问题。另外，两个以上穿刺刀片在穿刺完成后，可以起到平衡固定的作用，防止高压绝缘导线智能穿刺取电机构或者高压计量装置因为风摆产生的扭力而松动。
在具体的一个实施例中，高压绝缘导线智能穿刺取电机构还可以包括：与所述主控模块相连的距离传感器，嵌入至所述传动移动组件3的内部，用于实时将所述传动移动组件3与所述高压绝缘导线9之间的距离反馈至所述主控模块。
在具体的一个实施例中，所述驱动电机组件可以包括驱动电机1以及与所述驱动电机1的输出轴相连的减速齿轮组2。
在具体的一个实施例中，高压绝缘导线智能穿刺取电机构还可以包括电池模块，为所述驱动电机组件、传动移动组件3、穿刺刀片组4和主控模块供电。具体地，该电池模块可以为可充电锂电池。
图5为本发明实施例中一种高压绝缘导线智能穿刺取电机构的工作原理示意图，结合图3和图4，下面对其工作原理进行进一步说明：
当该高压绝缘导线智能穿刺取电机构挂在高压架空绝缘线之后，有PC机或者移动智能终端通过无线模块发送开始穿刺命令。
当主控模块接收到了开始穿刺命令后，开始驱动直流驱动电机1正向转动(穿刺夹紧方向)。这时驱动电机1带动减速齿轮组2获得较大的穿刺力来带动传动丝杆5转动，传动丝杆5带动传动移动组件3向穿刺刀片组4方向移动。传动移动组件3移动的同时就会压迫高压绝缘导线9向穿刺刀片组4方向移动。与此同时、主控模块会实时检测驱动电机1的初级驱动电流，从而换算出电机所遇到的阻力大小。然后根据所遇到的阻力大小来调节输出电压，从而实现穿刺力大小的精确控制。
为了判断传动移动组件3是否正确地卡住高压绝缘导线9前进，在该移动传动组件的内部嵌入了一个超声波距离传感器，实时将传动移动组件3与前方物体的距离传给主控模块。
由于高压绝缘导线9的绝缘层是绝缘体，在未穿刺成功前，两个穿刺刀片是不导通的；当被穿刺导线成功穿刺后，主控模块会检测两个穿刺刀片之间已经导通，遂停止该驱动电机1。
最后，主控模块通过无线通信模块告诉PC机或者移动智能终端穿刺成功。当跨接在A、B相或者B、C相高压线之间的设备均穿刺成功后，本高压绝缘导线智能穿刺取电机构所属的高压计量装置将开始上电工作，这时主控模块可以通过高压计量装置的电源给可充电锂电池充电。
如果第一次穿刺没有成功，主控模块则控制直流驱动电机1反转，重新调整输出给电机的电压后，再次穿刺，以此类推，直到穿刺成功。
本发明实施例中，还公开了一种高压电能计量装置10，其包括上述实施例中任意一种高压绝缘导线智能穿刺取电机构，因此所述高压电能计量装置10包括但不限于上述的高压绝缘导线智能穿刺取电机构的技术特征和技术效果。如图6所示，该高压电能计量装置10通过跨接在A、B相或者B、C相高压线之间进行电能计量。如图7所示，通过本发明实施例中的高压绝缘导线智能穿刺取电机构，使得该高压电能计量装置10可以完成穿刺取电，并夹持在高压绝缘导线上。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高压绝缘导线智能穿刺取电方法，其特征在于，包括：
接收到穿刺命令之后，执行所述穿刺命令，具体包括：
控制驱动电机正向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导线靠近；
实时检测所述驱动电机的初级驱动电流；
根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压，使所述穿刺刀片组刺入所述高压绝缘导线；
实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则控制所述驱动电机停止转动。
2.根据权利要求1所述的高压绝缘导线智能穿刺取电方法，其特征在于，所述根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压包括：
将所述初级驱动电流换算为所述驱动电机所遇到的阻力值；
根据所述阻力值调节所述驱动电机的输出电压。
3.根据权利要求1所述的高压绝缘导线智能穿刺取电方法，其特征在于，所述穿刺刀片组包括两个穿刺刀片；
所述实时检测所述穿刺刀片组是否导通具体为：实时检测两个穿刺刀片之间是否导通。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的高压绝缘导线智能穿刺取电方法，其特征在于，还包括：
若接收到重新穿刺的命令，控制所述驱动电机反向转动，使得穿刺刀片组与高压绝缘导向复位；
重新调节所述驱动电机的输出电压，并再次执行所述穿刺命令。
5.根据权利要求4所述的高压绝缘导线智能穿刺取电方法，其特征在于，还包括：
若所述驱动电机正向转动的时长超过预设的时长阈值，则向自身发送一个重新穿刺的命令；
和/或
若实时检测到的所述初级驱动电流达到额定最大值，则向自身发送一个重新穿刺的命令。
6.一种高压绝缘导线智能穿刺取电机构，其特征在于，包括驱动电机组件、传动移动组件、穿刺刀片组和主控模块；
所述驱动电机组件与所述传动移动组件和/或所述穿刺刀片组传动连接；
所述传动移动组件与所述穿刺刀片组对应设置，两者之间放置高压绝缘导线；
所述主控模块分别与所述驱动电机组件和所述穿刺刀片组连接，用于接收到穿刺命令之后，控制所述驱动电机组件中的驱动电机正向转动，实时检测所述驱动电机的初级驱动电流，并根据所述初级驱动电流调节所述驱动电机的输出电压，实时检测所述穿刺刀片组是否导通，若是，则控制所述驱动电机停止转动。
7.根据权利要求6所述的高压绝缘导线智能穿刺取电机构，其特征在于，所述穿刺刀片组包括两个穿刺刀片；
所述穿刺刀片为梳状刀片。
8.根据权利要求6所述的高压绝缘导线智能穿刺取电机构，其特征在于，还包括：与所述主控模块相连的距离传感器，嵌入至所述传动移动组件的内部，用于实时将所述传动移动组件与所述高压绝缘导线之间的距离反馈至所述主控模块。
9.根据权利要求6所述的高压绝缘导线智能穿刺取电机构，其特征在于，所述驱动电机组件包括驱动电机以及与所述驱动电机的输出轴相连的减速齿轮组。
10.一种高压电能计量装置，其特征在于，包括如权利要求6至9中任一项所述的高压绝缘导线智能穿刺取电机构。
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