CN108388198A - 电缆敷设智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电缆敷设智能控制系统，涉及电缆敷设技术领域，以缓解现有技术中的电缆敷设方式主要依靠人工巡查进行控制的方式存在的智能化水平低的问题，能够提高智能化控制水平。其中，该电缆敷设智能控制系统包括：电缆盘、测力装置、牵引装置、电控开关和控制器，测力装置设置在电缆盘与牵引装置之间，牵引装置与电控开关相连接，电控开关、测力装置与控制器相连接，测力装置用于测量电缆受到的牵引装置的牵引力，并将牵引力发送至控制器；控制器用于当牵引力大于预设值时，控制电控开关关闭以使牵引装置停止运转。

Description

电缆敷设智能控制系统

技术领域

本发明涉及电缆敷设技术领域，尤其涉及一种电缆敷设智能控制系统。

背景技术

输电电缆敷设施工现场一般采用牵引机对输电电缆进行牵引敷设，通过机械拉力计对输电电缆敷设过程中所受的牵引力进行监测，敷设过程中安排施工观察人员跟随输电电缆始端，若发现异常情况通过对讲机的形式通知控制牵引机的人员停机，从而停止敷设，待采取防护措施后再通知开机重新敷设。

上述电缆敷设方式主要依靠人工巡查进行控制的方式，存在智能化水平低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了电缆敷设智能控制系统，以缓解现有的电缆敷设方式主要依靠人工巡查进行控制的方式所存在的智能化水平低的问题，能够提高控制的智能化水平。

第一方面，本发明实施例提供了电缆敷设智能控制系统，包括：电缆盘、测力装置、牵引装置、电控开关和控制器，所述测力装置设置在所述电缆盘与所述牵引装置之间，所述牵引装置与所述电控开关相连接，所述电控开关、测力装置与所述控制器相连接，所述测力装置用于测量电缆受到的牵引装置的牵引力，并将所述牵引力发送至控制器；所述控制器用于当牵引力大于预设值时，控制电控开关关闭以使所述牵引装置停止运转。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述测力装置的一端与所述牵引装置的牵引绳的端部相连接，所述测力装置的另一端与所述电缆盘的电缆的端部相连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述牵引装置包括牵引机。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述牵引装置上设置有测速机构，所述测速机构与所述控制器相连接；所述测速机构用于测量牵引装置的运行速度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，该电缆敷设智能控制系统还包括：测速装置，所述测速装置与所述控制器相连接，所述测速装置用于测量电缆的牵引速度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，该电缆敷设智能控制系统还包括：传送装置，电缆设置在传送装置上，电缆通过所述传送装置进行传送。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述传送装置包括滚轮。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该电缆敷设智能控制系统还包括：报警装置，所述报警装置与所述控制器相连接，所述报警装置用于发出警报。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，该电缆敷设智能控制系统还包括：显示装置，所述显示装置与所述控制器相连接，所述显示装置用于显示信息。

本发明实施例提供的电缆敷设智能控制系统，其中，该电缆敷设智能控制系统包括：电缆盘、测力装置、牵引装置、电控开关和控制器，测力装置设置在电缆盘与牵引装置之间，牵引装置与电控开关相连接，电控开关、测力装置与控制器相连接，测力装置用于测量电缆受到的牵引装置的牵引力，并将牵引力发送至控制器；控制器用于当牵引力大于预设值时，控制电控开关关闭以使牵引装置停止运转。因此，本实施例提供的技术方案，通过在电缆上安装各监测子系统(测力装置和测速装置等)，通过测量电缆敷设过程中的关键参数(速度、受力)，将测量数据传输汇总至控制器，控制器将测量数据与系统预设值进行对比分析，当速度参数与预设速度值不一致或受力参数超过预设值时，系统自动停机并可以发出警报。本系统具有以下优点：通过测量关键参数来判断敷设过程是否存在异常情况，避免人为判断的主观性；此外，通过对比参数指导系统停机，能有效避免人员沟通过程中的时间延迟、信号中断的问题；同时通过设置报警装置，当电缆敷设智能控制系统出现异常后向外界发出警报，以使相关的工作人员及时获知这一情况，从而加强了对电缆敷设智能控制系统的监管力度。缓解了现有技术中的电缆敷设方式主要依靠人工巡查进行控制的方式存在的智能化水平低的问题，能够提高智能化控制水平。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的电缆敷设智能控制系统的第一结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的电缆敷设智能控制系统的应用结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的电缆敷设智能控制系统的第二结构示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的另一电缆敷设智能控制系统的应用结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，输电电缆敷设施工现场一般采用牵引机对输电电缆进行牵引敷设，通过机械拉力计对输电电缆敷设过程中所受的牵引力进行监测，敷设过程中安排施工观察人员跟随输电电缆始端，若发现异常情况通过对讲机的形式通知控制牵引机的人员停机，从而停止敷设，待采取防护措施后再通知开机重新敷设，该种敷设方式存在以下缺点：(1)以施工人员人为判断敷设过程中是否存在异常，凭经验施工，缺乏科学指导；(2)通信方式落后，当电缆始端观察人员发现异常情况后，需通过对讲机的形式通知停机，过程存在沟通时间延迟、信号中断等问题，当发生紧急情况并不能及时地停机。

综上，现有的电缆敷设方式主要依靠人工巡查进行控制的方式存在智能化水平低的技术问题。

基于此，本发明实施例提供了电缆敷设智能控制系统，下面通过实施例进行描述。

实施例一：

参见图1、图2和图3，本发明实施例提供的电缆敷设智能控制系统具体包括：电缆盘10、测力装置11、牵引装置12、电控开关13和控制器14。

上述测力装置设置在上述电缆盘与上述牵引装置之间。

上述电缆盘上设置有电缆，上述牵引装置设置有牵引绳，上述电缆的端部与牵引绳的端部之间通过测力装置相连接。

具体的，测力装置一端与电缆盘的电缆的端部相连接，测力装置的另一端与牵引装置的牵引绳的端部相连接。这里的电缆的端部是指电缆的起始部。牵引绳的端部是指牵引绳的起始部；本实施例中的牵引装置采用牵引机。

为了保证牵引绳的安全性能，这里的牵引绳采用牵引钢丝绳。

具体的，牵引钢丝绳选用磷化钢丝绳，制绳钢丝磷化膜膜3-60克/平米，磷化后捻制前钢丝不进行冷拉加工，直接捻制股绳、钢芯及钢丝绳，磷化膜可以提高制绳钢丝表面的耐磨损、耐腐蚀能力，有效抑制微动疲劳的发生。制绳钢丝磷化处理，优先采用锰系或锌锰系磷化，钢丝磷化后不进行任何拉拔加工，直接使用磷化钢丝捻制钢丝绳，由于磷化涂层使钢丝表面更加耐磨，而且磷化膜不导电，能够同时提高钢丝抗锈蚀能力，使用磷化钢丝绳使用寿命是光面钢丝绳的2-3倍，钢丝绳耐疲劳性能大幅度提高。

上述牵引装置与上述电控开关相连接，上述电控开关、测力装置与上述控制器相连接。

具体实现时，上述牵引装置与上述电控开关电连接，上述电控开关与上述控制器电连接；上述测力装置与上述控制器通讯连接，上述测力装置用于测量电缆受到的牵引装置的牵引力，并将上述牵引力发送至控制器；上述控制器用于当牵引力大于预设值时，控制电控开关关闭以使上述牵引装置停止运转。

具体的，上述控制器包括比较器，上述比较器将上述牵引力与预设值进行比较，生成比较结果并将比较结果发送至控制器，控制器根据比较结果控制电控开关关闭，以使牵引装置停止。

本实施例中，上述控制器可以采用16位单片机。

需要指出的是，上述控制器也可采用可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称PLC)，PLC是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可编程逻辑控制器由内部CPU，内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。该PLC采用一类可编程的存储器，其内部可以存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。PLC控制器主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，能够用于工业过程。

在一个实施例中，上述测力装置的一端与上述牵引装置的牵引绳的端部相连接，上述测力装置的另一端与上述电缆盘的电缆的端部相连接。

考虑到如何提示工作人员牵引装置停机。进一步的，该系统还包括：报警装置15，上述报警装置与上述控制器相连接，上述报警装置用于发出警报。

具体的，报警装置包括声音报警器和/或光报警器，声音报警器可以是语音提示器或者蜂鸣器。

在本实施例中，报警装置采用声光一体化报警器，警示效果好。

通过设置报警装置能够当系统发送异常时发出警报，例如受力参数(牵引力)超过预设值或者下文提及的速度参数异常(运行速度与牵引速度不一致、或者运行速度和/或牵引速度与预设速度值不一致)时，提示工作人员进行检查和维护，排除故障，保证施工的正常进行。

进一步的，上述牵引装置上设置有测速机构(未示于图中)，上述测速机构用于测量牵引装置的运行速度，这里的运行速度是指牵引装置侧的牵引速度或者牵引机的线速度。

上述测速机构与上述控制器相连接，测速机构能够将运行速度传输至与之连接的控制器。需要说明的是，测试机构还可以包括无线模块，用于与控制器无线通讯。

控制器还用于将运行速度与预设的速度参数进行比较，当两者不一致时，控制电控开关关闭以使牵引装置自动停机和/或控制报警装置发出警报以提示工作人员注意。

具体的，测速机构包括速度传感器，速度传感器包括线速度传感器和角速度传感器的一种，本实施例中，速度传感器是线速度传感器，能够直接得到线速度，当然速度传感器也可以采用角速度传感器，通过线速度与角速度的关系式转换得到线速度。

具体的，速度传感器可以采用磁电式速度传感器或者霍尔速度传感器。

其中磁电式速度传感器是无源传感器；霍尔速度传感器是有源传感器。

在其他实施例中，速度传感器也可以采用光电编码器。

可选的，该电缆敷设智能控制系统还包括：测速装置16，上述测速装置与上述控制器相连接，上述测速装置用于测量电缆的牵引速度。这里的电缆的牵引速度是指电缆盘侧的牵引速度。

其中，上述测速装置设置在电缆上上。

在本实施例中，上述测速装置设置在电缆上，以便能够准确的测量得到电缆的牵引速度。

测速装置将采集的电缆盘侧的牵引速度通过无线发射模块发送至控制器，控制器用于将牵引速度和预设速度值比较，当两者不一致时，控制器控制电控开关关闭以使牵引装置停机和/或控制报警装置发出警报以提示工作人员注意。

控制器还可以用于将牵引速度与运行速度进行比较，判断两者是否一致，当两者不一致时，控制电控开关关闭以使牵引装置停机和/或控制报警装置发出警报以提示工作人员注意，防止发生意外情况，例如电缆卡住造成电缆崩断等情况的发生，避免对电缆和牵引装置的损害，同时减少经济损失。

可选的，该电缆敷设智能控制系统还包括：显示装置(未示于图中)，上述显示装置与上述控制器相连接，上述显示装置用于显示信息。显示信息包括上述的速度参数和受力参数(牵引力)等参数信息，显示装置上还可以设置故障指示灯，以指示故障信息，包括停机故障信息和电源故障信息等。

通过设置显示装置，工作人员可以通过显示装置实时了解电缆敷设的各种信息，实现对电缆敷设的实时、直观的查看。

本发明实施例提供了一种电缆敷设智能控制系统，包括电缆盘、测力装置、牵引装置、电控开关和控制器，上述测力装置设置在上述电缆盘与上述牵引装置之间，上述牵引装置与上述电控开关相连接，上述电控开关、测力装置与上述控制器相连接，上述测力装置用于测量电缆受到的牵引装置的牵引力，并将上述牵引力发送至控制器；上述控制器用于当牵引力大于预设值时，控制电控开关关闭以使上述牵引装置停止运转。因此，本实施例提供的技术方案，通过在电缆上安装各监测子系统(测力装置和测速装置等)，通过测量电缆敷设过程中的关键参数(速度、受力)，将测量数据传输汇总至控制器，控制器将测量数据与系统预设值进行对比分析，当速度参数与预设速度值不一致或受力参数超过预设值时，系统自动停机并可以发出警报。本系统具有以下优点：通过测量关键参数来判断敷设过程是否存在异常情况，避免人为判断的主观性；此外，通过对比参数指导系统停机，能有效避免人员沟通过程中的时间延迟、信号中断的问题；同时通过设置报警装置，当电缆敷设智能控制系统出现异常后向外界发出警报，以使相关的工作人员及时获知这一情况，从而加强了对电缆敷设智能控制系统的监管力度。缓解了现有技术中的电缆敷设方式主要依靠人工巡查进行控制的方式存在的智能化水平低的问题，能够提高智能化控制水平。

实施例二：

参照图4，在实施例一的基础上，本发明实施例还提供了另一种电缆敷设智能控制系统，与实施例一的区别在于，该电缆敷设智能控制系统还包括：传送装置18，电缆设置在传送装置上，电缆通过上述传送装置进行传送。

具体的，电缆盘拉伸出来的电缆设置在传送装置上，电缆盘拉伸出来的电缆通过上述传送装置进行传送。上述传送装置可以为多个。

进一步的，上述传送装置可以包括滚轮。

需要指出的是，上述传送装置也具备测速功能，能够用于测量电缆的传送速度。这里的传送速度也用于与牵引速度作比较，以作为控制器辅助判定是否传送异常的依据。具体的，控制器将传送速度与牵引速度比较，当两者不一致时，控制器控制电控开关关闭以使牵引装置和/或传送装置停机，以防止异常情况对各个设备的损害。

需要说明的是，在其他实施例中，传送装置也可以采用电缆输送机或者传送带。

发明另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电缆敷设智能控制系统，其特征在于，包括：电缆盘、测力装置、牵引装置、电控开关和控制器，所述测力装置设置在所述电缆盘与所述牵引装置之间，所述牵引装置与所述电控开关相连接，所述电控开关、测力装置与所述控制器相连接，所述测力装置用于测量电缆受到的牵引装置的牵引力，并将所述牵引力发送至控制器；所述控制器用于当牵引力大于预设值时，控制电控开关关闭以使所述牵引装置停止运转。

2.根据权利要求1所述的电缆敷设智能控制系统，其特征在于，所述测力装置的一端与所述牵引装置的牵引绳的端部相连接，所述测力装置的另一端与所述电缆盘的电缆的端部相连接。

3.根据权利要求1所述的电缆敷设智能控制系统，其特征在于，所述牵引装置包括牵引机。

4.根据权利要求1所述的电缆敷设智能控制系统，其特征在于，所述牵引装置上设置有测速机构，所述测速机构与所述控制器相连接；所述测速机构用于测量牵引装置的运行速度。

5.根据权利要求1所述的电缆敷设智能控制系统，其特征在于，还包括：测速装置，所述测速装置与所述控制器相连接，所述测速装置用于测量电缆的牵引速度。

6.根据权利要求1所述的电缆敷设智能控制系统，其特征在于，还包括：传送装置，电缆设置在传送装置上，电缆通过所述传送装置进行传送。

7.根据权利要求6所述的电缆敷设智能控制系统，其特征在于，所述传送装置包括滚轮。

8.根据权利要求1所述的电缆敷设智能控制系统，其特征在于，还包括：报警装置，所述报警装置与所述控制器相连接，所述报警装置用于发出警报。

9.根据权利要求1所述的电缆敷设智能控制系统，其特征在于，还包括：显示装置，所述显示装置与所述控制器相连接，所述显示装置用于显示信息。