CN108583595B - 电缆隧道的通行设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆隧道的通行设备，属于电力技术领域，通过构造载人机车、导航轨道、控制器和控制面板这一设备体系，载人机车搭载在电缆隧道地面的导航轨道上，电缆隧道的运维人员可以进入载人机车，通过操作控制面板向控制器发出控制指令，通过控制器控制载人机车的行驶状态，运维人员可以快速通过电缆隧道的压扁段，解决运维人员在通过压扁段时消耗大量体力，且容易发生磕碰的问题，运维人员可以专注于电缆隧道的巡视，提高运维效率。

Description

电缆隧道的通行设备

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种电缆隧道的通行设备。

背景技术

电缆隧道在某些明挖或暗挖的地段，由于地质约束，无法按照标准尺寸开挖，造成隧道压扁段的存在。隧道压扁段的空间比一般隧道压扁段的空间狭小，电缆运维人员在巡视电缆隧道时，经过隧道压扁段需蹲下缓慢爬行，爬行过程中还需巡视两边电缆，耗费电缆运维人员大量的体力，且容易发生磕碰，使电缆运维人员受到不必要的伤害，如果因为某项任务需携带工器具通过隧道压扁段，则更增加了电缆运维人员的负担。

发明内容

基于此，有必要针对电缆运维人员在经过隧道压扁段时行动不便，运维效率低的问题，提供一种电缆隧道的通行设备。

一种电缆隧道的通行设备，包括载人机车、导航轨道、控制器和控制面板；

导航轨道铺设在电缆隧道地面上，载人机车用于在导航轨道上行驶，导航轨道的坡度小于等于预设角度；

控制器设置在载人机车中，控制面板安装在载人机车表面，并与控制器连接；

控制面板用于接收控制指令，控制器用于控制载人机车的行驶状态，其中，所述控制面板上设置模式转换装置和方向控制装置，所述模式转换装置用于切换所述载人机车的自动控制行驶状态和手动控制行驶状态，所述方向控制装置用于控制所述载人机车的行驶方向。

根据上述本发明的电缆隧道的通行设备，通过构造载人机车、导航轨道、控制器和控制面板这一设备体系，载人机车搭载在电缆隧道地面的导航轨道上，电缆隧道的运维人员可以进入载人机车，通过操作控制面板向控制器发出控制指令，通过控制器控制载人机车的行驶状态，运维人员可以快速通过电缆隧道的压扁段，解决运维人员在通过压扁段时消耗大量体力，且容易发生磕碰的问题，运维人员可以专注于电缆隧道的巡视，提高运维效率。

在其中一个实施例中，所述预设角度为5度。

在其中一个实施例中，模式转换装置包括自动控制行驶按钮和手动控制行驶按钮，方向控制装置包括前进按钮、后退按钮和控制手柄；前进按钮用于在自动行驶按钮被触发时，控制载人机车前进，后退按钮用于在自动行驶按钮被触发时，控制载人机车后退，控制手柄用于在手动控制行驶按钮被触发时，控制载人机车的行驶方向。

在其中一个实施例中，电缆隧道的通行设备还包括无线遥控装置和通信装置，无线遥控装置设置在导航轨道的端口，通信装置设置在载人机车中，并与控制器连接，无线遥控装置与通信装置进行无线通信，用于召唤载人机车返回无线遥控装置所在的导航轨道的端口。

在其中一个实施例中，载人机车包括机车底盘和搭载座椅；

控制器设置在机车底盘中，控制面板设置在机车底盘上，搭载座椅安装在机车底盘上，机车底盘和搭载座椅的总高度小于等于电缆隧道压扁段的高度与预设比例的乘积值。

在其中一个实施例中，电缆隧道的通行设备还包括接触式充电装置和电池，接触式充电装置设置在导航轨道的端口，电池与控制器连接，电池设置在载人机车上与接触式充电装置接触的位置，接触式充电装置用于在与电池接触时，对电池充电。

在其中一个实施例中，电缆隧道的通行设备还包括设置在载人机车上的磁传感器，导航轨道包括导航磁条，磁传感器用于感应导航磁条的磁信号，控制器用于根据磁信号控制载人机车自动行驶。

在其中一个实施例中，电缆隧道的通行设备还包括设置在导航轨道上的减速感应器，减速感应器与导航轨道的端口相距预设距离；

处于自动行驶状态的载人机车经过减速感应器且驶向端口时，控制器控制载人机车减速行驶至端口。

在其中一个实施例中，电缆隧道的通行设备还包括储物柜，储物柜设置在载人机车上。

附图说明

图1为一个实施例的电缆隧道的通行设备的应用场景示意图；

图2为一个实施例的电缆隧道的通行设备的结构示意图；

图3为一个实施例的电缆隧道的通行设备中控制面板的结构示意图；

图4为另一个实施例的电缆隧道的通行设备中控制面板的结构示意图；

图5为一个实施例的电缆隧道的通行设备的结构示意图；

图6为另一个实施例的电缆隧道的通行设备的结构示意图；

图7为一个实施例的电缆隧道的通行设备中载人机车的结构示意图；

图8为一个实施例的电缆隧道的通行设备的充电场景示意图；

图9为一个实施例的电缆隧道的通行设备中感应标签和基站的结构示意图；

图10为又一个实施例的电缆隧道的通行设备的结构示意图；

图11为再一个实施例的电缆隧道的通行设备的结构示意图；

图12为一个实施例的电缆隧道压扁段的通行设备的结构示意图；

图13为一个实施例的载人机车控制面板的结构示意图；

图14为一个实施例的载人机车的顶视示意简图；

图15为一个实施例的载人机车的侧视示意简图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

本发明实施例提供的电缆隧道的通行设备，可以应用于如图1所示的应用环境中，导航轨道铺设在电缆隧道中，载人机车搭载在导航轨道上，载人机车可以运载运维人员快速通过电缆隧道，在运行过程中，运维人员可以对电缆隧道的电缆进行巡查，另外，电缆隧道的通行设备可以应用在电缆隧道的压扁段或其他不同类型的地段。

参见图2所示，为本发明一个实施例的电缆隧道的通行设备的结构示意图，在该实施例中，电缆隧道的通行设备包括载人机车100、导航轨道200、控制器300和控制面板400；

导航轨道200铺设在电缆隧道地面上，载人机车100用于在导航轨道200上行驶，导航轨道200的坡度小于等于预设角度；

控制器300设置在载人机车100中，控制面板400安装在载人机车100表面，并与控制器300连接；

控制面板400用于接收控制指令，控制器300用于控制载人机车100的行驶状态。

在本实施例中，通过构造载人机车100、导航轨道200、控制器300和控制面板400这一设备体系，载人机车100搭载在电缆隧道地面的导航轨道200上，电缆隧道的运维人员可以进入载人机车100，通过操作控制面板400向控制器300发出控制指令，通过控制器300控制载人机车100的行驶状态，运维人员可以快速通过电缆隧道的压扁段，解决运维人员在通过压扁段时消耗大量体力，且容易发生磕碰的问题，运维人员可以专注于电缆隧道的巡视，提高运维效率。

需要说明的是，载人机车100可以与电缆隧道的压扁段相匹配，也可以与电缆隧道的其他不同类型的地段相匹配，使载人机车100可以在电缆隧道各处顺利通行；导航轨道200的坡度小于等于预设角度，使载人机车100可以攀爬经过导航轨道200各处，使运维人员可以巡查位于导航轨道200附近的电缆状况；可选的，预设角度可以为5度。

在一个实施例中，如图3所示，控制面板400上设置模式转换装置410和方向控制装置420，模式转换装置410用于切换载人机车100的自动控制行驶状态和手动控制行驶状态，方向控制装置420用于控制载人机车100的行驶方向。

在本实施例中，控制面板400上设置有模式转换装置410和方向控制装置420，通过该模式转换装置410可以控制载人机车100进入自动控制行驶状态或手动控制行驶状态，在自动控制行驶状态下，控制器300控制载人机车100以预设速度通行，方向控制装置420辅助控制载人机车100的行驶方向；在手动控制行驶状态下，需要运维人员手动操作，通过方向控制装置420控制载人机车100的通行速度和方向，结合自动控制和手动控制两种控制方式，便于运维人员灵活使用载人机车100，适应实际电缆巡查的需要。

进一步的，模式装换装置410可以是多键按钮、旋转按钮、多个按钮等等。

在一个实施例中，如图4所示，模式转换装置410包括自动控制行驶按钮411和手动控制行驶按钮412，方向控制装置420包括前进按钮421、后退按钮422和控制手柄423；前进按钮421用于在自动行驶按钮411被触发时，控制载人机车100前进，后退按钮422用于在自动行驶按钮411被触发时，控制载人机车100后退，控制手柄423用于在手动控制行驶按钮412被触发时，控制载人机车100的行驶方向。

在本实施例中，模式转换装置410包括自动控制行驶按钮411和手动控制行驶按钮412，分别用于控制载人机车100进入自动控制行驶状态和手动控制行驶状态；在自动控制行驶按钮411被触发时，方向控制装置420中的前进按钮421、后退按钮422可以用于控制载人机车100前进或后退；在手动控制行驶按钮412被触发时，方向控制装置420中的控制手柄423可以用于控制载人机车100的行驶方向，通过自动控制行驶按钮411和手动控制行驶按钮412以及相对应的前进按钮421、后退按钮422和控制手柄423的配合操作，运维人员在电缆隧道的压扁段巡查过程中可以随时改变载人机车100的行驶状态，便于运维人员在发现电缆缺陷时及时进行勘察。

进一步的，运维人员在初次经过电缆隧道的压扁段时，可以选择手动控制行驶，便于仔细检测电缆，从电缆隧道尽头返回时，可以选择自动控制行驶，省时省力；在自动控制行驶失效或故障时，可以通过控制手柄423控制载人机车100的行驶状态，控制手柄423可以控制载人机车100左转、右转、前进、后退、停止等，实现载人机车100的手动驾驶。

需要说明的是，控制手柄423在控制载人机车100前进或后退时，还可以控制载人机车100的速度。

在一个实施例中，如图5所示，电缆隧道的通行设备还包括无线遥控装置510和通信装置520，无线遥控装置500设置在导航轨道200的端口，通信装置520设置在载人机车100中，并与控制器300连接，无线遥控装置510与通信装置520进行无线通信，用于召唤载人机车100返回无线遥控装置500所在的导航轨道200的端口。

在本实施例中，电缆隧道的通行设备还包括无线遥控装置510和通信装置520，通信装置520设置在载人机车100中，并与控制器300连接，无线遥控装置510与通信装置520进行无线通信，将召唤指令传送至控制器300，控制器300在接收到召唤指令后，返回至无线遥控装置500所在的导航轨道200的端口，在运维人员和载人机车未同时处于导航轨道200的同一端口时，运维人员可以通过操作无线遥控装置510，召唤载人机车100返回至无线遥控装置500所在的导航轨道200的端口，以供运维人员使用。

进一步的，通过无线遥控装置510召唤载人机车100时，若载人机车100正在载人运行，则在载人机车100运行结束，处于空载状态时，再对召唤指令进行响应，载人机车100上可以设置重量感应器，用于判断载人机车100是否空载。

可选的，在导航轨道200的两端端口均可以设置无线遥控装置510。

具体的，如图6所示，电缆隧道的通行设备还包括与通信装置520连接的通信天线530，由于一般电缆隧道处于地下，信号传输受限，在通信装置520上设置连接的通信天线530，有利于指令信号的顺利接收。

在一个实施例中，如图7所示，载人机车100包括机车底盘110和搭载座椅120；

控制器300设置在机车底盘110中，控制面板400设置在机车底盘110上，搭载座椅120安装在机车底盘110上，机车底盘110和搭载座椅120的总高度小于等于电缆隧道压扁段的高度与预设比例的乘积值。

在本实施例中，控制器300设置在机车底盘110中，可以节省载人机车100上运维人员乘坐的空间，在机车底盘110上设置搭载座椅120，既便于运维人员就座，又可以降低运维人员搭乘载人机车100时的整体高度，机车底盘110和搭载座椅120的总高度小于等于电缆隧道压扁段的高度与预设比例的乘积值，只要合理设置预设比例，运维人员搭乘载人机车100后可以顺利通过电缆隧道压扁段。

可选的，搭载座椅120可以让运维人员采用坐姿或卧姿形式搭乘载人机车100，即搭载座椅120可以是坐式座椅或卧式座椅。

在一个实施例中，如图8所示，电缆隧道的通行设备还包括接触式充电装置610和电池620，接触式充电装置610设置在导航轨道200的端口，电池620与控制器300连接，电池620设置在载人机车100上与接触式充电装置610接触的位置，接触式充电装置610用于在与电池620接触时，对电池620充电。

在本实施例中，设置在载人机车100中的电池620为控制器300提供电能，且为载人机车100提供动力；在载人机车100处于待命状态时，载人机车100可以通过与接触式充电装置610接触连接，接触式充电装置610对电池620进行充电，使载人机车100具备足够的动力运输运维人员通过电缆隧道压扁段。

在一个实施例中，如图9所示，电缆隧道的通行设备还包括设置在载人机车100上的磁传感器130，导航轨道200包括导航磁条210，磁传感器130用于感应导航磁条210的磁信号，控制器300用于根据磁信号控制载人机车100自动行驶。

在本实施例中，导航轨道200包括导航磁条210，载人机车100上设置有磁传感器130，磁传感器130感应导航磁条210的磁信号，控制器300根据磁信号可以检测载人机车100与导航磁条210的相对位置，并对载人机车100进行相应的控制，使载人机车100在导航磁条上稳定运行，实现载人机车100的自动行驶。

在一个实施例中，如图10所示，电缆隧道的通行设备还包括设置在导航轨道200上的减速感应器700，减速感应器700与导航轨道200的端口相距预设距离；

处于自动行驶状态的载人机车100经过减速感应器700且驶向端口时，控制器300控制载人机车100减速行驶至端口。

在本实施例中，在导航轨道200上设置有减速感应器700，处于自动行驶状态的载人机车100经过减速感应器700且驶向端口时，控制器300接收减速感应器700的感应信号，根据该感应信号控制载人机车100减速，使载人机车100停在导航轨道的端口，防止载人机车100在自动行驶时越出导航轨道的端口。

需要说明的是，预设距离可以根据载人机车100的自动行驶速度进行调整，在载人机车100驶离端口时，控制器300对减速感应器700的信号不作响应。

在一个实施例中，如图11所示，电缆隧道的通行设备还包括储物柜800，储物柜800设置在载人机车100上。

在本实施例中，在载人机车100上还设置有储物柜800，若运维人员因任务需要携带工器具，在乘坐载人机车100时可以将工器具放置在储物柜800中，便于运维人员携带工器具乘坐载人机车100。

参见图12所示，为本发明一个实施例的电缆隧道的通行设备在电缆隧道压扁段处的布置示意图，在该实施例中，电缆隧道的通行设备包括载人机车、导航磁条、控制器、控制面板、无线遥控装置、通信装置、电池和接触式充电装置等。

在本实施例中，载人机车是系统核心，可搭载1名以上运维人员穿越电缆隧道压扁段；电缆隧道压扁段两侧放置两个无线遥控装置，其上设置功能按钮，用于无线遥控，载人机车上的通信装置接收无线遥控信号，将载人机车行驶至无线遥控装置所在的压扁段一侧；电缆隧道压扁段两侧分别设置有接触式充电装置，用于对载人机车上的电池充电；电缆隧道压扁段全段地面安装有导航磁条，用于与载人机车上的磁传感器感应，实现自动行驶；载人机车的行驶由控制器控制，运维人员可以通过控制面板对控制器进行操作。

在电缆隧道的通行设备具体运作时，载人机车的运行主要分为载人运行、AB向遥控运行、BA向遥控运行、闲置充电四种模式。其中：

1、如图13所示，载人运行时有两种模式，一是自动驾驶模式，一是手动驾驶模式。通过载人机车上的控制面板选择两种方式(两种只能任选其一)。处于自动驾驶模式时，载人机车沿着导航磁条的轨迹自动前行、停止，运维人员只需坐上处于压扁段一侧的载人机车，在控制面板上按下“自动模式”选择按钮，并选择行驶方向为“前进”或者“后退”，即可驾驶小车自动行驶至压扁段另外一侧；处于手动驾驶模式时，运维人员只需坐上处于压扁段一侧的载人机车，在控制面板上按下“手动模式”选择按钮，操控控制手柄，控制载人机车前进；当“自动模式”失效或出现故障时，可以切换为“手动模式”，通过控制手柄控制小车左转、右转、前进、后退、停止等，实现手动驾驶。

2、AB或BA向运行时，其他操作人员观察载人机车所在位置，必要时通过当前所处侧的无线遥控装置，控制载人机车自动行驶至当前所处侧；具体的，无线遥控装置上设置的功能按钮被触发时，无线遥控装置发出无线遥控信号，载人机车上的通信装置通过通信天线接收无线遥控信号，并传输至控制器，控制器控制载人机车行驶至无线遥控装置所在的压扁段一侧；

3、当载人机车运输结束时，载人机车处于待命状态，载人机车的控制器自动检测电池的剩余电量，在剩余电量低于预设值时，驱动载人机车与接触式充电装置接触，通过所处侧的接触式充电装置进行充电。

载人机车本体主要包括机车底盘、搭载座椅，控制器、控制面板、电池、通信装置的模组安装在载人机车中，如图14和图15所示。

控制器用于实现对载人机车的运行控制，主要分为两个部分，一是通过控制面板接收的控制指令进行控制，二是通过接收远程遥控信号进行遥控；

当控制面板被选择了自动行驶设置时，控制器依据载人机车上的磁传感器检测到小车与磁条的相对位置，进行自动行驶，在即将到达压扁段边缘端口时，接收导航磁条上的减速传感器的感应信号，减速行驶并停在压扁段边缘端口。

本发明实施例实现通过电力隧道压扁段的电动化，避免运维人员在隧道巡视时由于需爬压扁段而产生不必要的体力消耗，通过设置在地上的导航磁条及载人机车的控制器实现无人控制行驶，十分便捷。

通过压扁段时，运维人员可坐在停于压扁段一端的载人机车，控制载人机车缓慢前进，到达另一端时，可控制载人机车回到初始位置。若通过压扁段过程中运维人员巡视发现缺陷，也可控制载人机车立即停止进行仔细查看。载人机车采用接触式充电，并处于随时待命状态，在压扁段两侧设置有无线遥控装置，用于召唤小车开始搭载任务，自动驾驶到运维人员所处的压扁段这一侧。

本发明的电缆隧道的通行设备主要用于搭载运维人员安全快速穿越电缆隧道压扁段，在具体应用时的主要特性如下：

1、搭载1.75米身高人员后，总高度不超过0.9米；

2、搭载70kg体重工作人员，能攀爬小于5°坡；

3、载人时可通过控制面板实现控制，人车不在压扁段同一侧时，可通过无线遥控装置遥控载人机车运行到运维人员所在侧；

4、电池供电，并配相应的充电设施。

在上述各实施例中，只是举例说明了电缆隧道的通行设备的具体工作过程，上述各个部件可以利用已有的硬件产品来实现相应的功能，但本发明的改进并不在于电缆隧道的通行设备中对信号处理过程的改进，而是利用各个组件及其连接关系来实现本发明的功能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电缆隧道的通行设备，其特征在于，包括载人机车、导航轨道、控制器和控制面板；

所述导航轨道铺设在电缆隧道地面上，所述载人机车用于在所述导航轨道上行驶，所述导航轨道的坡度小于等于预设角度；

所述控制器设置在所述载人机车中，所述控制面板安装在所述载人机车表面，并与所述控制器连接；

所述控制面板用于接收控制指令，所述控制器用于根据所述控制指令控制所述载人机车的行驶状态，其中，所述控制面板上设置模式转换装置和方向控制装置，所述模式转换装置用于切换所述载人机车的自动控制行驶状态和手动控制行驶状态，所述方向控制装置用于控制所述载人机车的行驶方向；

所述电缆隧道的通行设备还包括设置在所述载人机车上的磁传感器，所述导航轨道包括导航磁条，所述磁传感器用于感应所述导航磁条的磁信号，所述控制器用于根据所述磁信号控制所述载人机车自动行驶。

2.根据权利要求1所述的电缆隧道的通行设备，其特征在于，所述预设角度为5度。

3.根据权利要求1所述的电缆隧道的通行设备，其特征在于，所述模式转换装置包括自动控制行驶按钮和手动控制行驶按钮，所述方向控制装置包括前进按钮、后退按钮和控制手柄；所述前进按钮用于在自动行驶按钮被触发时，控制所述载人机车前进，所述后退按钮用于在自动行驶按钮被触发时，控制所述载人机车后退，所述控制手柄用于在手动控制行驶按钮被触发时，控制所述载人机车的行驶方向。

4.根据权利要求1所述的电缆隧道的通行设备，其特征在于，还包括无线遥控装置和通信装置，所述无线遥控装置设置在所述导航轨道的端口，所述通信装置设置在所述载人机车中，并与所述控制器连接，所述无线遥控装置与所述通信装置进行无线通信，用于召唤所述载人机车返回所述无线遥控装置所在的所述导航轨道的端口。

5.根据权利要求4所述的电缆隧道的通行设备，其特征在于，还包括与所述通信装置连接的通信天线。

6.根据权利要求1所述的电缆隧道的通行设备，其特征在于，所述载人机车包括机车底盘和搭载座椅；

所述控制器设置在所述机车底盘中，所述控制面板设置在所述机车底盘上，所述搭载座椅安装在所述机车底盘上，所述机车底盘和搭载座椅的总高度小于等于电缆隧道压扁段的高度与预设比例的乘积值。

7.根据权利要求1所述的电缆隧道的通行设备，其特征在于，还包括接触式充电装置和电池，所述接触式充电装置设置在所述导航轨道的端口，所述电池与所述控制器连接，所述电池设置在所述载人机车上与所述接触式充电装置接触的位置，所述接触式充电装置用于在与所述电池接触时，对所述电池充电。

8.根据权利要求7所述的电缆隧道的通行设备，其特征在于，当所述载人机车运输结束时，所述载人机车处于待命状态，所述载人机车的所述控制器自动检测所述电池的剩余电量，在所述剩余电量低于预设值时，驱动所述载人机车与所述接触式充电装置接触，通过所处侧的所述接触式充电装置进行充电。

9.根据权利要求1所述的电缆隧道的通行设备，其特征在于，还包括设置在所述导航轨道上的减速感应器，所述减速感应器与所述导航轨道的端口相距预设距离；

处于自动行驶状态的载人机车经过所述减速感应器且驶向所述端口时，所述控制器控制所述载人机车减速行驶至所述端口。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的电缆隧道的通行设备，其特征在于，还包括储物柜，所述储物柜设置在所述载人机车上。

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