CN109088363A - 一种具有故障报警功能的风力发电用电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有故障报警功能的风力发电用电缆，其特征在于，包括控制器、无线通信单元、固定装置和多个电缆本体，固定装置包括第一圆环柱形部、第二圆环柱形部和第三圆环柱形部，第三圆环柱形部的内圆周具有多个截面呈弧形的竖直通槽，第三圆环柱形部通过连接支架连接有圆形板，圆形板通过弹片连接有抵接部，第二圆环柱形部通过固定支架连接有固定板，所述固定支架处固定有电机，电机具有主动齿轮，第一圆环柱形部的外圆周处固定有被动齿圈，被动齿圈固定连接有安装板，安装板处设置有光源部和图像采集装置。本发明的电缆不容易损坏，且具有自检功能。

Description

一种具有故障报警功能的风力发电用电缆

技术领域

本发明涉及电缆领域，具体涉及一种具有故障报警功能的风力发电用电缆。

背景技术

风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。风力发电需要设置很高的风塔，且风塔内设置有多个电缆本体，在发电过程中，由于机头的转动，会使得风塔内的电缆发生扭转，且悬挂的电缆重力大，因此长时间使用容易损坏，破损等。

发明内容

发明目的：本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种具有故障报警功能的风力发电用电缆。

技术方案：一种电缆，包括控制器、无线通信单元、固定装置和多个电缆本体，所述固定装置包括第一圆环柱形部、第二圆环柱形部和第三圆环柱形部，所述第一、二圆环柱形部之间连接有第一轴承，所述第一轴承的外圈与第一圆环柱形部固定，第一轴承的内圈与第二圆环柱形部固定，所述第二圆环柱形部和第三圆环柱形部之间连接有第二轴承，第二轴承的外圈与第二圆环柱形部固定，第二轴承的内圈与第三圆环柱形部固定，所述第三圆环柱形部的内圆周具有多个截面呈弧形的竖直通槽，每个竖直通槽内具有一个第一弹性垫，所述第三圆环柱形部通过连接支架连接有圆形板，所述圆形板连接有多个弹片，每个弹片连接有一个截面呈弧形的抵接部，所述抵接部处固定有第二弹性垫，所述竖直通槽的数量、抵接部的数量和电缆本体的数量均相等，每个电缆本体穿过一个所述竖直通槽；所述圆形板的上表面固定连接有圆柱形的竖杆，竖杆上套有挤压部，所述竖杆上套有位于挤压部和圆形板之间的压缩弹簧，所述竖杆处具有外螺纹，所述竖杆处套有外套筒，所述外套筒具有与所述外螺纹啮合的内螺纹，所述挤压部的上表面具有多个截面呈倒梯形的凸块，所述外套筒的底端具有截面呈倒梯形的圆环形滑槽，多个凸块均位于所述圆环形滑槽内；所述挤压部的纵截面的外轮廓包括第一横线、第二横线、第一弧线和第二弧线，所述第一弧线连接第一横线和第二横线，所述第二弧线连接第一横线和第二横线；所述第二圆环柱形部通过固定支架连接有固定板，所述固定支架处固定有电机，所述电机的电机轴处具有主动齿轮，所述第一圆环柱形部的外圆周处固定有与所述主动齿轮啮合的被动齿圈，所述被动齿圈固定连接有安装板，所述安装板处设置有光源部和图像采集装置；每个电缆本体的外侧壁具有标记区，每个电缆本体的标记区内涂有一种识别标记，每个电缆本体的识别标记不与任何其他的电缆本体的识别标记相同。

进一步地，所述第一轴承有一个，所述第二轴承有二个。

进一步地，所述第一弹性垫和第二弹性垫均由橡胶制成。

进一步地，所述电缆本体的数量为8个。

进一步地，对于任一个电缆本体，其标记区内具有多个相同的识别标记。

进一步地，所有的电缆本体的标记区竖直长度相等，均小于10cm。

进一步地，所有的电缆本体的标记区位于同一水平高度。

进一步地，所述光源为LED光源，所述图像采集装置为CMOS图像采集装置。

进一步地，所述控制器能够控制执行检测模式，所述检测模式包括如下步骤：

1)光源部和图像采集装置；

2)启动电机，使被动齿圈顺时针方向转动250度-300度，

3)接着使被动齿圈逆时针转动600度-700度；

4)控制器进行判定，如果图像采集装置在步骤2)和步骤3)的整个过程中有一个以上的电缆本体的识别标记没有被采集到，控制无线通信单元发射报警信号；

5)检测模式结束。

进一步地，所述固定支架为倒L形支架。

进一步地，所述挤压部为旋转轴对称形状。

进一步地，每个电缆本体的标记区内具有多个一样的识别标记。例如第一电缆本体的标记区具有多个圆点状的识别标记；第二电缆本体的标记区内具有多个五角星状的识别标记；第三电缆本体的标记区内具有多个三角形形状的识别标记；等等。

进一步地，所述标记区的底端距离第三圆环柱形部的顶端的距离在5-20cm之间，优选10cm。

有益效果：本发明的电缆，对多个电缆本体进行了固定，因此多个电缆本体之间不易互相摩擦破损。另外在电缆需要扭转时，第三圆环柱形部可以在第二圆环柱形部之内旋转，因此提供了一定的缓冲。另外还具有自检功能，检测对电缆本体的夹持是否松动。

附图说明

图1为电缆示意图；

图2为A区域放大图；

图3为B区域放大图；

图4为第一、二、三圆环柱部、圆形板、多个电缆本体布局俯视示意图；为示意清楚，未画出外套筒等部件；

图5为挤压部示意图

具体实施方式

附图标记：1第一圆环柱形部；1.1第一轴承；1.2被动齿圈；1.3安装板；1.4图像采集装置；1.5光源部；2第二圆环柱形部；2.1第二轴承；3第三圆环柱形部；3.1第一弹性垫；4圆形板；4.1连接支架；4.2弹片；4.3抵接部；4.4第二弹性垫；4.5竖杆；4.6压缩弹簧；4.7挤压部；4.8凸块；4.9外套筒；5固定板；5.1固定支架；5.2电机；5.3主动齿轮；10电缆本体；10.1标记区

一种电缆，包括控制器、无线通信单元、固定装置和多个电缆本体10，所述固定装置包括第一圆环柱形部1、第二圆环柱形部2和第三圆环柱形部3，所述第一、二圆环柱形部之间连接有第一轴承1.1，所述第一轴承的外圈与第一圆环柱形部固定，第一轴承1.1的内圈与第二圆环柱形部2固定，所述第二圆环柱形部2和第三圆环柱形部3之间连接有第二轴承2.1，第二轴承2.1的外圈与第二圆环柱形部2固定，第二轴承2.1的内圈与第三圆环柱形部3固定，所述第三圆环柱形部3的内圆周具有多个截面呈弧形的竖直通槽，每个竖直通槽内具有一个第一弹性垫3.1，所述第三圆环柱形部通过连接支架连接有圆形板4，所述圆形板连接有多个弹片4.2，每个弹片连接有一个截面呈弧形的抵接部4.3，所述抵接部处固定有第二弹性垫4.4，所述竖直通槽的数量、抵接部的数量和电缆本体的数量均相等，每个电缆本体穿过一个所述竖直通槽；所述圆形板的上表面固定连接有圆柱形的竖杆4.5，竖杆上套有挤压部4.7，所述竖杆上套有位于挤压部4.7和圆形板之间的压缩弹簧4.6，所述竖杆处具有外螺纹，所述竖杆处套有外套筒4.9，所述外套筒具有与所述外螺纹啮合的内螺纹，所述挤压部的上表面具有多个截面呈倒梯形的凸块4.8，所述外套筒的底端具有截面呈倒梯形的圆环形滑槽，多个凸块均位于所述圆环形滑槽内；所述挤压部的纵截面的外轮廓包括第一横线、第二横线、第一弧线和第二弧线，所述第一弧线连接第一横线和第二横线，所述第二弧线连接第一横线和第二横线；所述第二圆环柱形部通过固定支架5.1连接有固定板5，所述固定支架处固定有电机5.2，所述电机的电机轴处具有主动齿轮5.3，所述第一圆环柱形部的外圆周处固定有与所述主动齿轮啮合的被动齿圈1.2，所述被动齿圈固定连接有安装板，所述安装板处设置有光源部和图像采集装置；每个电缆本体的外侧壁具有标记区，每个电缆本体的标记区内涂有一种识别标记，每个电缆本体的识别标记不与任何其他的电缆本体的识别标记相同。

所述第一轴承1.1有一个，所述第二轴承2.1有二个。所述第一弹性垫3.1和第二弹性垫4.3均由橡胶制成。所述电缆本体的数量为8个。对于任一个电缆本体，其标记区内具有多个相同的识别标记。所有的电缆本体的标记区竖直长度相等，均小于10cm。所有的电缆本体的标记区位于同一水平高度。所述光源为LED光源，所述图像采集装置为CMOS图像采集装置。所述控制器能够控制执行检测模式，所述检测模式包括如下步骤：

1)光源部和图像采集装置；

2)启动电机，使被动齿圈顺时针方向转动250度-300度，

3)接着使被动齿圈逆时针转动600度-700度；

4)控制器进行判定，如果图像采集装置在步骤2)和步骤3)的整个过程中有一个以上的电缆本体的识别标记没有被采集到，控制无线通信单元发射报警信号；

5)检测模式结束。

本发明的电缆如图所述，当挤压部未套在竖杆上时，抵接部的第二弹性垫与电缆本体是不抵紧的，当通过外套筒旋紧时，挤压部抵紧多个抵接部，第一弹性垫和第二弹性垫挤压紧电缆本体，使电缆本体不能上、下滑动；由于如图5所示，挤压部呈顶端和底端小、中间大的形状，从而外套筒旋紧时，挤压部更易抵紧各个抵接部；并且由于挤压部的凸块和外套筒的圆环形滑槽的配合，旋转外套筒可以向下移动挤压部，反向旋转可以上移动挤压部。由于各个电缆本体被固定在第三圆环柱形部处，避免了相互之间的摩擦，并且当电缆发生扭转时，第三圆环柱形部可以和第二圆环柱形部之间发生相对转动，从而实现了缓冲，减少了对电缆本体的扭转。

另外当使用一段时间后，一个或多个电缆本体可能由于被第一、二弹性垫片挤压得不够紧而出现下滑等情况，例如挤压部松动、第一、二弹性垫片老化等情况导致的。为了检测这种情况，可以执行如下检测步骤，检测步骤可以每隔设定时间(例如一天)执行一次。具体的检测模式包括如下步骤：

1)光源部和图像采集装置；

2)启动电机，使被动齿圈顺时针方向转动250度-300度，

3)接着使被动齿圈逆时针转动600度-700度；

4)控制器进行判定，如果图像采集装置在步骤2)和步骤3)的整个过程中有一个以上的电缆本体的识别标记没有被采集到，控制无线通信单元发射报警信号；

5)检测模式结束。

检测原理如下，通过使得第一圆环柱形部的正转和反转，第一圆环柱形部连接的光源部和图像采集装置，实际上围绕着多个电缆本体转动了完整的一圈以上，理论上应该能够采集到所有的电缆本体上的识别标记，如果步骤2)和步骤3)结束时，仍有一个以上的电缆本体的识别标记未被采集到，说明未被采集到识别标记的电缆本体出现了下滑、松动等情况，标记区不在原来的水平高度了，离开了图像采集装置的视场。从而通过无线通信单元及时报警，提醒维护。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (9)

1.一种具有故障报警功能的风力发电用电缆，其特征在于，包括控制器、无线通信单元、固定装置和多个电缆本体，所述固定装置包括第一圆环柱形部、第二圆环柱形部和第三圆环柱形部，所述第一、二圆环柱形部之间连接有第一轴承，所述第一轴承的外圈与第一圆环柱形部固定，第一轴承的内圈与第二圆环柱形部固定，所述第二圆环柱形部和第三圆环柱形部之间连接有第二轴承，第二轴承的外圈与第二圆环柱形部固定，第二轴承的内圈与第三圆环柱形部固定，所述第三圆环柱形部的内圆周具有多个截面呈弧形的竖直通槽，每个竖直通槽内具有一个第一弹性垫，所述第三圆环柱形部通过连接支架连接有圆形板，所述圆形板连接有多个弹片，每个弹片连接有一个截面呈弧形的抵接部，所述抵接部处固定有第二弹性垫，所述竖直通槽的数量、抵接部的数量和电缆本体的数量均相等，每个电缆本体穿过一个所述竖直通槽；所述圆形板的上表面固定连接有圆柱形的竖杆，竖杆上套有挤压部，所述竖杆上套有位于挤压部和圆形板之间的压缩弹簧，所述竖杆处具有外螺纹，所述竖杆处套有外套筒，所述外套筒具有与所述外螺纹啮合的内螺纹，所述挤压部的上表面具有多个截面呈倒梯形的凸块，所述外套筒的底端具有截面呈倒梯形的圆环形滑槽，多个凸块均位于所述圆环形滑槽内；所述挤压部的纵截面的外轮廓包括第一横线、第二横线、第一弧线和第二弧线，所述第一弧线连接第一横线和第二横线，所述第二弧线连接第一横线和第二横线；所述第二圆环柱形部通过固定支架连接有固定板，所述固定支架处固定有电机，所述电机的电机轴处具有主动齿轮，所述第一圆环柱形部的外圆周处固定有与所述主动齿轮啮合的被动齿圈，所述被动齿圈固定连接有安装板，所述安装板处设置有光源部和图像采集装置；每个电缆本体的外侧壁具有标记区，每个电缆本体的标记区内涂有一种识别标记，每个电缆本体的识别标记不与任何其他的电缆本体的识别标记相同。

2.根据权利要求1所述的具有故障报警功能的风力发电用电缆，其特征在于，所述第一轴承有一个，所述第二轴承有二个。

3.根据权利要求1所述的具有故障报警功能的风力发电用电缆，其特征在于，所述第一弹性垫和第二弹性垫均由橡胶制成。

4.根据权利要求1所述的具有故障报警功能的风力发电用电缆，其特征在于，所述电缆本体的数量为8个。

5.根据权利要求1所述的具有故障报警功能的风力发电用电缆，其特征在于，对于任一个电缆本体，其标记区内具有多个相同的识别标记。

6.根据权利要求1所述的具有故障报警功能的风力发电用电缆，其特征在于，所有的电缆本体的标记区竖直长度相等，均小于10cm。

7.根据权利要求1所述的具有故障报警功能的风力发电用电缆，其特征在于，所有的电缆本体的标记区位于同一水平高度。

8.根据权利要求1所述的具有故障报警功能的风力发电用电缆，其特征在于，所述光源为LED光源，所述图像采集装置为CMOS图像采集装置。

9.根据权利要求1所述的具有故障报警功能的风力发电用电缆，其特征在于，所述控制器能够控制执行检测模式，所述检测模式包括如下步骤：

1)光源部和图像采集装置；

2)启动电机，使被动齿圈顺时针方向转动250度-300度，

3)接着使被动齿圈逆时针转动600度-700度；

4)控制器进行判定，如果图像采集装置在步骤2)和步骤3)的整个过程中有一个以上的电缆本体的识别标记没有被采集到，控制无线通信单元发射报警信号；

5)检测模式结束。