CN111776871B - 一种水上电缆传输控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水上电缆传输控制系统，其特征在于：所述系统包括电缆传输轨道(1)、传输驱动装置(2)、电缆转运平台(3)、电缆升降平台(4)、转运卷筒(5)、运输船体(6)、卷绕支架(7)、及控制器(8)；分别通过控制器与电缆传输轨道及传输驱动装置、及电缆升降平台的连接，从而根据绕线需求在电缆传输至运输船体的过程中根据对应传感器的检测结果对绕线张力、绕线位置及绕线时间等因素做出及时调整，从而保证电缆传输至运输船体的过程整体均匀且稳定，进而保证后续水运电缆的过程稳定。

Description

一种水上电缆传输控制系统及方法
技术领域
本发明涉及水运电缆的技术领域，具体涉及一种水上电缆传输控制系统及方法。
背景技术
电缆实现水上运输时，往往通过专用传送带将电缆随其轴向长度方向输送至岸边起吊装置位置附近，再由起吊装置将电缆吊运至对应货轮上方，然后向下释放电缆，将电缆卷绕于货轮上对应的卷架之上以完成电缆的水上运输；然而在现有技术中，一方面为了最大可能利用运输船体的表面空间，需要在每个运输船体的卷绕支架上进行电缆的对应缠绕以完成尽可能多的电缆装载量，另一方面为了船运稳定，也需要电缆在卷绕支架上的绕线张力、绕线位置及绕线时间等符合预设要求，从而保证船体运输时的整体稳定，避免运输过程中电缆松散脱落，同时也避免对电缆本身造成结构和性能损坏从而影响使用，然后在绕线过程中，不可避免会存在电缆排布不整齐、运输的电缆尺寸不同摆放位置也不同等状况，停机再进行运输系统的调整不仅浪费时间输运精确度也不高。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺陷与不足，本发明提供了一种水上电缆传输控制系统及方法。
本发明请求保护的技术方案如下：
一种水上电缆传输控制系统，其特征在于：所述系统包括电缆传输轨道、传输驱动装置、电缆转运平台、电缆升降平台、转运卷筒、运输船体、卷绕支架、及控制器：其中，
电缆铺设于电缆传输轨道上并能在传输驱动装置的驱动下朝向电缆转运平台运动；
电缆升降平台位于电缆转运平台的上方，转运卷筒安装于电缆升降平台的顶部；
电缆传输轨道位于电缆转运平台的一侧，运输船体位于电缆转运平台的另一侧，在运输船体上安装有卷绕支架；
控制器分别与电缆传输轨道及传输驱动装置、电缆转运平台及电缆升降平台、运输船体及卷绕支架连接。
进一步地，本发明还提供一种水上电缆传输控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)控制器根据港口离岸距离预先确定电缆传输轨道的布设长度及倾斜角度、电缆转运平台的设置位置及转角范围、以及电缆升降平台的升降高度范围；
2)控制器根据电缆布设需求调节并确定卷绕支架的径向和轴向尺寸并在运输船体上的对应位置安装卷绕支架；
3)根据卷绕支架的径向和轴向尺寸及绕线需求确定电缆转运平台的转角、电缆升降平台的升降高度及转运卷筒的径向尺寸和安装位置；
4)将电缆送入电缆传输轨道，经由传输驱动装置的驱动将电缆沿电缆传输轨道送至电缆转运平台的位置下方；
5)电缆从一侧经由电缆转运平台被送入电缆升降平台，电缆升降平台将电缆吊起升高并缠绕卷入转运卷筒中再经由转运卷筒释放并缠绕至下方另一侧的运输船体上的卷绕支架上；
6)控制器根据卷绕支架上的传感器的检测结果对电缆传输轨道及传输驱动装置、及电缆升降平台做出对应控制。
进一步地，所述步骤2)中卷绕支架安装于运输船体的同一平面上或不同水平面上。
进一步地，所述步骤2)中卷绕支架的径向和轴向尺寸能够根据控制器指令进行调节。
进一步地，所述步骤6)中的传感器至少包括有张力传感器、绕线位置传感器、及绕线时间传感器。
进一步地，所述步骤6)中张力传感器检测到缠绕于卷绕支架上的电缆张力大于预设张力阈值范围时，控制器对应增大传输驱动装置的输出功率，同时对应增大电缆传输轨道的倾斜角度，并降低电缆升降平台的升降高度；所述步骤6)中张力传感器检测到缠绕于卷绕支架上的电缆张力小于预设张力阈值范围时，控制器对应减小传输驱动装置的输出功率，同时对应减小电缆传输轨道的倾斜角度，并同时升高电缆升降平台的升降高度。
进一步地，所述步骤6)中绕线位置传感器检测到缠绕于卷绕支架上的电缆绕线位置高出预设位置范围时，控制器对应减小传输驱动装置的输出功率，同时对应减小电缆传输轨道的倾斜角度，并同时升高电缆升降平台的升降高度；所述步骤6)中绕线位置传感器检测到缠绕于卷绕支架上的电缆绕线位置低于预设位置范围时，控制器对应增大传输驱动装置的输出功率，同时对应增大电缆传输轨道的倾斜角度，并降低电缆升降平台的升降高度。
进一步地，所述步骤6)中绕线时间传感器检测到缠绕于卷绕支架上的电缆绕线时间大于预设时间范围时，控制器对应增大传输驱动装置的输出功率，同时对应减小电缆传输轨道的倾斜角度，并降低电缆升降平台的升降高度；所述步骤6)中绕线时间传感器检测到缠绕于卷绕支架上的电缆绕线时间小于预设时间范围时，控制器对应降低传输驱动装置的输出功率，同时对应增大电缆传输轨道的倾斜角度，并增大电缆升降平台的升降高度。
本发明相对于现有技术所取得的有益效果是：
1)本发明提供一种水上电缆传输控制系统，分别通过控制器与电缆传输轨道及传输驱动装置、及电缆升降平台的连接，从而根据绕线需求在电缆传输至运输船体的过程中根据对应传感器的检测结果对绕线张力、绕线位置及绕线时间等因素做出及时调整，从而保证电缆传输至运输船体的过程整体均匀且稳定，进而保证后续水运电缆的过程稳定。
附图说明
图1是本发明一种水上电缆传输控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明专利的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示为本发明提供的一种水上电缆传输控制系统。
其具体技术方案如下：
一种水上电缆传输控制系统，系统包括电缆传输轨道1、传输驱动装置2、电缆转运平台3、电缆升降平台4、转运卷筒5、运输船体6、卷绕支架7、及控制器8：其中，
电缆铺设于电缆传输轨道1上并能在传输驱动装置2的驱动下朝向电缆转运平台3运动；
电缆升降平台4位于电缆转运平台3的上方，转运卷筒5安装于电缆升降平台4的顶部；
电缆传输轨道1位于电缆转运平台3的一侧，运输船体6位于电缆转运平台3的另一侧，在运输船体6上安装有卷绕支架；
控制器8分别与电缆传输轨道1及传输驱动装置2、电缆转运平台3及电缆升降平台4、运输船体6及卷绕支架7连接。
具体地，本发明还提供一种水上电缆传输控制方法，包括以下步骤：
1)控制器8根据港口离岸距离预先确定电缆传输轨道1的布设长度及倾斜角度、电缆转运平台3的设置位置及转角范围、以及电缆升降平台4的升降高度范围；
2)控制器8根据电缆布设需求调节并确定卷绕支架7的径向和轴向尺寸并在运输船体6上的对应位置安装卷绕支架7；
3)根据卷绕支架7的径向和轴向尺寸及绕线需求确定电缆转运平台3的转角、电缆升降平台4的升降高度及转运卷筒5的径向尺寸和安装位置；
4)将电缆送入电缆传输轨道1，经由传输驱动装置2的驱动将电缆沿电缆传输轨道1送至电缆转运平台3的位置下方；
5)电缆从一侧经由电缆转运平台3被送入电缆升降平台4，电缆升降平台4将电缆吊起升高并缠绕卷入转运卷筒5中再经由转运卷筒5释放并缠绕至下方另一侧的运输船体6上的卷绕支架7上；
6)控制器8根据卷绕支架7上的传感器的检测结果对电缆传输轨道1及传输驱动装置2、及电缆升降平台4做出对应控制。
具体地，步骤2)中卷绕支架7安装于运输船体6的同一平面上或不同水平面上，安装于同一平面上便于电缆的整体吊装操作，而安装于不同水平面上则有利于船体实现最大装载量的有效运输，进一步调高装载效率。
具体地，步骤2)中卷绕支架7的径向和轴向尺寸能够根据控制器8指令进行调节，因而当需要在同一个运输船体6上需要卷绕不同直径长度的电缆或卷绕于不同船体位置时卷绕需求不同时能够根据实际情况进行调节。
具体地，步骤6)中的传感器至少包括有张力传感器、绕线位置传感器、及绕线时间传感器，从而分别对卷绕支架7附近预设位置的绕线张力、绕线高度及绕线时间进行对应检测。
具体地，步骤6)中张力传感器检测到缠绕于卷绕支架7上的电缆张力大于预设张力阈值范围时，控制器8对应增大传输驱动装置2的输出功率，同时对应增大电缆传输轨道1的倾斜角度，并降低电缆升降平台4的升降高度；所述步骤6)中张力传感器检测到缠绕于卷绕支架7上的电缆张力小于预设张力阈值范围时，控制器8对应减小传输驱动装置2的输出功率，同时对应减小电缆传输轨道1的倾斜角度，并同时升高电缆升降平台4的升降高度；电缆张力过大时，通过控制器8对应增大传输驱动装置2的输出功率从而保证有多余的电缆经过电缆传输轨道1从而减小电缆内部张力，同时对应增大电缆传输轨道1的倾斜角度以减小电缆传输距离从而增大中间电缆富余长度以减小电缆内部张力，同时通过降低电缆升降平台4的升降高度以进一步减小电缆需要位移的长度增大中间电缆富余长度以减小电缆内部张力；同理，当绕线张力过小时，与上述相反操作即可以及时控制并增大电缆内部张力以实现电缆绕线及传输稳定。
具体地，步骤6)中绕线位置传感器检测到缠绕于卷绕支架7上的电缆绕线位置高出预设位置范围时，控制器8对应减小传输驱动装置2的输出功率，同时对应减小电缆传输轨道1的倾斜角度，并同时升高电缆升降平台4的升降高度；所述步骤6)中绕线位置传感器检测到缠绕于卷绕支架7上的电缆绕线位置低于预设位置范围时，控制器8对应增大传输驱动装置2的输出功率，同时对应增大电缆传输轨道1的倾斜角度，并降低电缆升降平台4的升降高度；绕线时电缆从卷绕支架7从下往上盘绕，检测时绕线位置过高，说明绕线时绕线张力过松，因此需要及时控制电缆在传输至运输船体6过程中的电缆张力，因此通过控制器8对应减小传输驱动装置2的输出功率对应以避免过长电缆堆积导致电缆张力过小而松散，同时对应减小电缆传输轨道1的倾斜角度以进一步拉紧电缆从而增加电缆张力，并同时升高电缆升降平台4的升降高度以进一步拉紧电缆从而增加电缆张力；同理，当绕线位置过低时，与上述相反操作以及时控制并减小位于卷绕支架7上方的电缆张力以实现电缆绕线及传输稳定。
具体地，步骤6)中绕线时间传感器检测到缠绕于卷绕支架7上的电缆绕线时间大于预设时间范围时，控制器8对应增大传输驱动装置2的输出功率，同时对应减小电缆传输轨道1的倾斜角度，并降低电缆升降平台4的升降高度；所述步骤6)中绕线时间传感器检测到缠绕于卷绕支架7上的电缆绕线时间小于预设时间范围时，控制器8对应降低传输驱动装置2的输出功率，同时对应增大电缆传输轨道1的倾斜角度，并增大电缆升降平台4的升降高度；绕线时间过长，说明绕线时绕线长度过短需要及时控制增大位于卷绕支架7上方的电缆长度，因此控制器8需要对应增大传输驱动装置2的输出功率以提高传输出线率，同时对应减小电缆传输轨道1的倾斜角度以保证最短的距离将电缆传输至电缆升降平台4，并降低电缆升降平台4的升降高度从而保证电缆能够尽快到达卷绕支架7上的电缆；同理，当绕线时间过短时，与上述相反操作以及时控制并减小位于卷绕支架7上方的电缆长度以实现电缆绕线及传输稳定。
作为优选，控制器8内部还设置有优先控制单元，通过优先控制单元确定控制器8对电缆传输轨道1、传输驱动装置2、及电缆升降平台4的控制优先级，在所述优先控制单元中预先设置有优先级控制顺序，用户根据实际需求也可以在控制器中对优先级控制顺序进行对应调节。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种水上电缆传输控制方法，其特征在于：包括有控制系统，所述控制系统包括有
电缆传输轨道(1)、传输驱动装置(2)、电缆转运平台(3)、电缆升降平台(4)、转运卷筒(5)、运输船体(6)、卷绕支架(7)、及控制器(8)：其中，
电缆铺设于电缆传输轨道(1)上并能在传输驱动装置(2)的驱动下朝向电缆转运平台(3)运动；
电缆升降平台(4)位于电缆转运平台(3)的上方，转运卷筒(5)安装于电缆升降平台(4)的顶部；
电缆传输轨道(1)位于电缆转运平台(3)的一侧，运输船体(6)位于电缆转运平台(3)的另一侧，在运输船体(6)上安装有卷绕支架；
控制器(8)分别与电缆传输轨道(1)及传输驱动装置(2)、电缆转运平台(3)及电缆升降平台(4)、运输船体(6)及卷绕支架(7)连接；
方法包括以下步骤：
1)控制器(8)根据港口离岸距离预先确定电缆传输轨道(1)的布设长度及倾斜角度、电缆转运平台(3)的设置位置及转角范围、以及电缆升降平台(4)的升降高度范围；
2)控制器(8)根据电缆布设需求调节并确定卷绕支架(7)的径向和轴向尺寸并在运输船体(6)上的对应位置安装卷绕支架(7)；
3)根据卷绕支架(7)的径向和轴向尺寸及绕线需求确定电缆转运平台(3)的转角、电缆升降平台(4)的升降高度及转运卷筒(5)的径向尺寸和安装位置；
4)将电缆送入电缆传输轨道(1)，经由传输驱动装置(2)的驱动将电缆沿电缆传输轨道(1)送至电缆转运平台(3)的位置下方；
5)电缆从一侧经由电缆转运平台(3)被送入电缆升降平台(4)，电缆升降平台(4)将电缆吊起升高并缠绕卷入转运卷筒(5)中再经由转运卷筒(5)释放并缠绕至下方另一侧的运输船体(6)上的卷绕支架(7)上；
6)控制器(8)根据卷绕支架(7)上的传感器的检测结果对电缆传输轨道(1)及传输驱动装置(2)、及电缆升降平台(4)做出对应控制。
2.根据权利要求1所述的一种水上电缆传输控制方法，其特征在于：所述步骤2)中卷绕支架(7)安装于运输船体(6)的同一平面上或不同水平面上。
3.根据权利要求1所述的一种水上电缆传输控制方法，其特征在于：所述步骤2)中卷绕支架(7)的径向和轴向尺寸能够根据控制器(8)指令进行调节。
4.根据权利要求1所述的一种水上电缆传输控制方法，其特征在于：所述步骤6)中的传感器至少包括有张力传感器、绕线位置传感器、及绕线时间传感器。
5.根据权利要求4所述的一种水上电缆传输控制方法，其特征在于：所述步骤6)中张力传感器检测到缠绕于卷绕支架(7)上的电缆张力大于预设张力阈值范围时，控制器(8)对应增大传输驱动装置(2)的输出功率，同时对应增大电缆传输轨道(1)的倾斜角度，并降低电缆升降平台(4)的升降高度；所述步骤6)中张力传感器检测到缠绕于卷绕支架(7)上的电缆张力小于预设张力阈值范围时，控制器(8)对应减小传输驱动装置(2)的输出功率，同时对应减小电缆传输轨道(1)的倾斜角度，并同时升高电缆升降平台(4)的升降高度。
6.根据权利要求4所述的一种水上电缆传输控制方法，其特征在于：所述步骤6)中绕线位置传感器检测到缠绕于卷绕支架(7)上的电缆绕线位置高出预设位置范围时，控制器(8)对应减小传输驱动装置(2)的输出功率，同时对应减小电缆传输轨道(1)的倾斜角度，并同时升高电缆升降平台(4)的升降高度；所述步骤6)中绕线位置传感器检测到缠绕于卷绕支架(7)上的电缆绕线位置低于预设位置范围时，控制器(8)对应增大传输驱动装置(2)的输出功率，同时对应增大电缆传输轨道(1)的倾斜角度，并降低电缆升降平台(4)的升降高度。
7.根据权利要求4所述的一种水上电缆传输控制方法，其特征在于：所述步骤6)中绕线时间传感器检测到缠绕于卷绕支架(7)上的电缆绕线时间大于预设时间范围时，控制器(8)对应增大传输驱动装置(2)的输出功率，同时对应减小电缆传输轨道(1)的倾斜角度，并降低电缆升降平台(4)的升降高度；所述步骤6)中绕线时间传感器检测到缠绕于卷绕支架(7)上的电缆绕线时间小于预设时间范围时，控制器(8)对应降低传输驱动装置(2)的输出功率，同时对应增大电缆传输轨道(1)的倾斜角度，并增大电缆升降平台(4)的升降高度。
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