CN112310890B - 一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法 - Google Patents

一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112310890B
CN112310890B CN202011134823.5A CN202011134823A CN112310890B CN 112310890 B CN112310890 B CN 112310890B CN 202011134823 A CN202011134823 A CN 202011134823A CN 112310890 B CN112310890 B CN 112310890B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cable
traction
roller
displacement
laying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011134823.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112310890A (zh
Inventor
岳雪钢
渠育智
闫丰友
陈忠顺
李航
赵炎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IN COLOR TWELVE METALLURGICAL CONSTRUCTION CO Ltd
Original Assignee
IN COLOR TWELVE METALLURGICAL CONSTRUCTION CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IN COLOR TWELVE METALLURGICAL CONSTRUCTION CO Ltd filed Critical IN COLOR TWELVE METALLURGICAL CONSTRUCTION CO Ltd
Priority to CN202011134823.5A priority Critical patent/CN112310890B/zh
Publication of CN112310890A publication Critical patent/CN112310890A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112310890B publication Critical patent/CN112310890B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/06Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle
    • H02G1/08Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle through tubing or conduit, e.g. rod or draw wire for pushing or pulling
    • H02G1/088Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle through tubing or conduit, e.g. rod or draw wire for pushing or pulling using pulling devices movable inside conduits

Landscapes

  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)

Abstract

本发明是有关于一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法,包括在综合管廊一侧平行接近电缆设计敷设位置的电缆滚轮通道上的电缆牵引过程和将电缆再移位至电缆设计敷设位置的移位过程两部分,在已有电缆敷设机械基础上增设综合管廊电动车及电缆牵引及移位装置和过程参数无线传感检测装置以提高过程效率,敷设过程采用视频及安全监控控制系统,通过在牵引机械基础上对牵引方式优化及建立综合管廊内电缆敷设动态敷设图和对电缆敷设过程管理控制,实现过程牵引力限制值及保护值参数及分段牵引距离参数自动计算、过程电缆敷设动态显示监控图及过程参数可视化监控、过程语音交流常态化、过程保护自动化和故障原因及处理过程视频及语音信息化。

Description

一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法
技术领域
本发明涉及电气工程领域综合管廊,特别是涉及一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法。
背景技术
综合管廊将包括电缆在内的管线集中设置,解决了管线设置、维护管理所面临的较多难题,提高了管线综合效率,但综合管廊的应用也对管线本身的敷设质量、过程管理维护提出了更高的要求;以往电缆的敷设更多的是依靠更多的人力,效率相对较低,随着施工管理过程的自动化和智能化应用,综合管廊内的电缆敷设也采用了较多的机械化设备,如电缆敷设机、卷扬机等,但过程效率仍然相对较低,同时电缆敷设质量不能很好的保证,特别是电缆牵引力超限后的隐性质量问题,电缆移至设计确定的电缆敷设位置仍需要较多的人力进行人工移位处理,敷设过程需要较多的施工人员进行现场监控,通讯方式相对敷设过程反应较慢,电缆敷设过程的自动化、智能化过程存在较多需要解决的问题。
有鉴于上述现有的技术存在的缺陷,本发明人经反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的技术存在的缺陷,而提供一种新型结构的一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法,所要解决的技术问题是在已有电缆敷设技术的基础上采用了更能适应在综合管廊内进行电缆牵引及移位的电缆牵引机械组合和配置了相应的视频及安全监控控制系统,通过更为实用的电缆牵引机械应用及智能化辅助手段保障,从根本上提高了电缆牵引及移位过程效率和保障了过程安全,同时该系统也可在电缆维护管理过程中提供便利,确保电缆不受伤害,从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于,提供一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法,所要解决的技术问题是通过视频及安全监控控制系统建立综合管廊内电缆敷设动态敷设图并进行相应参数的合理设置使其能更好的满足电缆波形敷设的质量要求,同时也有利于在电缆牵引机械及电缆滚轮敷设通道设置的过程中就可预先将电缆所承受的牵引力控制在规定要求范围内,从而更加适于实用。
本发明的再一目的在于,提供一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法,所要解决的技术问题是通过视频及安全监控控制系统的过程保护自动化和故障原因及处理过程视频及语音信息化手段使得综合管廊电缆牵引采用的分段牵引方式和电缆牵引力无线传感预警方式更为合理及具有更好的实用性,能合理控制电缆牵引移位过程的牵引力,提高电缆敷设过程的敷设质量,防止电缆牵引隐性故障的发生,从而更加适于实用。
本发明的再一目的在于,提供一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法,所要解决的技术问题是通过视频及安全监控控制系统对电缆敷设过程所控制的各项过程参数和对过程相关资源的优化设置,极大地提高了电缆敷设过程效率提高,从而更加适于实用。
本发明的再一目的在于,提供一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法,所要解决的技术问题是通过视频及安全监控控制系统的过程语音交流功能使其电缆牵引及移位全过程的信息交流、警示、语音控制操作更为方便快捷和具有更高的过程监控可靠性,从而更加适于实用。
本发明的还一目的在于,提供一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法,所要解决的技术问题是通过视频及安全监控控制系统加强了可视化监控的过程系统性管理和有效运行,提高了对电缆敷设过程监控的实时性和方便性,使其保障电缆敷设安全管理过程具有更高的过程监控可靠性,从而更加适于实用,且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,包括电缆牵引及移位装置、综合管廊电动车、卷扬牵引装置、由多套第一电缆滚轮装置设置形成的电缆滚轮通道、电缆输送机和视频及安全监控控制系统;
多套第一电缆滚轮装置在综合管廊内一侧上呈直线或弧形节点布置且应优先形成平行且接近设计确定的电缆敷设位置的电缆滚轮通道,电缆滚轮通道的多套第一电缆滚轮装置的安装间距能确保任两套第一电缆滚轮装置间的电缆弧度在不受牵引力的情况下满足电缆波形敷设余量的规范要求及电缆滚轮通道的电缆牵引状态下的弧形线不得与任何有损电缆的物体有交叉要求;每套第一电缆滚轮装置采用上端带锁扣装置的封闭环形滚轮装置且受力后可沿垂直轴水平旋转,当采用综合管廊电动车及电缆牵引及移位装置牵引电缆时,第一电缆滚轮装置的封闭环形电缆滚轮上口是打开的;
所述的电缆牵引及移位装置安装在综合管廊电动车上,该电缆牵引及移位装置是在综合管廊电动车行驶的过程中对电缆进行牵引或移位作业,单台或多台安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车分段与卷扬牵引装置、电缆输送机通过电缆滚轮通道能对电缆进行同时同步牵引;电缆牵引到位后,通过单台或多台综合管廊电动车上安装的电缆牵引及移位装置将电缆由电缆滚轮通道移位至设计确定的电缆敷设位置;
视频及安全监控控制系统包括微处理器控制处理单元、视频及安全监控单元、电缆同步牵引及移位保护单元和信息交流警示服务单元。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其中所述的电缆牵引及移位的装置由支座及固定装置、倒L型牵引或导引支架、悬臂型水平结构件、方位角调节横梁、连接横梁、吊重、门型固定架、第二电缆牵引旋转端头、拉力传感器及第一无线信息传输模块、电缆钢丝网套、第二电缆滚轮装置、第三电缆滚轮装置及滚轮重力传感器组成;
所述的支座及固定装置是固定和调节倒L型牵引或导引支架的旋转方位及高度并固定和调节门型固定架高度的装置;
该支座及固定装置由平行焊接或机械固定在一起的四组合方形外护套筒、单方形外护套筒、圆管形内套筒、方管形内套筒和螺杆紧固件组成;
电缆牵引及移位装置在综合管廊电动车靠近敷设或移位电缆的一侧设置,二个单方形外护套筒分别设置在四组合方形外护套筒的两侧且二个单方形外护套筒和四组合方形外护套筒组成的平面平行于电缆敷设方向;(见图5)
四组合方形外护套筒中的面向电缆敷设侧的两个方形外护套筒内是两根有竖直开口缝的圆管形内套筒,四组合方形外护套筒中的面向电缆敷设相反侧的两个四组合方形外护套筒和单方形外护套筒内设有竖直开口缝的方管形内套筒,四组合方形外护套筒和单方形外护套筒外侧设置有多道螺杆紧固件;两套倒L型牵引或导引支架的圆管形垂直部件分别插入在两根有竖直开口缝的圆管形内套筒中且可在水平180度范围内旋转及在设计计算高度范围内进行垂直调节并采用螺杆紧固件固定;(见图5)
两套门型固定架为方形结构且该门型固定架两侧垂直立柱分别插入并固定在四组合方形外护套筒和同侧的单方形外护套筒中的方管形内套筒中且插入后不能旋转,并由多道螺杆紧固件进行固定,门型固定架两侧垂直立柱平面平行于电缆敷设方向;(见图5、图6)
倒L型牵引或导引支架的水平旋转角度及高度调节的水平结构件是悬臂型水平结构件,通过对悬臂型水平结构件水平旋转角度且高度调节使其悬臂端部对电缆牵引或导引的方向与电缆敷设方向在同一条直线上;(见图6)
圆管形垂直部件和悬臂型水平结构件分别是倒L型牵引或导引支架的垂直部件和水平部件,悬臂型水平结构件和圆管形垂直部件是直接连接的,正常时呈倒L型,两套悬臂型水平结构件是分别伸入电缆滚轮通道和设计确定的电缆敷设位置的水平结构件。
在对电缆牵引状态下,两套悬臂型水平结构件的水平旋转且高度调节到位后由连接横梁、方位角调节横梁、门型固定架对以倒L型牵引或导引支架为主的牵引结构件进行可靠固定和结构强化;在对电缆移位状态下,两套悬臂型水平结构件的水平旋转且高度调节到位后由方位角调节横梁、门型固定架分别对不同高度和角度倒L型牵引或导引支架进行可靠固定和结构强化;(见图6、图7、图8和图9)
第三电缆滚轮装置和第二电缆滚轮装置安装在电缆牵引及移位装置上形成能满足电缆弯曲半径弧形曲线的电缆移位滚轮通道,电缆移位滚轮通道与第一电缆滚轮装置形成的电缆滚轮通道性质相同,只不过安装位置不同,第一电缆滚轮装置安装在一侧的支撑物上且用于电缆牵引敷设,电缆滚轮通道是处于直线或弧形曲线状态的较长水平通道,电缆移位滚轮通道是在电缆牵引及移位装置上处于弧形曲线状态的较短垂直移位通道,第二电缆滚轮装置位于电缆移位滚轮通道中间且为1个,第三电缆滚轮装置位于电缆移位滚轮通道两侧且至少为2个以上,第三电缆滚轮装置具体数量按弧形曲线电缆移位滚轮通道对满足电缆弯曲半径的需要确定;(见图4、图3、图7和图8)
悬臂型水平结构件的悬臂端部安装有第三电缆滚轮装置和第二电缆牵引旋转端头及拉力传感器,第二电缆牵引旋转端头的前端安装有带拉链的电缆钢丝网套,第三电缆滚轮装置为上开口且有锁扣的环形封闭电缆滚轮且环形封闭电缆滚轮下部或上部的滚轴为滚轮重力传感器,第三电缆滚轮装置受力后可沿其垂直轴水平旋转并与滚轮重力传感器和拉力传感器有信息连接的第一无线信息传输模块固定在悬臂型水平结构件上;(见图6和图8)
倒L型牵引或导引支架的圆管形垂直部件上端部安装有第二电缆滚轮装置,第二电缆滚轮装置为带有驱动电机和压轮的电缆滚轮,在对电缆移位状态下由综合管廊电动车和第二电缆滚轮装置对所移位电缆提供牵引力相反的作用力即平衡移位动力;使敷设至设计确定电缆敷设位置的电缆不是被综合管廊电动车拉紧而没有要求的电缆敷设余量,第二电缆滚轮装置对所敷设的电缆提供作用力与综合管廊电动车水平牵引力相反而相互抵消,使得综合管廊电动车实际提供的仅是提升力,预设的电缆余量在电缆移位后不会改变,保证电缆实际敷设质量;
电缆牵引或移位的装置由支座及固定装置安装在综合管廊电动车上且在方位角调节横梁后端配有平衡吊重。(见图7)
前述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其中所述的电缆牵引及移位装置安装在综合管廊电动车上且牵引电缆沿敷设方向运行时,同侧的两套倒L型牵引或导引支架的悬臂型水平结构件端部均调节在用于敷设电缆的电缆滚轮通道上方并采用前后倒L型牵引或导引支架同高度加强的连接横梁进行水平连接,分别通过两套倒L型牵引或导引支架的悬臂型水平结构件的悬臂端部安装的第二电缆牵引旋转端头及拉力传感器对电缆进行同一方向同时牵引;
电缆牵引及移位装置安装在综合管廊电动车上且沿电缆敷设相同或相反方向将电缆由用于敷设电缆的电缆滚轮通道移位至电缆设计确定的敷设位置时,行进前方的倒L型牵引或导引支架的悬臂型水平结构件端部及其上安装的带有滚轮重力传感器的第三电缆滚轮装置调节在用于敷设电缆的电缆滚轮通道上方,行进后方的倒L型牵引或导引支架的悬臂型水平结构件端部及其上安装的带有滚轮重力传感器的第三电缆滚轮装置调节在电缆设计确定的敷设位置上方,倒L型牵引或导引支架的电缆移位滚轮通道内安装有一套带有驱动电机和压轮的电缆滚轮的第二电缆滚轮装置,第二电缆滚轮装置和第三电缆滚轮装置安装位置保证电缆移位滚轮通道内确定的电缆移位曲线是能满足电缆敷设半径要求的弧形曲线。
前述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其中所述的视频及安全监控单元包括可随机布置的可移动无线视频子单元、移动终端管理系统、综合管廊电动车信息交流警示服务子单元和视频信息处理子单元;(见图11-图13)
可移动无线视频子单元设置在综合管廊电缆敷设方向上的任一重要区域内进行电缆敷设关键部位视频监控并可随时变动设置位置,手持的移动终端管理系统和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元为视频人机交互终端且能实现视频及安全监控控制系统过程监控、参数显示、参数超限报警、起停电缆牵引或电缆移位控制功能;
电缆同步牵引及移位保护单元包括拉力传感器、滚轮重力传感器、第一无线信息传输模块、远端无线信息收发及信息输入输出装置、综合管廊电动车牵引控制单元、卷扬牵引装置牵引控制单元、电缆输送机牵引控制单元、牵引距离传感器、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元;
卷扬牵引装置的牵引钢丝绳前端部的第一电缆牵引旋转端头、电缆牵引及移位装置的第二电缆牵引旋转端头对电缆牵引连接处均分别安装有拉力传感器和第一无线信息传输模块,该第一无线信息传输模块主要用于传感器信息传输;(见图2)
其中,卷扬牵引装置的牵引钢丝绳前端部的第一电缆牵引旋转端头251的拉力传感器和第一无线信息传输模块各1个且为相互传感检测和无线传输功能配套的部分;而电缆牵引及移位装置上的2个第二电缆牵引旋转端头各安装1个拉力传感器,因其2个拉力传感器安装在同一台设备相近的两个部位,则其2个拉力传感器配套的第一无线信息传输模块可共同配置为1个;(见图2)
卷扬牵引装置的卷扬牵引装置卷筒侧转向滚轮上、电缆牵引及移位装置的悬臂型水平结构件悬臂端安装的第三电缆滚轮装置上端或下端安装有滚轮重力传感器,当第三电缆滚轮装置安装位置不同时滚轮重力传感器在第三电缆滚轮装置上的安装位置也需要同步调整;卷扬牵引装置的钢丝绳卷筒上安装有牵引距离传感器;(见图2)
卷扬牵引装置、电缆输送机和综合管廊电动车上均安装有远端无线信息收发及信息输入输出装置,卷扬牵引装置安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置与卷扬牵引装置牵引控制单元和卷扬牵引装置卷筒侧转向滚轮上安装的滚轮重力传感器、卷扬牵引装置的卷筒轴上安装的牵引距离传感器间通过硬接线连接;
电缆输送机上安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置与电缆输送机牵引控制单元间通过硬接线连接;
综合管廊电动车上安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置与综合管廊电动车牵引控制单元和综合管廊电动车上安装的牵引距离传感器间通过硬接线连接;无线信息收发传输的微处理器控制处理单元采用小型计算机模块,实现对输入及输出信息按要求程序进行快速计算和处理,微处理器控制处理单元设置在有稳定电源和无线信息通畅的位置上;微处理器控制处理单元可与施工现场智慧工地系统进行相应的信息联通和资源共享;(见图2)
微处理器控制处理单元包括视频信息处理子单元、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元、信息交流警示服务信息处理子单元、第二无线信息传输模块;(见图13)
视频信息处理子单元、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元、信息交流警示服务信息处理子单元分别是视频及安全监控单元、电缆同步牵引及移位保护单元、信息交流警示服务单元的信息计算处理部分且均位于微处理器控制处理单元内并共用同一微处理器控制单元;且视频信息处理子单元、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元、信息交流警示服务信息处理子单元分别用于视频及安全监控单元、电缆同步牵引及移位保护单元、信息交流警示服务单元的信息计算及处理功能且相互间存在双向信息交流;
第二无线信息传输模块用于微处理器控制处理单元的内外部无线信息收发传输;
第一无线信息传输模块是将拉力传感器、电缆牵引及移位装置上的滚轮重力传感器的传感信息通过无线方式传输至电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元进行相应的信息计算处理;第一无线信息传输模块是与拉力传感器、电缆牵引及移位装置上的滚轮重力传感器配套设置并将拉力传感器、滚轮重力传感器的传感信息通过无线方式传输至电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元进行相应的信息计算处理;
远端无线信息收发及信息输入输出装置是将综合管廊电动车牵引控制单元、卷扬牵引装置牵引控制单元、电缆输送机牵引控制单元与微处理器控制处理单元间进行双向信息传输;卷扬牵引装置的牵引钢丝绳卷筒端、电缆输送机电缆牵引端安装的滚轮重力传感器主要与卷扬牵引装置、电缆输送机距离相近而共同采用远端无线信息收发及信息输入输出装置通过无线信息传输至电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元进行相应的信息计算处理;
电缆同步牵引及移位保护单元能对安装有电缆牵引及移位装置的多台综合管廊电动车、卷扬牵引装置、电缆输送机的电缆牵引或电缆移位过程进行同步监控、控制、参数计算和保护;
视频及安全监控控制系统采用软件形式建立综合管廊内初步电缆敷设动态敷设图,即电缆滚轮通道设置为空间路径并可进行相应参数修改,能根据在施工现场获取的传感和输入输出信息并经验证即可将所述牵引机械加入初步电缆敷设动态敷设图,能按所敷设的不同型号及截面电缆在已有牵引机械中提供较为合理的牵引机械数量和优化的多个牵引机械分段牵引方式,通过所需相应参数的合理输入和对相应的输入输出监控信息的快速获取及处理即能实现在手持的移动终端管理系统和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元上对电缆牵引和移位过程的安全过程实时监控该综合管廊电动车信息交流警示服务子单元设置在综合管廊电动车驾驶室内,是以显示屏为终端的交互设备,综合管廊电动车信息交流警示服务子单元与移动终端管理系统为功能基本相同的交互设备;
牵引距离传感器传感信息共用卷扬牵引装置安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置通过无线信息传输至信息交流警示服务单元和电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元进行相应的信息计算处理;
通过手持的移动终端管理系统和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元输入电缆相关参数、安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车、卷扬牵引装置、电缆输送机牵引力参数信息,微处理器控制处理单元按不同型号及截面电缆相应参数通过微处理器控制处理单元进行第一电缆滚轮装置设置间距、已知牵引机械类型及数量情况下的分段牵引方式、拉力传感器和滚轮重力传感器牵引力检测信息的限定和保护值进行计算、显示及相关信息经专业技术人员确认后,对不同型号及截面和不同部位的电缆拉力传感器、电缆滚轮重力传感器的报警设定和保护值进行赋值;
与微处理器控制处理单元的视频信息处理子单元相连接的多个可移动无线视频子单元、视频信息处理子单元、可利用的施工现场智慧工地系统视频子单元,主要是利用已有的视频部分组成一个可移动无线视频子单元,可移动无线视频子单元本身具有无线传输功能,能直接将信息传输至视频信息处理子单元进行相应的信息计算处理;信息交流警示服务单元的语音信息交流警示服务功能建立在视频及安全监控单元、电缆同步牵引及移位保护单元和施工现场智慧工地信息资源基础上,能实现电缆牵引及移位全过程的语音信息交流、警示和控制操作功能。
前述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车、卷扬牵引装置、电缆输送机组成牵引机械,所述牵引机械在电缆滚轮通道上从电缆牵引开始端向牵引完成端设置顺序为:电缆输送机、安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车、卷扬牵引装置,当电缆滚轮通道上存在牵引力较大或有障碍物影响牵引过程的区段时在此区段内可插入设置相应数量的电缆输送机作为辅助牵引机械;
多台牵引机械中的每台牵引机械牵引区段是以电缆滚轮通道上电缆牵引敷设完成时每台牵引机械所允许的电缆牵引长度确定的牵引区段进行划分的;
当卷扬牵引装置为1台时,在电缆滚轮通道上开始的电缆牵引顺序为:卷扬牵引装置、安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车、电缆输送机,卷扬牵引装置首先沿电缆滚轮通道牵引电缆;当卷扬牵引装置达到所牵引电缆的最大允许牵引长度前将安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车加入电缆牵引过程,后续每台牵引机械在已加入牵引过程的牵引机械所牵引电缆的最大允许牵引长度前按顺序加入牵引过程,当监测到已加入牵引过程的牵引机械牵引力相对较大时,则已设置在电缆牵引开始端的电缆输送机提前加入或适当调整电缆输送机的设置位置进行解决,必要时由已加入牵引的安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车进行牵引速度调节或改变牵引位置解决;
电缆沿电缆滚轮通道敷设且由电缆本身承受牵引力时,电缆的牵引采用分段牵引方式,即:分段牵引方式为针对确定型号和截面的电缆和已有的牵引机械类型和数量,以及每种牵引机械所允许牵引的最大电缆长度,确定采用的牵引机械数量最少及最优的排列组合;针对每一种型号和截面的电缆,每种牵引机械均需确定自身允许的电缆牵引长度,即每一种牵引机械针对每一种型号和截面的电缆所允许牵引的最大电缆长度,一种型号和截面及一定长度的电缆的分段牵引数或所需的牵引机械的数量最少及最优的排列组合由每种牵引机械针对该种型号的电缆所允许牵引的最大电缆长度确定;每种牵引机械自身的电缆牵引长度均可由视频及安全监控控制系统的微处理器控制处理单元进行综合计算处理且由专业技术人员确认后实施;
具体电缆分段牵引方式由微处理器控制处理单元的电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元按《GB50217-2018电力工程电缆设计标准》附录H.0.2、H.0.4条电缆牵引力计算公式及计入安全系数的牵引力计算公式及实际电缆牵引过程验证确定,以确保每一种型号电缆分段的电缆牵引端所承受的牵引力不超过电缆允许承受的牵引力并考虑各分段牵引力不同步时需考虑的安全系数;不同型号和截面的电缆所承受的牵引力限制值和保护值由符合认证要求的专业人员依据电缆牵引力计算值进行设置。
前述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其中所述的牵引机械中的卷扬牵引装置在电缆滚轮通道的完成端设置一台卷扬牵引装置,卷扬牵引装置能再增加台或多台设置在电缆滚轮通道的中间某一或多点上,在这种情况下电缆滚轮通道是以卷扬牵引装置划分的,每台卷扬牵引装置所涉及的电缆滚轮通道长度的开始端相同或不同,但其电缆滚轮通道长度的完成端均在每台卷扬牵引装置的设置位置上;
安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车设有1台或多台,安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车是适应综合管廊内电缆牵引和移位的专用机械,它是提高综合管廊内电缆牵引敷设、移位、拆卸过程效率的主要牵引的机械;
牵引机械的数量是根据电缆敷设长度和已有可利用机械数量由视频及安全监控控制系统对电缆牵引力计算所得的,是在可利用机械基础上与过程效率相关的;
牵引机械组合是一台卷扬牵引装置、一台或多台安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车、以及在上述基础上确定的辅助电缆输送机组成的,由于电缆移位部分必须要有安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车,因而电缆牵引部分至少应配置相应数量的安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车;
安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车能代替卷扬牵引装置,因而牵引机械组合或是由一或多台安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车以及在上述基础上确定的辅助电缆输送机组成;
一台或多台安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车数量能满足电缆牵引过程要求时,牵引机械中不需要电缆输送机。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统的应用方法,其方法包括:确定用于敷设电缆的电缆滚轮通道的设置方式,
根据综合管廊的实际情况确定用于敷设电缆的电缆滚轮通道的设置位置,应优先选择形成平行接近设计确定电缆敷设位置的电缆滚轮通道,即合理选择在综合管廊地面、侧壁、顶部、电缆管轮支座或支撑架的其中之一上设置接近设计确定电缆敷设位置的电缆滚轮通道,电缆滚轮通道宜为沿综合管廊长度方向的同一高度直线设置,当直线通道有障碍物阻档或无法按直线通道设置时,可在无法按直线通道设置部位将电缆滚轮通道设置为满足综合管廊可能的最大直径电缆弯曲半径的弧形通道;
电缆滚轮通道中第一电缆滚轮装置的设置间距按能确保综合管廊可能的最大直径电缆在任两套封闭环形电缆滚轮间在所敷设电缆不受牵引力的情况下的电缆弧度满足电缆波形敷设的规范要求及电缆滚轮通道的在所敷设电缆承受牵引力的情况下电缆弧形曲线不得与任何有损电缆的物体有交叉要求确定,具体可由微处理器控制处理单元按综合管廊可能的最大直径电缆相关参数和经验公式确定计算;
当电缆滚轮通道周边局部存在对后续电缆移位操作的障碍时,将存在对后续电缆移位操作的障碍位置处的电缆滚轮通道的1个或2个第一电缆滚轮装置设置在设计确定电缆敷设位置所在的电缆滚轮支座或支撑架上且该位置的电缆滚轮通道为符合直径最大电缆弯曲半径的弧形曲线,当存在对后续电缆移位操作的障碍位置处的设计确定电缆敷设位置的电缆管轮支座或支撑架位置不相同时,所述电缆滚轮通道的1个或2个第一电缆滚轮装置安装位置按电缆敷设不同阶段作相应的移位修改,对存在后续电缆移位操作的障碍位置处增设可移动无线视频子单元并增设综合管廊电动车或专用识别标识的图像识别程序,当增设的可移动无线视频子单元识别到综合管廊电动车或专用识别标识靠近并达到规定距离限值时进行报警提示和达到规定距离极限值时进行停止电缆牵引控制操作。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统的应用方法,
还包括对电缆参数及拉力传感器和滚轮重力传感器的报警限制和保护设定值进行确认赋值,并确定电缆分段牵引方式
每种电缆敷设前,由专业技术人员通过手持移动终端管理系统或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元确认所敷设电缆参数及拉力传感器和滚轮重力传感器的报警限制和保护设定值的正确性并完成其赋值操作;
每种电缆敷设前,由专业技术人员通过手持移动终端管理系统或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元确认已知牵引机械类型及数量情况下所提供的最低电缆分段牵引方式,即确认电缆在电缆滚轮通道上敷设所需要的最少分段牵引机械数量和分段牵引电缆的牵引机械的允许分段牵引长度确定的间隔距离数值并安排大于或等于确认数量的牵引机械按小于或等于确定的相应牵引机械间隔距离数值进行同时同步牵引操作准备。
前述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统的应用方法,还包括安装电缆滚轮通道及设置牵引机械,按确定的电缆滚轮通道的设置方式设置相应的第一电缆滚轮装置,并按确定的电缆分段牵引方式设置相应类型和数量的牵引机械;采用电缆牵引及移位装置对电缆进行牵引时,电缆滚轮通道中第一电缆滚轮装置的上口应打开;
电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车设置在电缆滚轮通道开始牵引端,安装有带拉链的电缆钢丝网套及拉力传感器的第二电缆牵引旋转端头的两套倒L型牵引或导引支架的悬臂型水平结构件的悬臂端部位于电缆滚轮通道的上方;
每种牵引机械的所属电缆牵引分段划分按电缆牵引完成时每种牵引机械所实际牵引的电缆分段位置进行确定,而解决牵引力较大或有障碍物影响的辅助电缆输送机不进行所属电缆牵引分段划分,
卷扬牵引装置和电缆输送机均设置在其所属电缆牵引分段的首端,卷扬牵引装置的牵引钢丝绳端部安装有拉力传感器及第一无线信息传输模块的第一电缆牵引旋转端头、安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车均位于电缆牵引开始端;
电缆输送机可设置在电缆滚轮通道有较好的稳定支撑的位置上,可代替电缆滚轮通道所在位置的第二电缆滚轮装置;
将卷扬牵引装置设置在卷扬牵引装置所属电缆牵引分段的首端后,由卷扬牵引装置引出的钢丝绳及第一电缆牵引旋转端头通过电缆滚轮通道引至电缆滚轮通道开始端;
在电缆滚轮通道的重要部位和每台牵引机械的牵引端临时安装可移动无线视频子单元,或通过视频及安全监控控制系统与可监测电缆滚轮通道的智慧工地系统视频子单元进行信息联通,微处理器控制处理单元安装在综合管廊内有稳定电源和无线信息通畅的位置上,由专业人员通过手持的移动终端管理系统或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元对视频及安全监控控制系统进行调试验证,特别是电缆同步牵引及移位保护单元,需确保所敷设电缆承受的牵引力限制值和保护值、所述牵引机械各单元允许的电缆牵引长度参数设定值正确,保护及监控系统正常,第一次进行电缆敷设时需对视频及安全监控控制系统进行空载模拟测试是否正常;
前述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统的应用方法,还包括电缆牵引敷设步骤及过程控制,具体步骤如下:
步骤1:电缆的牵引操作首先在电缆滚轮通道开始端进行,当确定的电缆牵引机械包括卷扬牵引装置时,在电缆敷设开始端优先与设置在距离电缆滚轮通道开始端最远的卷扬牵引装置所引出的牵引钢丝绳采用电缆钢丝网套或专用电缆牵引头进行可靠连接,此卷扬牵引装置即为排序第一的牵引装置,当确定的电缆所述牵引机械不包括卷扬牵引装置时则可采用安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车在电缆滚轮通道开始端进行电缆牵引操作,此安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车即为排序第一的牵引装置;每台牵引机械所牵引的某一型号及截面电缆所允许牵引的最大电缆长度即为该牵引机械牵引分段的最大长度;
步骤2:由专业人员通过手持的移动终端管理系统或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元启动排序第一的牵引机械牵引电缆沿电缆滚轮通道向前运行,或由专人操作安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车牵引电缆前行,直至在达到排序第一的牵引机械牵引分段长度最大值以前停止牵引运行后再分步加入后续排序第二、三……牵引机械;
步骤3:当排序第一的牵引机械牵引电缆达到其牵引分段长度最大值前停止牵引运行后,在电缆滚轮通道开始端进行排序第二的牵引机械的施加牵引,排序第一的牵引机械一般为安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车,当电缆牵引及移位装置的第二电缆牵引旋转端头的前端带有可分开式拉链的电缆钢丝网套与电缆可靠连接后,排序第一牵引机械、第二牵引机械同时同步牵引电缆沿电缆滚轮通道向前运行,直至达到排序第二的牵引机械牵引分段长度最大值前排序第一、第二牵引机械同时同步停止牵引运行;
步骤4:当排序第一、第二牵引机械牵引电缆达到排序第二牵引机械的牵引分段最大值前停止牵引运行后,如前述施加排序第三牵引机械牵引电缆向前运行,直至所敷设电缆通过电缆滚轮通道并其首尾两端达到设计确定的联结点或多段电缆的中间电缆接头后,结束本条或本段所敷设电缆牵引操作;
步骤5:牵引机械牵引电缆运行时,专业人员通过手持移动终端管理系统或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元获取视频信息处理子单元、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元、信息交流警示服务信息处理子单元相应的过程视频、传感监控及语音交流信息,实现过程可视化监控、过程语音交流常态化、过程保护自动化和故障原因及处理过程视频及语音信息化;
当卷扬牵引装置为排序第一牵引的装置时,可通过排序第一的卷扬牵引装置上安装的牵引距离传感器获取实际牵引电缆的距离信息用于控制或提示每一种所述牵引机械的牵引分段长度不超过其最大值;当安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车为排序第一的牵引装置时,实际牵引电缆的距离信息可通过综合管廊电动车牵引控制单元获取后用于电缆敷设过程牵引分段长度最大值控制;
当某一牵引机械设置的拉力传感器或滚轮重力传感器获取的实际电缆牵引力传感信息≥牵引力限制值时,进行多台牵引机械同步牵引状态下的调节控制,多个牵引机械同步牵引状态下的调节控制方式包括综合管廊电动车的调速、在电缆滚轮通道牵引阻力较大位置布设的辅助电缆输送机的加入、退出和在电缆滚轮通道开始牵引端布设的电缆输送机提前加入牵引的方法;当某一所述牵引机械设置的拉力传感器或滚轮重力传感器的获取的实际电缆牵引力传感信息≥牵引力保护值时,所有牵引机械同时停止运行,通过获取视频信息处理子单元、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元、信息交流警示服务信息处理子单元相应信息和现场查找并解决电缆牵引力保护问题,所有所述牵引机械再起动恢复同步牵引运行时,再起动过程采用从电缆滚轮通道开始牵引端向完成端顺序延迟△ts的方式进行,再起动过程可由人工或视频及安全监控控制系统自动完成,延迟时间△ts由认证的专业人员根据电缆敷设现场具体情况进行设置;
步骤6:当安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车牵引电缆靠近电缆滚轮通道周边局部存在对后续电缆牵引或移位操作的障碍位置时,所有电缆牵引机械同时停止牵引,将安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车的电缆牵引端上带有可分开式拉链的钢丝网套拆下并安装于同一障碍位置对后续电缆牵引或移位操作的障碍位置前方后,所有电缆牵引机械按再起动过程起动后继续牵引电缆向前运行;
步骤7:当整条电缆在电缆滚轮通道上敷设完成后,需要控制电缆滚轮通道上的电缆是否符合波形敷设的规范要求,测定电缆余量较小时要将电缆及时进行回撤或牵引操作,电缆回撤或牵引操作是从电缆余量较大的一端开始进行操作,电缆回撤或牵引操作可为单一或某一区段牵引机械依次在其允许牵引长度内进行牵引,直至满足波形敷设的规范要求为止;测定电缆余量较大时则需及时进行相应牵引操作或在下一步电缆移位操作中对相应电缆局部区段施加一定的牵引力,以减少电缆余量较大的情况且符合波形敷设的规范要求;
前述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统的应用方法,还包括电缆移位敷设步骤及过程控制,具体步骤如下:
步骤1:首先确认所敷设的电缆是否有综合管廊外部敷设部分且是否已按设计确定的敷设线路敷设到位,当确认在综合管廊长度方向有一侧外部已敷设电缆已按设计确定的线路敷设完成后,才能从已确认敷设完成的外部电缆与综合管廊内电缆滚轮通道上已敷设电缆的分界点处开始对综合管廊内电缆滚轮通道上已敷设电缆进行移位操作;
当所敷设的电缆直径小于综合管廊可能的最大电缆直径时且电缆敷设长度大于综合管廊长度较多或所敷设的电缆包括综合管廊外所敷设的较长电缆时,电缆移位敷设开始前应着重对整条电缆的敷设余量进行确认;
步骤2:确认电缆在综合管廊内电缆滚轮通道上敷设完成的状况,电缆是否符合波形敷设的规范要求,当测定电缆余量较小时要完成相应的电缆回撤或牵引操作;当测定电缆余量较大且无外部已敷设电缆施加静摩擦拉力时要进行相应的电缆牵引操作或考虑采用所述牵引机械配合电缆移位敷设过程以控制和保证电缆移位操作过程中的电缆敷设余量符合电缆规范要求;
步骤3:电缆移位敷设由安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车完成过程操作,综合管廊电动车可由综合管廊的一侧向另一侧进行电缆移位操作,电缆波形敷设控制要求较为容易满足时可增加相应的综合管廊电动车1数量并同时进行电缆移位操作;
步骤4:根据权利要求2及3所述的电缆移位要求综合管廊电动车上安装有电缆牵引及移位装置设置在电缆滚轮通道的一侧,综合管廊电动车行进前方的倒L型牵引或导引支架的悬臂型水平结构件上安装的滚轮重力传感器的第三电缆滚轮装置调节在用于敷设电缆的电缆滚轮通道上方,综合管廊电动车行进后方的倒L型牵引或导引支架的悬臂型水平结构件上安装的滚轮重力传感器的第三电缆滚轮装置调节在电缆设计确定的敷设位置上方,倒L型牵引或导引支架的圆管形垂直部件和悬臂型水平结构件垂直连接区域还安装有滚轮轴式驱动电机和压轮的第二电缆滚轮装置,在电缆滚轮通道上方和设计确定的电缆敷设位置上方各一套第二电缆滚轮装置,如需安装多套满足电缆敷设半径时,则设二套以上第二电缆滚轮装置;第三电缆滚轮装置和第二电缆滚轮装置所组成的电缆移位曲线是能满足电缆敷设半径要求的弧形曲线;
步骤5:将位于电缆滚轮通道上方或设计确定的电缆敷设位置上方的倒L型牵引或导引支架的悬臂型水平结构件上安装的的第三电缆滚轮装置顶部锁扣打开,需移位的电缆放入前后二套第三电缆滚轮装置内,以及第二电缆滚轮装置的滚轮轴式驱动电机上并用锁定的压轮将电缆压住后,开始起动综合管廊电动车进行电缆移位操作,同时第二电缆滚轮装置的滚轮轴式驱动电机同时起动进行电缆移位操作,直至综合管廊中部有移位障碍物位置或电缆滚轮通道的另一端,当位于综合管廊中部有移位障碍物位置时,将移位电缆从上述前后二套第三电缆滚轮装置内和第二电缆滚轮装置的滚轮轴式驱动电机和锁定的压轮的压轮装置内取出,将电缆牵引及移位装置的倒L型牵引或导引支架收回,起动综合管廊电动车前行并避开综合管廊中部有移位障碍物位置后重新布置电缆牵引及移位装置的倒L型牵引或导引支架,并开始后续段的电缆移位操作;综合管廊中部有移位障碍物位置的电缆由人工水平移位以满足设计安装要求;
步骤6:电缆移位敷设过程中,综合管廊电动车驾驶人员和专业人员通过手持的移动终端管理系统或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元获取视频信息处理子单元、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元、信息交流警示服务信息处理子单元相应的过程视频、传感监控及语音交流信息,实现过程可视化监控、过程语音交流常态化、过程保护自动化和故障原因及处理过程视频及语音信息化;
综合管廊电动车驾驶人员和专业人员通过第三电缆滚轮装置上安装的滚轮重力传感器的牵引力传感信息对综合管廊电动车进行主动调速,当滚轮重力传感器的牵引力传感信息≥牵引力限制值时,由驾驶人员和专业人员或电缆同步牵引及移位保护单元进行被动调节;当滚轮重力传感器的牵引力传感信息≥牵引力保护值时,由驾驶人员和专业人员或电缆同步牵引及移位保护单元进行被动保护停机操作;综合管廊电动车驾驶人员和专业人员通过现场观察和可移动无线视频子单元获取设计确定的电缆敷设位置上电缆余量实际预留情况,并可通过手持移动终端管理系统或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元调节第二电缆滚轮装置的滚轮轴式驱动电机的运行方式进行电缆余量控制。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,其至少具有下列优点:
1、在综合管廊一侧优先形成平行接近设计确定的电缆敷设位置的电缆滚轮通道,利用本发明安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车使综合管廊一侧设计确定的电缆可通过电缆滚轮通道将电缆敷设到设计确定的电缆敷设位置上,避免在不同电缆敷设支架处多次布设电缆滚轮通道,安装位置基本不变的电缆滚轮通道可便于电缆牵引机械的通用设置和提高电缆牵引过程效率,同时电缆滚轮通道也可在电缆维护管理过程中提供便利。
2、在电缆滚轮通道设计时通过对电缆滚轮间距的控制,即利用两对或多对电缆滚轮间电缆弧形余量的预留,来满足电缆波形敷设的质量要求,同时也有利于控制电缆牵引机械将电缆的牵引力控制在规定要求范围内,电缆滚轮间距的计算和电缆弧形余量的预留控制均可通过视频及安全监控控制系统辅助完成。
3、电缆牵引机械主要采用安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车和卷扬牵引装置、电缆输送机,其中以安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车和有或无卷扬牵引装置为主参与电缆牵引过程,电缆输送机主要布置在电缆滚轮通道的开始牵引端作为后续补充牵引机械和在电缆牵引力较大处及存在牵引障碍位置处设置作为辅助牵引机械;电缆输送机可设置电缆滚轮通道有较好的稳定支撑的位置上,可代替电缆滚轮通道所在位置的第二电缆滚轮装置,综合管廊电缆牵引采用分段牵引方式和电缆牵引力无线传感预警方式,合理控制电缆牵引过程的牵引力,提高电缆敷设过程的敷设质量,防止电缆牵引隐性故障的发生。
4、安装在综合管廊电动车上的电缆牵引及移位装置能将综合管廊电动车的牵引力转变为电缆滚轮通道上方平行牵引力;电缆移位时安装在综合管廊电动车上的电缆牵引及移位装置还可将电缆滚轮通道上已敷设到位的电缆移位至设计确定的电缆敷设位置上并通过带有滚轮轴式驱动电机及压轮的第二电缆滚轮装置保证电缆波形敷设的质量要求;电缆牵引及移位装置的应用提高了电缆敷设过程的机械化率,使得电缆敷设过程效率处以提高。
5、电缆敷设过程采用了物联网无线通讯技术,通过手持移动终端管理系统、综合管廊电动车信息交流警示服务子单元实现了以可移动无线视频子单元为主的视频及安全监控单元、信息交流警示服务单元的可靠联接及相应功能的可靠应用,视频及安全监控控制系统也可与施工现场智慧工地系统进行相应的信息联通,保障电缆敷设过程安全管理过程的有效运行。
6、电缆敷设过程采用了电缆同步牵引及移位保护单元的电缆拉力传感器、电缆滚轮重力传感器、牵引距离传感器、第一无线信息传输模块、远端无线信息收发及信息输入输出装置、综合管廊电动车牵引控制单元、卷扬牵引装置牵引控制单元、电缆输送机牵引控制单元的结合实现了电缆同步牵引及移位同步控制和保护功能,使得电缆牵引过程不会超过电缆本身所允许的牵引力和保证电缆波形敷设的质量要求以及避免由此引起的电缆伤害;
7、电缆敷设过程所需要计算和选择的参数均可通过微处理器控制处理单元进行计算和选择,如第一电缆滚轮装置1安装的间距、第一电缆滚轮装置间电缆敷设弧线的允许值、电缆拉力传感器和电缆滚轮重力传感器622针对每一种型号电缆的牵引力或重力的计算值和设定值的赋值、每种电缆牵引机械针对每种型号及截面电缆的牵引长度计算及其电缆牵引长度的限制值等,使得电缆敷设过程各项参数能确定在安全范围内,避免了专业技术人员对电缆敷设过程相应参数的估算工作量和由此带来的不确定性,使得电缆敷设过程自动化和智能化有了进一步的应用和提高。
8、电缆敷设过程采用可移动无线视频子单元对电缆敷设关键部位视频监控并可随时变动设置位置,综合管廊电动车内的移动信息显示操作及控制显示屏和手持的移动信息显示操作及控制终端设备对过程电缆敷设动态显示监控图及过程参数可视化监控的应用提高了对电缆敷设过程监控的实时性和方便性;
9、在视频及安全监控单元、电缆同步牵引及移位保护单元及可移动无线视频子单元和智慧工地系统视频子单元基础上建立了信息交流警示服务单元,可实现电缆牵引及移位全过程的信息交流、警示、语音控制操作等功能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一个实施例的两种或两种以上牵引机械同步牵引俯视图;
图2是本发明一个实施例的牵引机械同步牵引正视图;
图3是本发明一个实施例的电缆移位俯视图;
图4是本发明一个实施例的电缆移位正视图;
图5是本发明一个实施例的四套筒组合立柱的俯视图;
图6是本发明一个实施例的电缆牵引及移位装置电缆移位的正视图;
图7是本发明一个实施例的电缆牵引及移位装置电缆移位的俯视图;
图8是本发明一个实施例的电缆牵引及移位装置牵引电缆的俯视图;
图9是本发明一个实施例的电缆牵引及移位装置的门型固定架正视图;
图10是本发明一个实施例的电缆牵引及移位装置视频及安全监控控制系统图;
图11是本发明一个实施例的综合管廊电动车视频及安全监控控制系统图;
图12是本发明一个实施例的卷扬牵引装置视频及安全监控控制系统图;
图13是本发明一个实施例的电缆输送机视频及安全监控控制系统图;
其中,
1:综合管廊电动车
2:电缆牵引及移位装置
21:支座及固定装置
211:四组合方形外护套筒 212:单方形外护套筒
213:圆管形内套筒 214:方管形内套筒
215:螺杆紧固件;
23:倒L型牵引或导引支架
231:圆管形垂直部件 232:悬臂型水平结构件
233:方位角调节横梁 234:连接横梁
235:吊重;
24:门型固定架
25:电缆牵引旋转端头
251:第一电缆牵引旋转端头
252:第二电缆牵引旋转端头
253:电缆钢丝网套
26:电缆移位滚轮通道
3:卷扬牵引装置
31:牵引钢丝绳 32:专用电缆牵引头
33:卷扬牵引装置卷筒侧转向滚轮
4:电缆滚轮通道
41:第一电缆滚轮装置;
42:第二电缆滚轮装置
421:滚轮轴式驱动电机 422:压轮
43:第三电缆滚轮装置
45:电缆滚轮支座或电缆支撑架
46:电缆
5:电缆输送机
6:视频及安全监控控制系统
61:微处理器控制处理单元
611:视频信息处理子单元
612:电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元
613:信息交流警示服务信息处理子单元
614:第二无线信息传输模块;
62:电缆同步牵引及移位保护单元
621:拉力传感器 622:滚轮重力传感器
623:第一无线信息传输模块
624:远端无线信息收发及信息输入输出装置
625:综合管廊电动车牵引控制单元
626:卷扬牵引装置牵引控制单元
627:电缆输送机牵引控制单元
628:牵引距离传感器;
63:视频及安全监控单元
631:可移动无线视频子单元 632:智慧工地系统视频子单元;
64:信息交流警示服务单元
641:移动终端管理系统
642:综合管廊电动车信息交流警示服务子单元
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。本发明的一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统包括电缆牵引及移位装置2、综合管廊电动车1、卷扬牵引装置3、由多套第一电缆滚轮装置41设置形成的电缆滚轮通道4、电缆输送机5和视频及安全监控控制系统6。
多套第一电缆滚轮装置41在综合管廊内一侧上呈直线或弧形节点布置且应优先形成平行且接近设计确定电缆46敷设位置的电缆滚轮通道4,电缆滚轮通道4的多套第一电缆滚轮装置41的安装间距能确保任两套第一电缆滚轮装置41间的电缆46弧度在不受牵引力的情况下满足电缆46波形敷设余量的规范要求及电缆滚轮通道4的电缆46牵引状态下的弧形线不得与任何有损电缆的物体有交叉要求;每套第一电缆滚轮装置41采用上端带锁扣装置的封闭环形滚轮装置且受力后可沿垂直轴水平旋转,当采用综合管廊电动车1及电缆牵引及移位装置2牵引电缆46时,第一电缆滚轮装置41的封闭环形电缆滚轮上口是打开的。
电缆牵引及移位装置2安装在综合管廊电动车1上,该电缆牵引及移位装置2是在综合管廊电动车1行驶的过程中对电缆46进行牵引或移位作业,单台或多台安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1分段与卷扬牵引装置3、电缆输送机5通过电缆滚轮通道4能对电缆46进行同时同步牵引;电缆46牵引到位后,通过单台或多台综合管廊电动车1上安装的电缆牵引及移位装置2将电缆46由电缆滚轮通道4移位至设计确定的电缆46敷设位置。
该电缆牵引及移位的装置2由支座及固定装置21、倒L型牵引或导引支架23、悬臂型水平结构件232、方位角调节横梁233、连接横梁234、吊重235、门型固定架24、第二电缆牵引旋转端头252、拉力传感器621及第一无线信息传输模块623、电缆钢丝网套253、第二电缆滚轮装置42、第三电缆滚轮装置43及滚轮重力传感器622组成;
支座及固定装置21是固定和调节倒L型牵引或导引支架23的旋转方位及高度并固定和调节门型固定架24高度的装置。
该支座及固定装置21由平行焊接或机械固定在一起的四组合方形外护套筒211、单方形外护套筒212、圆管形内套筒213、方管形内套筒214和螺杆紧固件215组成。
参阅图5所示,电缆牵引及移位装置2在综合管廊电动车1靠近敷设或移位电缆46的一侧设置,二个单方形外护套筒212分别设置在四组合方形外护套筒211的两侧且二个单方形外护套筒212和四组合方形外护套筒211组成的平面平行于电缆46敷设方向。
参阅图5所示,四组合方形外护套筒211中的面向电缆46敷设侧的两个方形外护套筒211内是两根有竖直开口缝的圆管形内套筒213,四组合方形外护套筒211中的面向电缆46敷设相反侧的两个四组合方形外护套筒211和单方形外护套筒212内设有竖直开口缝的方管形内套筒214,四组合方形外护套筒211和单方形外护套筒212外侧设置有多道螺杆紧固件215;两套倒L型牵引或导引支架23的圆管形垂直部件231分别插入在两根有竖直开口缝的圆管形内套筒213中且可在水平180度范围内旋转及在设计计算高度范围内进行垂直调节并采用螺杆紧固件215固定。
参阅图5和图6所示,两套门型固定架24为方形结构且该门型固定架24两侧垂直立柱分别插入并固定在四组合方形外护套筒211和同侧的单方形外护套筒212中的方管形内套筒214中且插入后不能旋转,并由多道螺杆紧固件215进行固定,门型固定架24两侧垂直立柱平面平行于电缆46敷设方向。
参阅图6所示,倒L型牵引或导引支架23的水平旋转角度及高度调节的水平结构件是悬臂型水平结构件232,通过对悬臂型水平结构件232水平旋转角度且高度调节使其悬臂端部对电缆46牵引或导引的方向与电缆敷设方向在同一条直线上。
圆管形垂直部件231和悬臂型水平结构件232分别是倒L型牵引或导引支架23的垂直部件和水平部件,悬臂型水平结构件232和圆管形垂直部件231是直接连接的,正常时呈倒L型,两套悬臂型水平结构件232是分别伸入电缆滚轮通道4和设计确定的电缆敷设位置的水平结构件。
参阅图6-图9所示,在对电缆46牵引状态下,两套悬臂型水平结构件232的水平旋转且高度调节到位后由连接横梁234、方位角调节横梁233、门型固定架24对以倒L型牵引或导引支架23为主的牵引结构件进行可靠固定和结构强化;在对电缆移位状态下,两套悬臂型水平结构件232的水平旋转且高度调节到位后由方位角调节横梁233、门型固定架24分别对不同高度和角度倒L型牵引或导引支架23进行可靠固定和结构强化。
参阅图3、图4、图7和图8所示,第三电缆滚轮装置43和第二电缆滚轮装置42安装在电缆牵引及移位装置2上形成能满足电缆弯曲半径弧形曲线的电缆移位滚轮通道26,电缆移位滚轮通道26与第一电缆滚轮装置41形成的电缆滚轮通道4性质相同,只不过安装位置不同,第一电缆滚轮装置41安装在一侧的支撑物上且用于电缆46牵引敷设,电缆滚轮通道4是处于直线或弧形曲线状态的较长水平通道,电缆移位滚轮通道26是在电缆牵引及移位装置2上处于弧形曲线状态的较短垂直移位通道,第二电缆滚轮装置42位于电缆移位滚轮通道26中间且为1个,第三电缆滚轮装置43位于电缆移位滚轮通道26两侧且至少为2个以上,第三电缆滚轮装置43具体数量按弧形曲线电缆移位滚轮通道26对满足电缆46弯曲半径的需要确定。
参阅图6和图8所示,悬臂型水平结构件232的悬臂端部安装有第三电缆滚轮装置43、第二电缆牵引旋转端头252、拉力传感器621,第二电缆牵引旋转端头252的前端安装有带拉链的电缆钢丝网套253,第三电缆滚轮装置43为上开口且有锁扣的环形封闭电缆滚轮且环形封闭电缆滚轮下部或上部的滚轴为滚轮重力传感器622,第三电缆滚轮装置43受力后可沿其垂直轴水平旋转并与滚轮重力传感器622和拉力传感器621有信息连接的第一无线信息传输模块623固定在悬臂型水平结构件232上。
倒L型牵引或导引支架23的圆管形垂直部件231上端部安装有第二电缆滚轮装置42,第二电缆滚轮装置42为带有驱动电机和压轮的电缆滚轮,在对电缆移位状态下由综合管廊电动车1和第二电缆滚轮装置42对所移位电缆提供牵引力相反的作用力即平衡移位动力;使敷设至设计确定电缆46敷设位置的电缆46不是被综合管廊电动车1拉紧而没有要求的电缆46敷设余量,第二电缆滚轮装置42对所敷设的电缆46提供作用力与综合管廊电动车1水平牵引力相反而相互抵消,使得综合管廊电动车1实际提供的仅是提升力,预设的电缆46余量在电缆46移位后不会改变,保证电缆46实际敷设质量。
参阅图7所示,电缆牵引或移位的装置2由支座及固定装置21安装在综合管廊电动车1上且在方位角调节横梁233后端配有平衡吊重235。
电缆牵引及移位装置2安装在综合管廊电动车1上且牵引电缆46沿敷设方向运行时,同侧的两套倒L型牵引或导引支架23的悬臂型水平结构件232端部均调节在用于敷设电缆46的电缆滚轮通道4上方并采用前后倒L型牵引或导引支架23同高度加强连接横梁234进行水平连接,分别通过两套倒L型牵引或导引支架23的悬臂型水平结构件232的悬臂端部安装的第二电缆牵引旋转端头252及拉力传感器621对电缆46进行同一方向同时牵引。
电缆牵引及移位装置2安装在综合管廊电动车1上且沿电缆敷设相同或相反方向将电缆46由用于敷设电缆46的电缆滚轮通道4移位至电缆46设计确定的敷设位置时,行进前方的倒L型牵引或导引支架23的悬臂型水平结构件232端部及其上安装的带有滚轮重力传感器622的第三电缆滚轮装置43调节在用于敷设电缆46的电缆滚轮通道4上方,行进后方的倒L型牵引或导引支架23的悬臂型水平结构件232端部及其上安装的带有滚轮重力传感器622的第三电缆滚轮装置43调节在电缆46设计确定的敷设位置上方,倒L型牵引或导引支架23的电缆移位滚轮通道26内安装有一套带有驱动电机和压轮的电缆滚轮的第二电缆滚轮装置42,第二电缆滚轮装置42和第三电缆滚轮装置43安装位置保证电缆移位滚轮通道26内确定的电缆移位曲线是能满足电缆46敷设半径要求的弧形曲线。
参阅图11-图13所示,视频及安全监控控制系统6包括微处理器控制处理单元61、视频及安全监控单元63、电缆同步牵引及移位保护单元62和信息交流警示服务单元64。
视频及安全监控单元63包括可随机布置的可移动无线视频子单元631、移动终端管理系统641、综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642和视频信息处理子单元611。
可移动无线视频子单元631设置在综合管廊电缆敷设方向上的任一重要区域内进行电缆46敷设关键部位视频监控并可随时变动设置位置,手持的移动终端管理系统641和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642为视频人机交互终端且能实现视频及安全监控控制系统6过程监控、参数显示、参数超限报警、起停电缆牵引或电缆移位控制功能。
电缆同步牵引及移位保护单元62包括拉力传感器621、滚轮重力传感器622、第一无线信息传输模块623、远端无线信息收发及信息输入输出装置624、综合管廊电动车牵引控制单元625、卷扬牵引装置牵引控制单元626、电缆输送机牵引控制单元627、牵引距离传感器628、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612。
参阅图2所示,卷扬牵引装置3的牵引钢丝绳31前端部的第一电缆牵引旋转端头251、电缆牵引及移位装置2的第二电缆牵引旋转端头252对电缆牵引连接处均分别安装有拉力传感器621和第一无线信息传输模块623,该第一无线信息传输模块623主要用于传感器信息传输。
参阅图2所示,其中,卷扬牵引装置3的牵引钢丝绳31前端部的第一电缆牵引旋转端头251的拉力传感器621和第一无线信息传输模块623各1个且为相互传感检测和无线传输功能配套的部分;而电缆牵引及移位装置2上的2个第二电缆牵引旋转端头252各安装1个拉力传感器621,因其2个拉力传感器621安装在同一台设备相近的两个部位,则其2个拉力传感器621配套的第一无线信息传输模块623可共同配置为1个。
参阅图2所示,卷扬牵引装置3的卷筒侧转向滚轮33上、电缆牵引及移位装置2的悬臂型水平结构件232悬臂端安装的第三电缆滚轮装置43上端或下端安装有滚轮重力传感器622,当第三电缆滚轮装置43安装位置不同时滚轮重力传感器622在第三电缆滚轮装置43上的安装位置也需要同步调整;卷扬牵引装置3的钢丝绳卷筒上安装有牵引距离传感器628。
卷扬牵引装置3、电缆输送机5和综合管廊电动车1上均安装有远端无线信息收发及信息输入输出装置624,卷扬牵引装置3安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置624与卷扬牵引装置牵引控制单元626和卷扬牵引装置3的卷筒侧转向滚轮33上安装的滚轮重力传感器622、卷扬牵引装置3的卷筒轴上安装的牵引距离传感器628间通过硬接线连接。
电缆输送机5上安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置624与电缆输送机牵引控制单元627间通过硬接线连接。
参阅图2所示,综合管廊电动车1上安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置624与综合管廊电动车牵引控制单元625和综合管廊电动车1上安装的牵引距离传感器628间通过硬接线连接;无线信息收发传输的微处理器控制处理单元61采用小型计算机模块,实现对输入及输出信息按要求程序进行快速计算和处理,微处理器控制处理单元61设置在有稳定电源和无线信息通畅的位置上;微处理器控制处理单元61可与施工现场智慧工地系统进行相应的信息联通和资源共享。
参阅图13所示,微处理器控制处理单元61包括视频信息处理子单元611、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612、信息交流警示服务信息处理子单元613、第二无线信息传输模块614。
视频信息处理子单元611、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612、信息交流警示服务信息处理子单元613分别是视频及安全监控单元63、电缆同步牵引及移位保护单元62、信息交流警示服务单元64的信息计算处理部分且均位于微处理器控制处理单元61内并共用同一微处理器控制单元;且视频信息处理子单元611、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612、信息交流警示服务信息处理子单元613分别用于视频及安全监控单元63、电缆同步牵引及移位保护单元62、信息交流警示服务单元64的信息计算及处理功能且相互间存在双向信息交流。
第二无线信息传输模块614用于微处理器控制处理单元61的内外部无线信息收发传输。
第一无线信息传输模块623是将拉力传感器621、电缆牵引及移位装置2上的滚轮重力传感器622的传感信息通过无线方式传输至电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612进行相应的信息计算处理;第一无线信息传输模块623是与拉力传感器621、电缆牵引及移位装置2上的滚轮重力传感器622配套设置并将拉力传感器621、滚轮重力传感器622的传感信息通过无线方式传输至电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612进行相应的信息计算处理。
远端无线信息收发及信息输入输出装置624是将综合管廊电动车牵引控制单元625、卷扬牵引装置牵引控制单元626、电缆输送机牵引控制单元627与微处理器控制处理单元61间进行双向信息传输;卷扬牵引装置3的牵引钢丝绳31卷筒端、电缆输送机5电缆牵引端安装的滚轮重力传感器622主要与卷扬牵引装置3、电缆输送机5距离相近而共同采用远端无线信息收发及信息输入输出装置624通过无线信息传输至电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612进行相应的信息计算处理。
电缆同步牵引及移位保护单元62能对安装有电缆牵引及移位装置2的多台综合管廊电动车1、卷扬牵引装置3、电缆输送机5的电缆牵引或电缆移位过程进行同步监控、控制、参数计算和保护。
视频及安全监控控制系统6采用软件形式建立综合管廊内初步电缆敷设动态敷设图,即电缆滚轮通道4设置为空间路径并可进行相应参数修改,能根据在施工现场获取的传感和输入输出信息并经验证即可将所述牵引机械加入初步电缆敷设动态敷设图,能按所敷设的不同型号及截面电缆在已有牵引机械中提供较为合理的牵引机械数量和优化的多个牵引机械分段牵引方式,通过所需相应参数的合理输入和对相应的输入输出监控信息的快速获取及处理即能实现在手持的移动终端管理系统641和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642上对电缆牵引和移位过程的安全过程实时监控该综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642设置在综合管廊电动车驾驶室内,是以显示屏为终端的交互设备,综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642与移动终端管理系统641为功能基本相同的交互设备。
牵引距离传感器628传感信息共用卷扬牵引装置3安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置624通过无线信息传输至信息交流警示服务单元64和电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612进行相应的信息计算处理。
通过手持的移动终端管理系统641和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642输入电缆46相关参数、安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1、卷扬牵引装置3、电缆输送机5牵引力参数信息,微处理器控制处理单元61按不同型号及截面电缆46相应参数通过微处理器控制处理单元61进行第一电缆滚轮装置41设置间距、已知牵引机械类型及数量情况下的分段牵引方式、拉力传感器621和滚轮重力传感器622牵引力检测信息的限定和保护值进行计算、显示及相关信息经专业技术人员确认后,对不同型号及截面和不同部位的电缆拉力传感器621、电缆滚轮重力传感器622的报警设定和保护值进行赋值。
与微处理器控制处理单元61的视频信息处理子单元611相连接的多个可移动无线视频子单元631、视频信息处理子单元611、可利用的施工现场智慧工地系统视频子单元632,主要是利用已有的视频部分组成一个可移动无线视频子单元631,可移动无线视频子单元631本身具有无线传输功能,能直接将信息传输至视频信息处理子单元611进行相应的信息计算处理;信息交流警示服务单元64的语音信息交流警示服务功能建立在视频及安全监控单元63、电缆同步牵引及移位保护单元62和施工现场智慧工地信息资源基础上,能实现电缆牵引及移位全过程的语音信息交流、警示和控制操作功能。
安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1、卷扬牵引装置3、电缆输送机5组成牵引机械,所述牵引机械在电缆滚轮通道4上从电缆牵引开始端向牵引完成端设置顺序为:电缆输送机5、安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1、卷扬牵引装置3,当电缆滚轮通道4上存在牵引力较大或有障碍物影响牵引过程的区段时在此区段内可插入设置相应数量的电缆输送机5作为辅助牵引机械。
多台牵引机械中的每台牵引机械牵引区段是以电缆滚轮通道4上电缆牵引敷设完成时每台牵引机械所允许的电缆牵引长度确定的牵引区段进行划分的。
当卷扬牵引装置3为1台时,在电缆滚轮通道4上开始的电缆牵引顺序为:卷扬牵引装置3、安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1、电缆输送机5,卷扬牵引装置3首先沿电缆滚轮通道4牵引电缆;当卷扬牵引装置3达到所牵引电缆的最大允许牵引长度前将安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1加入电缆牵引过程,后续每台牵引机械在已加入牵引过程的牵引机械所牵引电缆的最大允许牵引长度前按顺序加入牵引过程,当监测到已加入牵引过程的牵引机械牵引力相对较大时,则已设置在电缆牵引开始端的电缆输送机5提前加入或适当调整电缆输送机5的设置位置进行解决,必要时由已加入牵引的安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1进行牵引速度调节或改变牵引位置解决。
电缆46沿电缆滚轮通道4敷设且由电缆本身承受牵引力时,电缆46的牵引采用分段牵引方式,即:分段牵引方式为针对确定型号和截面的电缆46和已有的牵引机械类型和数量,以及每种牵引机械所允许牵引的最大电缆46长度,确定采用的牵引机械数量最少及最优的排列组合;针对每一种型号和截面的电缆46,每种牵引机械均需确定自身允许的电缆46牵引长度,即每一种牵引机械针对每一种型号和截面的电缆所允许牵引的最大电缆长度,一种型号和截面及一定长度的电缆46的分段牵引数或所需的牵引机械的数量最少及最优的排列组合由每种牵引机械针对该种型号的电缆46所允许牵引的最大电缆46长度确定;每种牵引机械自身的电缆46牵引长度均可由视频及安全监控控制系统的微处理器控制单元进行综合计算处理且由专业技术人员确认后实施。
具体电缆分段牵引方式由微处理器控制处理单元61的电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612按《GB50217-2018电力工程电缆设计标准》附录H.0.2、H.0.4条电缆牵引力计算公式及计入安全系数的牵引力计算公式及实际电缆牵引过程验证确定,以确保每一种型号电缆分段的电缆牵引端所承受的牵引力不超过电缆允许承受的牵引力并考虑各分段牵引力不同步时需考虑的安全系数;不同型号和截面的电缆所承受的牵引力限制值和保护值由符合认证要求的专业人员依据电缆牵引力计算值进行设置。
牵引机械中的卷扬牵引装置3在电缆滚轮通道4的完成端设置一台卷扬牵引装置3,卷扬牵引装置3能再增加1台或多台设置在电缆滚轮通道4的中间某一或多点上,在这种情况下电缆滚轮通道4是以卷扬牵引装置3划分的,每台卷扬牵引装置3所涉及的电缆滚轮通道4长度的开始端相同或不同,但其电缆滚轮通道4长度的完成端均在每台卷扬牵引装置3的设置位置上。
安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1设有1台或多台,安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车是适应综合管廊内电缆牵引和移位的专用机械,它是提高综合管廊内电缆牵引敷设、移位、拆卸过程效率的主要牵引的机械。
牵引机械的数量是根据电缆46敷设长度和已有可利用机械数量由视频及安全监控控制系统对电缆牵引力计算所得的,是在可利用机械基础上与过程效率相关的。
牵引机械组合是一台卷扬牵引装置3、一台或多台安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1、以及在上述基础上确定的辅助电缆输送机5组成的,由于电缆移位部分必须要有安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1,因而电缆牵引部分至少应配置相应数量的安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1。
安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1能代替卷扬牵引装置3,因而牵引机械组合或是由一或多台安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1以及在上述基础上确定的辅助电缆输送机5组成。
一台或多台安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1数量能满足电缆牵引过程要求时,牵引机械中不需要电缆输送机5。
牵引机械排序主要是针对不同电缆敷设场合或不同型号及截面的电缆敷设的情况,一般情况下有卷扬牵引装置3参与电缆敷设过程时,卷扬牵引装置3为排序第一牵引机械,主要是指卷扬牵引装置3是第一个开始牵引电缆前行的牵引机械;如果没有卷扬牵引装置3或已有的卷扬牵引装置3但不参与电缆敷设过程时,综合管廊电动车1就变成了第一个开始牵引电缆前行的牵引机械,也就是所说此时开始牵引的综合管廊电动车1就成了排序第一牵引机械;还有一个原因就是微处理器控制处理单元61可根据所敷设的不同型号及截面的电缆在已有牵引机械内选择较有效率的牵引方式,即每根电缆的牵引方式可能是不同的,相应的牵引机械的数量和前后排序可能是不同的,采用排序第一牵引机械是为了对不同电缆牵引过程的电缆的牵引方式进行区别。
本发明是在目前电缆机械敷设的基础上通过智能化方式和对电缆敷设过程的改进来提高综合管廊电缆敷设的效率,具体实现方法是:
1.将电缆敷设过程分为电缆牵引和移位两部分;
第一部分-电缆牵引部分是在在综合管廊一侧优先形成平行接近设计确定电缆敷设位置的电缆滚轮通道4,综合管廊一侧设置的电缆均通过卷扬牵引装置3、电缆输送机5和本发明安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1敷设到位;
第二部分-电缆移位部分是通过本发明综合管廊电动车1和电缆牵引及移位装置2上安装有滚轮轴式驱动电机421及压轮422的第二电缆滚轮装置42和第三电缆滚轮装置43形成的弧形电缆敷设通道将电缆滚轮通道4上敷设的电缆移位至设计确定电缆敷设位置上并保证所敷设的电缆符合敷设余量的设计要求,这种敷设过程也可用于电缆的维护拆除;
2.敷设过程采用了包括微处理器控制处理单元61、视频及安全监控单元63、电缆同步牵引及移位保护单元62、信息交流警示服务单元64组成的视频及安全监控控制系统6,通过在已牵引机械基础上对牵引方式的优化及建立综合管廊内电缆敷设动态敷设图和对电缆敷设过程的管理控制,实现了过程牵引力限制值及保护值参数及分段牵引距离参数的自动计算、过程电缆敷设动态显示监控图及过程参数的可视化监控、过程语音交流常态化、过程保护自动化和故障原因及处理过程视频及语音信息化。
具体的方法如下:
一、确定用于敷设电缆的电缆滚轮通道4的设置方式
根据综合管廊的实际情况确定用于敷设电缆的电缆滚轮通道4的设置位置,应优先选择形成平行接近设计确定电缆敷设位置的电缆滚轮通道4,即合理选择在综合管廊地面、侧壁、顶部、电缆支撑架45的其中之一上设置接近设计确定电缆46敷设位置的电缆滚轮通道4,电缆滚轮通道4宜为沿综合管廊长度方向的同一高度直线设置,当直线通道有障碍物阻档或无法按直线通道设置时,可在无法按直线通道设置部位将电缆滚轮通道4设置为满足综合管廊可能的最大直径电缆弯曲半径的弧形通道。
电缆滚轮通道4中第一电缆滚轮装置41的设置间距按能确保综合管廊可能的最大直径电缆46在任两套封闭环形电缆滚轮间在所敷设电缆46不受牵引力的情况下的电缆46弧度满足电缆46波形敷设的规范要求及电缆滚轮通道4的在所敷设电缆承受牵引力的情况下电缆46弧形曲线不得与任何有损电缆46的物体有交叉要求确定,具体可由微处理器控制处理单元61按综合管廊可能的最大直径电缆相关参数和经验公式确定计算。
当电缆滚轮通道4周边局部存在对后续电缆移位操作的障碍时,将存在对后续电缆移位操作的障碍位置处的电缆滚轮通道4的1个或2个第一电缆滚轮装置41设置在设计确定电缆46敷设位置所在的电缆滚轮支座或电缆支撑架45上且该位置的电缆滚轮通道4为符合直径最大电缆46弯曲半径的弧形曲线,当存在对后续电缆46移位操作的障碍位置处的设计确定电缆46敷设位置的电缆滚轮支座或电缆滚轮支座或电缆支撑架45位置不相同时,所述电缆滚轮通4道的1个或2个第一电缆滚轮装置41安装位置按电缆46敷设不同阶段作相应的移位修改,对存在后续电缆46移位操作的障碍位置处增设可移动无线视频子单元631并增设综合管廊电动车1或专用识别标识的图像识别程序,当增设的可移动无线视频子单元631识别到综合管廊电动车1或专用识别标识靠近并达到规定距离限值时进行报警提示和达到规定距离极限值时进行停止电缆46牵引控制操作。
二、对电缆参数及拉力传感器621和滚轮重力传感器622的报警限制和保护设定值进行确认赋值,并确定电缆46分段牵引方式
每种电缆46敷设前,由专业技术人员通过手持移动终端管理系统641或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642确认所敷设电缆参数及拉力传感器621和滚轮重力传感器622的报警限制和保护设定值的正确性并完成其赋值操作。
每种电缆46敷设前,由专业技术人员通过手持的移动终端管理系统641或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642确认已知牵引机械类型及数量情况下所提供的最低电缆46分段牵引方式,即确认电缆46在电缆滚轮通道4上敷设所需要的最少分段牵引机械数量和分段牵引电缆46的牵引机械的允许分段牵引长度确定的间隔距离数值并安排大于或等于确认数量的牵引机械按小于或等于确定的相应牵引机械间隔距离数值进行同时同步牵引操作准备。
三、安装电缆滚轮通道4及设置牵引机械
按确定的电缆滚轮通道4的设置方式设置相应的第一电缆滚轮装置41,并按确定的电缆46分段牵引方式设置相应类型和数量的牵引机械;采用电缆牵引及移位装置2对电缆46进行牵引时,电缆滚轮通道4中第一电缆滚轮装置41的上口应打开。
安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1设置在电缆滚轮通道4开始牵引端,安装有带拉链的电缆钢丝网套253及拉力传感器621的第二电缆牵引旋转端头252的两套倒L型牵引或导引支架23的悬臂型水平结构件232的悬臂端部位于电缆滚轮通道4的上方。
每种牵引机械的所属电缆牵引分段划分按电缆牵引完成时每种牵引机械所实际牵引的电缆46分段位置进行确定,而解决牵引力较大或有障碍物影响的辅助电缆输送机5不进行所属电缆46牵引分段划分。
卷扬牵引装置3和电缆输送机5均设置在其所属电缆46牵引分段的首端,卷扬牵引装置3的牵引钢丝绳端部安装有拉力传感器621及第一无线信息传输模块623的第一电缆牵引旋转端头251、安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1均位于电缆牵引开始端。
电缆输送机5可设置在电缆滚轮通道4有较好的稳定支撑的位置上,可代替电缆滚轮通道4所在位置的第二电缆滚轮装置41。
将卷扬牵引装置3设置在卷扬牵引装置3所属电缆牵引分段的首端后,由卷扬牵引装置3引出的钢丝绳31及第一电缆牵引旋转端头251通过电缆滚轮通道4引至电缆滚轮通道4开始端。
在电缆滚轮通道4的重要部位和每台牵引机械的牵引端临时安装可移动无线视频子单元631,或通过视频及安全监控控制系统6与可监测电缆滚轮通道4的智慧工地系统视频子单元632进行信息联通,微处理器控制处理单元61安装在综合管廊内有稳定电源和无线信息通畅的位置上,由专业人员通过手持的移动终端管理系统641或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642对视频及安全监控控制系统6进行调试验证,特别是电缆同步牵引及移位保护单元62,需确保所敷设电缆承受的牵引力限制值和保护值、所述牵引机械各单元允许的电缆牵引长度参数设定值正确,保护及监控系统正常,第一次进行电缆46敷设时需对视频及安全监控控制系统6进行空载模拟测试是否正常。
四、电缆牵引敷设步骤及过程控制
步骤1:电缆的牵引操作首先在电缆滚轮通道4开始端进行,当确定的电缆牵引机械包括卷扬牵引装置3时,在电缆敷设开始端优先与设置在距离电缆滚轮通道4开始端最远的卷扬牵引装置3所引出的牵引钢丝绳31采用电缆钢丝网套253或专用电缆牵引头32进行可靠连接,此卷扬牵引装置3即为排序第一的牵引装置,当确定的电缆所述牵引机械不包括卷扬牵引装置3时则可采用安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1在电缆滚轮通道4开始端进行电缆牵引操作,此安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1即为排序第一的牵引装置;每台牵引机械所牵引的某一型号及截面电缆46所允许牵引的最大电缆46长度即为该牵引机械牵引分段的最大长度。
步骤2:由专业人员通过手持的移动终端管理系统641或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642启动排序第一的牵引机械牵引电缆沿电缆滚轮通道4向前运行,或由专人操作安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1牵引电缆前行,直至在达到排序第一的牵引机械牵引分段长度最大值以前停止牵引运行后再分步加入后续排序第二、三……牵引机械。
步骤3:当排序第一的牵引机械牵引电缆46达到其牵引分段长度最大值前停止牵引运行后,在电缆滚轮通道4开始端进行排序第二的牵引机械的施加牵引,排序第一的牵引机械一般为安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1,当电缆牵引及移位装置2的一或两套第二电缆牵引旋转端头252的前端带有可分开式拉链的电缆钢丝网套253与电缆可靠连接后,排序第一牵引机械、第二牵引机械同时同步牵引电缆46沿电缆滚轮通道4向前运行,直至达到排序第二的牵引机械牵引分段长度最大值前排序第一、第二牵引机械同时同步停止牵引运行。
步骤4:当排序第一、第二牵引机械牵引电缆达到排序第二牵引机械的牵引分段最大值前停止牵引运行后,如前述施加排序第三牵引机械牵引电缆向前运行,直至所敷设电缆46通过电缆滚轮通道4并其首尾两端达到设计确定的联结点或多段电缆46的中间电缆接头后,结束本条或本段所敷设电缆46牵引操作。
步骤5:牵引机械牵引电缆46运行时,专业人员通过手持移动终端管理系统641或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642获取视频信息处理子单元611、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612、信息交流警示服务信息处理子单元613相应的过程视频、传感监控及语音交流信息,实现过程可视化监控、过程语音交流常态化、过程保护自动化和故障原因及处理过程视频及语音信息化。
当卷扬牵引装置3为排序第一牵引的装置时,可通过排序第一的卷扬牵引装置3上安装的牵引距离传感器628获取实际牵引电缆46的距离信息用于控制或提示每一种所述牵引机械的牵引分段长度不超过其最大值;当安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1为排序第一的牵引装置时,实际牵引电缆46的距离信息可通过综合管廊电动车牵引控制单元625获取后用于电缆敷设过程牵引分段长度最大值控制。
当某一牵引机械设置的拉力传感器621或滚轮重力传感器622获取的实际电缆牵引力传感信息≥牵引力限制值时,进行多台牵引机械同步牵引状态下的调节控制,多个牵引机械同步牵引状态下的调节控制方式包括综合管廊电动车1的调速、在电缆滚轮通道4牵引阻力较大位置布设的辅助电缆输送机5的加入、退出和在电缆滚轮通道4开始牵引端布设的电缆输送机5提前加入牵引的方法;当某一所述牵引机械设置的拉力传感器621或滚轮重力传感器622的获取的实际电缆牵引力传感信息≥牵引力保护值时,所有牵引机械同时停止运行,通过获取视频信息处理子单元611、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612、信息交流警示服务信息处理子单元613相应信息和现场查找并解决电缆牵引力保护问题,所有所述牵引机械再起动恢复同步牵引运行时,再起动过程采用从电缆滚轮通道4开始牵引端向完成端顺序延迟△ts的方式进行,再起动过程可由人工或视频及安全监控控制系统6自动完成,延迟时间△ts由认证的专业人员根据电缆敷设现场具体情况进行设置。
步骤6:当安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车牵引电缆靠近电缆滚轮通道4周边局部存在对后续电缆牵引或移位操作的障碍位置时,所有电缆牵引机械同时停止牵引,将安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1的电缆牵引端上带有可分开式拉链的钢丝网套253拆下并安装于同一障碍位置对后续电缆46牵引或移位操作的障碍位置前方后,所有电缆牵引机械按再起动过程起动后继续牵引电缆46向前运行。
步骤7:当整条电缆46在电缆滚轮通道4上敷设完成后,需要控制电缆滚轮通道4上的电缆46是否符合波形敷设的规范要求,测定电缆46余量较小时要将电缆46及时进行回撤或牵引操作,电缆46回撤或牵引操作是从电缆46余量较大的一端开始进行操作,电缆46回撤或牵引操作可为单一或某一区段牵引机械依次在其允许牵引长度内进行牵引,直至满足波形敷设的规范要求为止;测定电缆46余量较大时则需及时进行相应牵引操作或在下一步电缆46移位操作中对相应电缆46局部区段施加一定的牵引力,以减少电缆46余量较大的情况且符合波形敷设的规范要求。
五、电缆移位敷设步骤及过程控制
步骤1:首先确认所敷设的电缆46是否有综合管廊外部敷设部分且是否已按设计确定的电缆46敷设位置敷设到位,当确认在综合管廊长度方向有一侧外部已敷设电缆已按设计确定的电缆46敷设位置敷设完成后,才能从已确认敷设完成的外部电缆与综合管廊内电缆滚轮通道4上已敷设电缆46的分界点处开始对综合管廊内电缆滚轮通道4上已敷设电缆46进行移位操作。
当所敷设的电缆46直径小于综合管廊可能的最大电缆46直径时且电缆46敷设长度大于综合管廊长度较多或所敷设的电缆46包括综合管廊外所敷设的较长电缆46时,电缆46移位敷设开始前应着重对整条电缆46的敷设余量进行确认。
步骤2:确认电缆46在综合管廊内电缆滚轮通道4上敷设完成的状况,电缆46是否符合波形敷设的规范要求,当测定电缆46余量较小时要完成相应的电缆46回撤或牵引操作;当测定电缆46余量较大且无外部已敷设电缆46施加静摩擦拉力时要进行相应的电缆46牵引操作或考虑采用所述牵引机械配合电缆46移位敷设过程以控制和保证电缆46移位操作过程中的电缆46敷设余量符合电缆46规范要求。
步骤3:电缆46移位敷设由安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车完成过程操作,综合管廊电动车1可由综合管廊的一侧向另一侧进行电缆46移位操作,电缆46波形敷设控制要求较为容易满足时可增加相应的综合管廊电动车1数量并同时进行电缆46移位操作。
步骤4:根据权利要求2及3所述的电缆移位要求综合管廊电动车1上安装有电缆牵引及移位装置2设置在电缆滚轮通道4的一侧,综合管廊电动车行进前方的倒L型牵引或导引支架23的悬臂型水平结构件232上安装的滚轮重力传感器622的第三电缆滚轮装置43调节在用于敷设电缆的电缆滚轮通道4上方,综合管廊电动车行进后方的倒L型牵引或导引支架23的悬臂型水平结构件232上安装的滚轮重力传感器622的第三电缆滚轮装置43调节在设计确定的电缆46敷设位置上方,倒L型牵引或导引支架23的圆管形垂直部件231和悬臂型水平结构件232垂直连接区域还安装有滚轮轴式驱动电机421和压轮422的第二电缆滚轮装置42,在电缆滚轮通道4上方和设计确定的电缆敷设位置上方各一套第二电缆滚轮装置42,如需安装多套满足电缆敷设半径时,则设二套以上第二电缆滚轮装置42;第三电缆滚轮装置43和第二电缆滚轮装置42所组成的电缆46移位曲线是能满足电缆敷设半径要求的弧形曲线。
步骤5:将位于电缆滚轮通道4上方或设计确定的电缆敷设位置上方的倒L型牵引或导引支架23的悬臂型水平结构件232上安装的的第三电缆滚轮装置43顶部锁扣打开,需移位的电缆放入前后二套第三电缆滚轮装置43内,以及第二电缆滚轮装置42的滚轮轴式驱动电机421上并用锁定的压轮422将电缆46压住后,开始起动综合管廊电动车进行电缆46移位操作,同时第二电缆滚轮装置42的滚轮轴式驱动电机421同时起动进行电缆46移位操作,直至综合管廊中部有移位障碍物位置或电缆滚轮通道4的另一端,当位于综合管廊中部有移位障碍物位置时,将移位电缆从上述前后二套第三电缆滚轮装置43内和第二电缆滚轮装置42的滚轮轴式驱动电机421和锁定的压轮422的压轮装置内取出,将电缆牵引及移位装置2的倒L型牵引或导引支架23收回,起动综合管廊电动车1前行并避开综合管廊中部有移位障碍物位置后重新布置电缆牵引及移位装置2的倒L型牵引或导引支架23,并开始后续段的电缆移位操作;综合管廊中部有移位障碍物位置的电缆由人工水平移位以满足设计安装要求。
步骤6:电缆46移位敷设过程中,综合管廊电动车驾驶人员和专业人员通过手持的移动终端管理系统641或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642获取视频信息处理子单元611、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612、信息交流警示服务信息处理子单元613相应的过程视频、传感监控及语音交流信息,实现过程可视化监控、过程语音交流常态化、过程保护自动化和故障原因及处理过程视频及语音信息化。
综合管廊电动车1驾驶人员和专业人员通过第三电缆滚轮装置43上安装的滚轮重力传感器622的牵引力传感信息对综合管廊电动车1进行主动调速,当滚轮重力传感器622的牵引力传感信息≥牵引力限制值时,由驾驶人员和专业人员或电缆同步牵引及移位保护单元62进行被动调节;当滚轮重力传感器622的牵引力传感信息≥牵引力保护值时,由驾驶人员和专业人员或电缆同步牵引及移位保护单元62进行被动保护停机操作;综合管廊电动车驾驶人员和专业人员通过现场观察和可移动无线视频子单元631获取设计确定的电缆46敷设位置上电缆46余量实际预留情况,并可通过手持移动终端管理系统641或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642调节第二电缆滚轮装置42的滚轮轴式驱动电机421的运行方式进行电缆46余量控制。
请参阅图1所示,图1中采用了1台卷扬牵引装置3和2台安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1进行同步牵引,采用两种或两种以上电缆牵引机械的主要原因是:
(1)综合管廊的长度相对较长,而电缆46本身所允许的牵引力存在所规定的限值,不同的电缆46截面及材质所规定的牵引力限值不同,超过电缆46本身允许的牵引力会对电缆46敷设后的通电运行寿命有很大的影响,因面电缆46敷设过程中必须将电缆46所承受的牵引力限制在安全的范围内,这样采用牵引力较大的牵引设备但牵引力不能均匀或分段分布的所牵引的电缆46上时是不经济和容易损伤电缆46,因而需要采用多台电缆牵引机械分段进行牵引,使每段电缆46所承受的牵引力控制在限定范围内。
(2)不同的电缆牵引机械具有不同的牵引方式和适应综合管廊电缆46敷设的便利条件,如针对大截面电缆46,卷扬牵引装置3和安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1为主要电缆牵引设备,电缆输送机4一般为补充和输助电缆牵引设备,主辅多种牵引设备共同组成分段式牵引方式。
一般情况下电缆46敷设时,需要沿综合管廊长度方向建立电缆滚轮通道4,如果电缆滚轮通道4建立在每一层电缆滚轮支座或电缆支撑架45上时,电缆滚轮需要移位多次;当电缆滚轮通道4只设置在地面或某一层电缆滚轮支座或电缆支撑架45上时,电缆46敷设到位后需要人工进行电缆46移位操作,电缆46所承受的牵引力和电缆46波形敷设的质量要求难以可靠保证,电缆46敷设过程的效率也相对较低。
本发明是在综合管廊内符合要求的地面或侧墙或顶面或者电缆滚轮支座或电缆支撑架45上建立能承受相应牵引力的电缆滚轮通道4且应优先形成平行接近设计确定电缆46敷设位置的电缆滚轮通道4,第一电缆滚轮装置41采用上开口且开口可向上顶开的环形封闭电缆滚轮,方便电缆46牵引和移位操作,所建立的电缆滚轮通道4可用于综合管廊一侧或两侧设计确定的电缆46敷设位置的敷设,当电缆46通过电缆滚轮通道4敷设到终端位置时,可采用本发明安装在综合管廊电动车1上的电缆牵引及移位装置2将电缆46从电缆滚轮通道4上移位至设计确定的电缆46敷设位置。
卷扬牵引装置3作为主要电缆牵引机械,可布置在电缆滚轮通道4的前方或电缆滚轮通道4上该卷扬牵引装置3所属的电缆46牵引完成段的前方或电缆滚轮通道4上关键牵引段的前方;当卷扬牵引装置3的牵引钢丝绳31与电缆46间分段采用带拉链的钢丝网套253连接且电缆46为微弧形及不受牵引拉力,以及牵引钢丝绳31使得电缆46全长或局部长度不承受拉力时,卷扬牵引装置3所允许牵引的长度可在考虑安全系数的情况下相应增加,卷扬牵引装置3可以增加的牵引长度数量由试验和微处理器控制处理单元61计算及选择确定。
安装在综合管廊电动车1上的电缆牵引及移位装置2具有电缆牵引和电缆移位两种功能,可作为中小截面电缆46敷设的主要电缆牵引机械或大截面电缆46敷设的辅助电缆牵引机械。
电缆输送机5一般为辅助电缆牵引机械,由于其体积和重量相对较大,可设置在地面电缆或有稳定支撑装置的电缆滚轮通道4内,若与安装在综合管廊电动车上的电缆牵引及移位装置2配合对电缆46进行牵引时,电缆输送机5在综合管廊整个电缆滚轮通道4中应为等距离配置或在牵引阻力较大的关键部位配置,当电缆输送机5在整个电缆滚轮通道4中等距离配置时,卷扬牵引装置3和综合管廊电动车1在电缆46分段牵引方式中的牵引长度可按电缆输送机5的电缆46输送功率确定增加相应数值;当电缆输送机5设置在牵引阻力较大的关键部位时,卷扬牵引装置3和综合管廊电动车1在电缆46分段牵引方式中的牵引长度不变。
综合管廊电缆牵引及移位敷设系统是一个分散布置的系统,部分牵引设备是移动和随机布置的,各个部分的连接和信息交流均采用物联网通讯技术;微处理器控制处理单元61安装在综合管廊供电电源稳定和通讯连接顺畅的位置,可移动无线视频子单元631可安装在电缆牵引过程较为关键的牵引位置、牵引力较大的部位和同步电缆牵引机械操作控制部位及电缆滚轮通道4上电缆弧度较难保证的位置上。
卷扬牵引装置3上可安装牵引距离传感器628、卷扬牵引装置牵引控制单元626,钢丝绳端上可安装拉力传感器621或钢丝绳转向滚轮上可安装滚轮重力传感器622和第一无线信息传输模块623。
安装在综合管廊电动车1上的电缆牵引及移位装置2上可安装电缆拉力传感器621、电缆滚轮重力传感器622和远端无线信息收发及信息输入输出装置624;综合管廊电动车1上可安装具有综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642功能的移动信息显示操作及控制显示屏及综合管廊电动车的综合管廊电动车牵引控制单元625,专业人员可手持的移动终端管理系统641。
参阅图2所示,图2采用1台卷扬牵引装置3和1台安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1进行同步牵引,电缆滚轮通道4是设置在两层电缆滚轮滚轮支座或电缆支撑架45的下层电缆滚轮滚轮支座或支撑架45靠墙位置上,主要是增强电缆滚轮通道4的结构稳固性,电缆滚轮通道4设置在电缆滚轮滚轮支座或支撑架45的外侧时应经电缆滚轮滚轮支座或电缆支撑架45的结构稳固性计算确定,电缆滚轮通道4也可以设置在地面上,在电缆滚轮通道4上增加辅助牵引的电缆输送机5时需要将电缆输送机5设置在有较可靠支撑的位置上且必要时可将相应的电缆滚轮通道4按允许的电缆弯曲半径形成的弧形曲线设置,电缆滚轮通道4还可以固定在综合管廊侧墙和顶部位置,以优先形成平行接近设计确定的电缆敷设位置的电缆滚轮通道4为原则,电缆滚轮通道4的具体安装位置可考虑综合管廊实际情况、电缆滚轮滚轮支座或支撑架45的稳固性、电缆46敷设过程的便利性、电缆46长期维护管理的需要等因素进行选择;
第一电缆滚轮装置41沿敷设方向上的间距由综合管廊内可能敷设的最大直径截面电缆波形敷设所需的电缆46在不受牵引力状态下的电缆46弧度所有的电缆46余量确定,中小截面电缆波形敷设所需的电缆46余量控制可通过施加电缆牵引力进行控制;波形敷设所需的电缆46余量由敷设的最大直径截面电缆46确定,主要是由于最大直径截面电缆46余量控制最为重要且因其截面大而相对较难控制的原因;
卷扬牵引装置3安装在电缆滚轮通道4的终止端下方或其它适宜的安装位置上,采用卷扬牵引装置卷筒侧转向滚轮33将牵引钢丝绳31的牵引力转变为电缆牵引所需的水平牵引力;由于卷扬牵引装置3的牵引力相对电缆46允许牵引力较大且牵引距离相对较长,是容易造成电缆46所承受的牵引力超过允许牵引力的一个危险源,因而本专利在卷扬牵引装置卷筒侧转向滚轮33上滚轮重力传感器622并通过远端无线信息收发及信息输入输出装置624进行相应传感信息传输,以不同牵引位置的双重牵引力传感信息保障电缆所承受的牵引力不超过相应的允许限制及保护值;
在卷扬牵引装置3的卷扬牵引装置卷筒侧向滚轮33上可安装牵引距离传感器628和拉力传感器621及第一无线信息传输模块623,通过成熟的物联网技术组成电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612并完成相应过程保护功能;
卷扬牵引机械电气控制系统为卷扬牵引装置牵引控制单元626,它可为小型PLC系统或继电器硬接线控制系统,通过远端无线信息收发及信息输入输出装置624实现与电缆同步牵引及移位保护单元62的信息联通,至少完成相应的启动、停止和保护功能;
电缆牵引及移位装置2固定在综合管廊电动车1车体上完成对电缆46的牵引功能,牵引机械部分考虑了电缆46牵引和电缆46移位两种功能,电缆46牵引功能是在电缆46移位功能基础上对电缆移位结构件进行了整体性加固,以更好的满足电缆46牵引过程对电缆牵引及移位装置2结构稳定性要求;
电缆牵引及移位装置2的牵引机械部分将前后两套倒L型牵引或导引支架23通过前后倒L型牵引或导引支架23同高度加强连接横梁234进行牵引结构稳定性连接,并在前后两套倒L型牵引或导引支架23前端均安装带拉力传感器621的第二电缆牵引旋转端头252对电缆46进行同时牵引;
前后两套倒L型牵引或导引支架23前端通过牵引或导引臂方位角调节横梁进行调节其伸出方向的方位角,四组合方形外护套管231及单方形外护套筒212与倒L型牵引或导引支架23及门型固定架24组合,使得倒L型牵引或导引支架23及门型固定架24可以在高度上进行调节;
电缆牵引及移位装置23处于牵引状态时,两套倒L型牵引或导引支架23和两套门型固定架24调节在稍高于电缆滚轮通道4的高度上并通过牵引或导引方位角调节横梁233调节其伸出的方位角使安装带牵引拉力传感器621的第二电缆牵引旋转端头252位于电缆滚轮通道4的上方,安装带拉力传感器621的第二电缆牵引旋转端头252与电缆46的连接采用带拉链的电缆钢丝网套253进行连接,带拉链的电缆钢丝网套253可方便其与电缆46间的连接和拆除操作;
电缆牵引及移位装置2上安装有用于电缆牵引力检测的电缆拉力传感器621、电缆46移位操作时用于抬升电缆重力检测和用于电缆敷设重力检测的第三电缆滚轮装置43上侧或下侧安装的滚轮重力传感器622、检测电缆牵引分段长度的电缆牵引距离传感器及相应的第一无线信息传输模块623;
拉力传感器621安装在倒L型牵引或导引支架23端部安装的第二电缆牵引旋转端头252上,用于抬升电缆重力检测的电缆滚轮装置的滚轮重力传感器622安装在电缆46移位操作时综合管廊电动车1行进前端的倒L型牵引或导引支架23上的电缆滚轮装置下侧,用于电缆46敷设重力检测的电缆滚轮装置的滚轮重力传感器622安装在电缆46移位操作时综合管廊电动车1行进后端的倒L型牵引或导引支架23上的第三电缆滚轮装置43上或下侧;检测电缆46牵引分段长度的电缆46牵引距离传感器采用综合管廊电动车本身已有的距离检测传感信息或安装在综合管廊电动车1的传动轴上;
综合管廊电动车1安装的移动信息显示操作及控制显示屏系统是综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642,也可以采用手持的移动终端管理系统641,综合管廊电动车1一般为有人驾驶,也可为智能自动驾驶及采用综合管廊电动车1的行驶或牵引控制单元;综合管廊电动车及电缆牵引及移位装置可以采用统一分布式控制系统后通过远端无线信息收发及信息输入输出装置624实现与电缆同步牵引及移位保护控制部分的信息联通,也可按多个分布式独立单元分别通过第一无线信息传输模块623实现与电缆同步牵引及移位保护单元62的信息联通;
综合管廊电动车1安装的牵引距离传感器628可用于针对具体型号及截面电缆46时每台牵引机械允许牵引长度控制,综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642为视频及安全监控单元63的人机交互终端,可实现电缆46牵引或移位过程相关参数设置和审核,综合管廊电动车1驾驶人可直接获取电缆牵引或移位过程相关信息而进行相应综合管廊电动车1适应性调速处理,满足电缆牵引过程多牵引机械同时同步牵引敷设要求。
参阅图3和图4中均采用了1台安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1进行电缆46移位操作,当综合管廊的长度较长时可增加安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1的台数同方向进行电缆移位操作;同方向进行电缆46移位操作的要求主要是考虑电缆46波形敷设的要求且局部电缆46余量不能太多;当采用2台以上的安装有电缆牵引及移位装置2的综合管廊电动车1进行电缆46移位操作时,应考虑电缆46移位所需的电缆46余量是否合适,当移位所需的电缆46余量大于电缆波形敷设所需的余量时则其余量的差值应从所移位电缆46终端预留量中临时减出并增加至电缆46移位开始的端头处的电缆46余量中;电缆46移位所需的余量在电缆46移位完成的同时也移位至移位电缆46的终端。
图3、图4中电缆滚轮通道4设置在电缆滚轮支座或电缆支撑架45的下层,电缆46在电缆滚轮通道4上牵引到位时,需要将电缆46移位至上层电缆滚轮支座或电缆支撑架,电缆46的移位路径应该是一条从下层电缆滚轮支座或电缆支撑架45内侧升高托起并向电缆滚轮支座或电缆支撑架45外侧移动后再向上和向上层电缆滚轮支座或电缆支撑架45移动的多弧形立体曲线,电缆牵引及移位装置2的移位操作功能主要是基于符合电缆46弯曲半径的基础上进行移位的,电缆牵引及移位装置2上的电缆46多弧形立体曲线移位是由前后2个第三电缆滚轮装置43和安装有滚轮轴式驱动电机421及压轮422的第二电缆滚轮装置42组成的,如移位立体曲线所需电缆滚轮数量多于3个时,可按实际需要增加,第二电缆滚轮装置42和第三电缆滚轮装置43是在受力后可以沿水平面内任意旋转以适应电缆46多弧形立体曲线敷设过程的;
滚轮轴式驱动电机421的驱动和控制通过综合管廊电动车牵引控制单元625完成相应功能,在电缆移46位敷设过程中综合管廊电动车1对电缆46有向电缆移位方向前方的牵引力,这个向电缆46移位方向前方牵引力使得电缆46在确定的设计确定的电缆46敷设位置上的敷设余量和弯曲半径难以得以保证,滚轮轴式驱动电机421则可以提供平衡综合管廊电动车1向电缆46移位方向前方牵引力,使得综合管廊电动车1和电缆牵引及移位装置2对所移位电缆46所施加的只是垂直向上的抬升力,以满足所移位电缆46在确定的设计确定的电缆46敷设位置上能有符合要求的敷设余量和弯曲半径;
图3、图4中电缆牵引及移位装置2的前后两套倒L型牵引或导引支架23和相对应的门型固定架24分别在高度上调至下层电缆滚轮支座或电缆支撑架45和上层电缆滚轮支座或电缆支撑架45上方的水平空间内,前后两套倒L型牵引或导引支架23的前端均采用相应的牵引或导引臂的方位角调节横梁233将其方位角度分别调节在下层电缆滚轮支座或电缆支撑架45上的已敷设的电缆滚轮通道4上方和上层电缆滚轮支座或电缆支撑架45的该电缆46的设计确定的电缆46敷设位置,两套牵引或导引臂的方位角调节横梁233的门型固定架24侧加挂吊重235,以确保电缆牵引及移位装置2整体平衡。
电缆牵引及移位装置2结构件设置完成及综合管廊电动车1就位电缆46移位开始端后,由人工将电缆46移入电缆牵引及移位装置3前后两套倒L型牵引或导引支架23上方和其支架中部的安装有滚轮轴式驱动电机421及压轮422的第二电缆滚轮装置42内,电缆46的弯曲半径符合相应型号电缆46弯曲半径的设计规定要求.
电缆46移位的驱动力来自综合管廊电动车1,当综合管廊电动车1向前行驶时,前侧的倒L型牵引或导引支架23上方已安装的带拉力传感器621的上开口且有锁扣的环形封闭第三电缆滚轮装置43将电缆滚轮通道4上的电缆向上托起并引导电缆46向上沿第二缆滚轮装置42和第三电缆滚轮装置43组成电缆46多弧形立体曲线移位至该电缆46的设计确定敷设位置上方并以包含有相应的波形敷设余量的状况落在设计确定的电缆46敷设位置上;
电缆波形敷设余量是按综合管廊可能最大直径电缆46所需的波形敷设余量确定的,主要是为了保证直径较大的电缆波形敷设的质量要求,当所敷设电缆46直径小于最大电缆46的直径时,可以通过在所敷设电缆46上施加相应的牵引力进行调节;在电缆滚轮通道4上将所敷设电缆46的终端敷设到位后,对电缆波形敷设余量进行调节,电缆波形敷设余量调节符合要求后,即可进行电缆46由敷设通道向设计确定的电缆46敷设位置的移位操作。
首先确认所敷设的电缆46是否有综合管廊外部敷设部分且是否已按设计确定的电缆46敷设位置敷设到位,当确认在综合管廊长度方向有一侧外部已敷设电缆46已按设计确定的电缆敷46设位置敷设完成及电缆波形敷设余量调节符合要求后,才能从已确认敷设完成的外部电缆46与综合管廊内电缆滚轮通道4上已敷设电缆46的分界点处开始对综合管廊内电缆滚轮通道4上已敷设电缆46进行移位操作;
当所敷设的电缆46直径小于最大直径电缆46的直径时,需要在电缆46移位开始前确定电缆波形敷设所需的电缆46余量并施加相应的牵引力;电缆波形敷设余量控制方式是在电缆46移位的开始端施加与电缆46移位方向相反的牵引力,牵引机械可以是卷扬牵引装置3或安装有电缆牵引及移位装置的综合管廊电动车1,当从电缆46移位开始端进行移位操作后的电缆46在设计确定的敷设位置上的静摩擦力能抵消电缆46移位所需的牵引力或对已敷设电缆46进行临时固定时,在电缆46移位开始端加设的牵引力可撤除。
参阅图5所示,支座及固定装置21上固定的四组合方形外护套筒211、圆管形内套筒213、螺杆紧固件215是固定和调节倒L型牵引或导引支架23和门型固定架24的主要结构部件,倒L型牵引或导引支架23通过四组合方形外护套筒211、圆管形内套筒213、螺杆紧固件215可实现其高度和旋转角度的调节,四组合方形外护套筒211、方管形内套筒214、螺杆紧固件215是门型固定架24高度调节的结构部件,竖直开口缝的圆管形内套筒213和方管形内套筒214使得倒L型牵引或导引支架23和门型固定架24固定方式主要为圆弧面或平面的固定,以及采用四组合方形外护套筒211和螺杆紧固件215固定的方式,增加了倒L型牵引或导引支架23和门型固定架24结构强度,进而增加了电缆牵引及移位装置2整体强度。
参阅图6所示,是电缆牵引及移位装置2处于移位电缆状态下的结构状态,倒L型牵引或导引支架23的悬臂型水平结构件232、门型固定架24和牵引或导引臂的方位角调节横梁233分别组成了两个三角立体结构,分别对应电缆滚轮通道4和设计确定的电缆敷设位置,平衡的吊重235和或平衡拉线用于增加电缆46移位状态下的结构稳定性.
移位电缆状态下的垂直部分结构件由门型固定架24、四组合方形外护套筒211、单方形外护套筒212、圆管形垂直部件231组成。
电缆牵引及移位装置2上的第二电缆滚轮装置42、第三电缆滚轮装置43组成了电缆移位滚轮通道26,用于满足电缆敷设过程对弯曲半径的控制要求。
悬臂型水平结构件232的伸出臂前端分别设置了第二电缆牵引旋转端头252、拉力传感器621、电缆钢丝网套253,用于对电缆46牵引敷设状态下对电缆46牵引敷设及通过拉力传感器621实现对电缆牵引力的检测、调控和保护。
参阅图7所示,是电缆牵引及移位装置2处于移位电缆状态下的结构状态,由倒L型牵引或导引支架23的悬臂型水平结构件232、门型固定架24和牵引或导引臂的方位角调节横梁233分别组成的两个三角立体结构可以通过支座及固定装置21和圆管形垂直部件231进行相应高度调节,分别对应电缆滚轮通道4和设计确定的电缆敷设位置所在的不同高度,吊重235和或平衡拉线、支座及固定装置21共同承担电缆牵引及移位装置2结构整体的外倾力,吊重235和或平衡拉线增加了电缆牵引及移位装置2在电缆46移位状态下的结构稳定性;
电缆牵引及移位装置2上的第二电缆滚轮装置42、第三电缆滚轮装置43组成了电缆移位滚轮通道26,形成了符合电缆46移位条件下对电缆弧形敷设的要求,其中第二电缆滚轮装置42增设了滚轮轴式驱动电机421和压轮422,滚轮轴式驱动电机421主要对所敷设的电缆46提供与综合管廊电动车1相反的驱动力,主要用于满足电缆46敷设过程对设计确定的电缆46敷设位置上所敷设电缆46余量和弯曲半径的控制要求;
滚轮轴式驱动电机421的驱动和控制通过综合管廊电动车牵引控制单元625完成相应功能.
参阅图8所示,是电缆牵引及移位装置2处于牵引电缆状态下的结构状态,由于所需提供的电缆牵引力相对较大且需伸入电缆滚轮通道4上方,因而提供电缆牵引力的电缆牵引及移位装置2在电缆46牵引状态下需要较强的牵引结构,本专利是利用了电缆移位敷设状态下分立于电缆滚轮通道4和设计确定的电缆敷设位置上的两套由倒L型牵引或导引支架23、方位角调节横梁233、门型固定架24、吊重235组成的受力结构并增加了连接横梁234对其两部分进行结构连接,牵引结构件的整体性结构解决了电缆牵引及移位装置2牵引结构件受力问题且提高了其应用效率.
图8中主要是电缆牵引及移位装置2的牵引结构件,牵引结构件的垂直部分由门型固定架24、四组合方形外护套筒211、单方形外护套筒212、圆管形垂直部件231组成;牵引结构件的水平部分由悬臂型水平结构件232、方位角调节横梁233和两个连接横梁234组成,连接横梁234和下部有稳定装置的吊重235提高了牵引结构件的整体性,增加了电缆牵引及移位装置2在牵引状态下的结构强度。
图8的电缆牵引及移位装置2上利用了电缆牵引敷设状态下悬臂型水平结构件232的伸出臂且在其前端分别设置了第二电缆牵引旋转端头252、拉力传感器621、电缆钢丝网套253,通过拉力传感器621可实现实际电缆牵引力的检测、调控和保护。
参阅图9所示,两组门型固定架24通过一套共用的四组合方形外护套筒211和两套单方形外护套筒212安装在同一垂直平面内,每一组门型固定架24均通过四组合方形外护套筒211和单方形外护套筒212内的方管形内套筒214及外侧的螺杆紧固件215进行高度调节和固定,每一组门型固定架24均可单独调节至不同的高度,门型固定架24上部安装有方位角调节横梁233且用于悬臂型水平结构件232方位角的调节。
两组门型固定架24可随所在侧的倒L型牵引或导引支架23同步升降,方位角调节横梁233对悬臂型水平结构件232方位角的调节,可满足电缆46牵引及移位装置2的相应功能和结构要求。
参阅图10、11、12、13所示,微处理器控制处理单元61、电缆同步牵引及移位保护单元62、视频及安全监控单元63和信息交流警示服务单元64共同组成了视频及安全监控控制系统6及各部分相互间具有双向信息传输功能.电缆同步牵引及移位保护单元62、视频及安全监控单元63和信息交流警示服务单元64的过程信息均通过微处理器控制处理单元61进行处理,无线信息传输主要通过第一无线信息传输模块623、第二无线信息传输模块614、远端无线信息收发及信息输入输出装置624以及自带无线信息传输功能的可移动无线视频子单元631和移动终端管理系统641完成。
可移动无线视频子单元631和智慧工地系统视频子单元632的过程信息均通过视频信息处理子单元611进行处理,以完成视频及安全监控单元63的相应功能。
移动终端管理系统641和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642的过程信息均通过信息交流警示服务信息处理子单元613进行处理,以完成信息交流警示服务单元64的相应功能。
参阅图10所示,电缆牵引及移位装置2上安装的2套用于电缆敷设牵引力检测的拉力传感器621和2套用于电缆移位牵引力检测的滚轮重力传感器622的过程信息均通过电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612进行处理,以完成电缆牵引及移位装置2相应电缆同步牵引及移位保护单元62的相应功能。
参阅图11所示,综合管廊电动车1的综合管廊电动车牵引控制单元625、牵引距离传感器628的过程信息均通过电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612进行处理,以完成综合管廊电动车1相应电缆同步牵引及移位保护单元62的相应功能;其中牵引控制单元625与电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612为双向信息传输。
综合管廊电动车信息交流警示服务子单元642通过远端无线信息收发及信息输入输出装置624、第二无线信息传输模块614与微处理器控制处理单元61进行信息联通,以及通过自带无线信息传输功能移动终端管理系统641与微处理器控制处理单元61进行信息联通,以完成电缆同步牵引及移位保护单元62、视频及安全监控单元63和信息交流警示服务单元64的相应功能。
参阅图12所示,在卷扬牵引装置3的牵引钢丝绳31前端部的第一电缆牵引旋转端头251上设置的拉力传感器621通过第一无线信息传输模块623进行相应传感信息传输,拉力传感器621的过程信息均通过电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612进行处理。
卷扬牵引装置3本体及其卷扬牵引装置卷筒侧转向滚轮33上安装的卷扬牵引装置牵引控制单元626、牵引距离传感器628、滚轮重力传感器622的过程信息均通过电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612进行处理,以共同完成卷扬牵引装置3相应电缆同步牵引及移位保护单元62的相应功能;其中卷扬牵引装置牵引控制单元626与电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612为双向信息传输。
参阅图13所示,电缆输送机5的电缆输送机牵引控制单元627的过程信息均通过电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612进行处理,以完成电缆输送机5相应电缆同步牵引及移位保护单元62的相应功能;其中电缆输送机牵引控制单元627与电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元612为双向信息传输。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其特征在于:包括电缆牵引及移位装置(2)、综合管廊电动车(1)、卷扬牵引装置(3)、由多套第一电缆滚轮装置(41)设置形成的电缆滚轮通道(4)、电缆输送机(5)和视频及安全监控控制系统(6);
多套第一电缆滚轮装置(41)在综合管廊内一侧上呈直线或弧形节点布置且应优先形成平行且接近设计确定的电缆敷设位置的电缆滚轮通道(4),电缆滚轮通道(4)的多套第一电缆滚轮装置(41)的安装间距能确保任两套第一电缆滚轮装置(41)间的电缆(46)弧度在不受牵引力的情况下满足电缆(46)波形敷设余量的规范要求及电缆滚轮通道(4)的电缆(46)牵引状态下的弧形线不得与任何有损电缆(46)的物体有交叉要求;每套第一电缆滚轮装置(41)采用上端带锁扣装置的封闭环形滚轮装置且受力后可沿垂直轴水平旋转,当采用综合管廊电动车(1)及电缆牵引及移位装置(2)牵引电缆(46)时,第一电缆滚轮装置(41)的封闭环形电缆滚轮上口是打开的;
所述的电缆牵引及移位装置(2)安装在综合管廊电动车(1)上,该电缆牵引及移位装置(2)是在综合管廊电动车(1)行驶的过程中对电缆(46)进行牵引或移位作业,单台或多台安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)分段与卷扬牵引装置(3)、电缆输送机(5)通过电缆滚轮通道(4)能对电缆(46)进行同时同步牵引;电缆(46)牵引到位后,通过单台或多台综合管廊电动车(1)上安装的电缆牵引及移位装置(2)将电缆(46)由电缆滚轮通道(4)移位至设计确定的电缆(46)敷设位置;
视频及安全监控控制系统(6)包括微处理器控制处理单元(61)、电缆同步牵引及移位保护单元(62)、视频及安全监控单元(63)和信息交流警示服务单元(64),其中,电缆同步牵引及移位保护单元(62)、视频及安全监控单元(63)、信息交流警示服务单元(64)及微处理器控制处理单元(61)可靠联接,电缆同步牵引及移位保护单元(62)、视频及安全监控单元(63)、信息交流警示服务单元(64)及微处理器控制处理单元(61)分别完成信息计算及处理,且相互间双向信息交流;
其中,电缆同步牵引及移位保护单元(62)、视频及安全监控单元(63)、信息交流警示服务单元(64)及微处理器控制处理单元(61)与施工现场智慧工地系统进行相应的信息联通和资源共享,完成电缆敷设过程质量的安全管理控制。
2.根据权利要求1所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其特征在于:其中所述的电缆牵引及移位的装置(2)由支座及固定装置(21)、倒L型牵引或导引支架(23)、悬臂型水平结构件(232)、方位角调节横梁(233)、连接横梁(234)、吊重(235)、门型固定架(24)、第二电缆牵引旋转端头(252)、拉力传感器(621)及第一无线信息传输模块(623)、电缆钢丝网套(253)、第二电缆滚轮装置(42)、第三电缆滚轮装置(43)及滚轮重力传感器(622)组成;
所述的支座及固定装置(21)是固定和调节倒L型牵引或导引支架(23)的旋转方位及高度并固定和调节门型固定架(24)高度的装置;
该支座及固定装置(21)由平行焊接或机械固定在一起的四组合方形外护套筒(211)、单方形外护套筒(212)、圆管形内套筒(213)、方管形内套筒(214)和螺杆紧固件(215)组成;
电缆牵引及移位装置(2)在综合管廊电动车(1)靠近敷设或移位电缆(46)的一侧设置,二个单方形外护套筒(212)分别设置在四组合方形外护套筒(211)的两侧且二个单方形外护套筒(212)和四组合方形外护套筒(211)组成的平面平行于电缆(46)敷设方向;
四组合方形外护套筒(211)中的面向电缆(46)敷设侧的两个方形外护套筒(211)内是两根有竖直开口缝的圆管形内套筒(213),四组合方形外护套筒(211)中的面向电缆(46)敷设相反侧的两个四组合方形外护套筒(211)和单方形外护套筒(212)内设有竖直开口缝的方管形内套筒(214),四组合方形外护套筒(211)和单方形外护套筒(212)外侧设置有多道螺杆紧固件(215);两套倒L型牵引或导引支架(23)的圆管形垂直部件(231)分别插入在两根有竖直开口缝的圆管形内套筒(213)中且可在水平180度范围内旋转及在设计计算高度范围内进行垂直调节并采用螺杆紧固件(215)固定;
两套门型固定架(24)为方形结构且该门型固定架(24)两侧垂直立柱分别插入并固定在四组合方形外护套筒(211)和同侧的单方形外护套筒(212)中的方管形内套筒(214)中且插入后不能旋转,并由多道螺杆紧固件(215)进行固定,门型固定架(24)两侧垂直立柱平面平行于电缆(46)敷设方向;
倒L型牵引或导引支架(23)的水平旋转角度及高度调节的水平结构件是悬臂型水平结构件(232),通过对悬臂型水平结构件(232)水平旋转角度且高度调节使其悬臂端部对电缆(46)牵引或导引的方向与电缆(46)敷设方向在同一条直线上;
圆管形垂直部件(231)和悬臂型水平结构件(232)分别是倒L型牵引或导引支架(23)的垂直部件和水平部件,悬臂型水平结构件(232)和圆管形垂直部件(231)是直接连接的,正常时呈倒L型,两套悬臂型水平结构件(232)是分别伸入电缆滚轮通道(4)和设计确定的电缆(46)敷设位置的水平结构件;
在对电缆(46)牵引状态下,两套悬臂型水平结构件(232)的水平旋转且高度调节到位后由连接横梁(234)、方位角调节横梁(233)、门型固定架(24)对以倒L型牵引或导引支架(23)为主的牵引结构件进行可靠固定和结构强化;在对电缆(46)移位状态下,两套悬臂型水平结构件(232)的水平旋转且高度调节到位后由方位角调节横梁(233)、门型固定架(24)分别对不同高度和角度倒L型牵引或导引支架(23)进行可靠固定和结构强化;
第三电缆滚轮装置(43)和第二电缆滚轮装置(42)安装在电缆牵引及移位装置(2)上形成能满足电缆弯曲半径弧形曲线的电缆移位滚轮通道(26),电缆移位滚轮通道(26)与第一电缆滚轮装置(41)形成的电缆滚轮通道(4)性质相同,只不过安装位置不同,第一电缆滚轮装置(41)安装在一侧的支撑物上且用于电缆(46)牵引敷设,电缆滚轮通道(4)是处于直线或弧形曲线状态的较长水平通道,电缆移位滚轮通道(26)是在电缆牵引及移位装置(2)上处于弧形曲线状态的较短垂直移位通道,第二电缆滚轮装置(42)位于电缆移位滚轮通道(26)中间且为1个,第三电缆滚轮装置(43)位于电缆移位滚轮通道(26)两侧且至少为2个以上,第三电缆滚轮装置(43)具体数量按弧形曲线的电缆移位滚轮通道(26)对满足电缆(46)弯曲半径的需要确定;
悬臂型水平结构件(232)的悬臂端部安装有第三电缆滚轮装置(43)和第二电缆牵引旋转端头(252)及拉力传感器(621),第二电缆牵引旋转端头(252)的前端安装有带拉链的电缆钢丝网套(253),第三电缆滚轮装置(43)为上开口且有锁扣的环形封闭电缆滚轮且环形封闭电缆滚轮下部或上部的滚轴为滚轮重力传感器(622),第三电缆滚轮装置(43)受力后可沿其垂直轴水平旋转并与滚轮重力传感器(622)和拉力传感器(621)有信息连接的第一无线信息传输模块(623)固定在悬臂型水平结构件(232)上;
倒L型牵引或导引支架(23)的圆管形垂直部件(231)上端部安装有第二电缆滚轮装置(42),第二电缆滚轮装置(42)为带有驱动电机和压轮的电缆滚轮,在对电缆移位状态下由综合管廊电动车(1)和第二电缆滚轮装置(42)对所移位的电缆(46)提供牵引力相反的作用力即平衡移位动力;使敷设至设计确定电缆(46)敷设位置的电缆(46)不是被综合管廊电动车(1)拉紧而没有要求的电缆(46)敷设余量,第二电缆滚轮装置(42)对所敷设的电缆(46)提供作用力与综合管廊电动车(1)水平牵引力相反而相互抵消,使得综合管廊电动车(1)实际提供的仅是提升力,预设的电缆(46)余量在电缆(46)移位后不会改变,保证电缆(46)实际敷设质量;
电缆牵引或移位的装置(2)由支座及固定装置(21)安装在综合管廊电动车(1)上且在方位角调节横梁(233)后端配有平衡吊重(235)。
3.根据权利要求2所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其特征在于:电缆牵引及移位装置(2)安装在综合管廊电动车(1)上且牵引电缆(46)沿敷设方向运行时,同侧的两套倒L型牵引或导引支架(23)的悬臂型水平结构件(232)端部均调节在用于敷设电缆(46)的电缆滚轮通道(4)上方并采用前后倒L型牵引或导引支架(23)同高度加强的连接横梁(234)进行水平连接,分别通过两套倒L型牵引或导引支架(23)的悬臂型水平结构件(232)的悬臂端部安装的第二电缆牵引旋转端头(252)及拉力传感器(621)对电缆(46)进行同一方向同时牵引;
电缆牵引及移位装置(2)安装在综合管廊电动车(1)上且沿电缆敷设相同或相反方向将电缆(46)由用于敷设电缆(46)的电缆滚轮通道(4)移位至电缆(46)设计确定的敷设位置时,行进前方的倒L型牵引或导引支架(23)的悬臂型水平结构件(232)端部及其上安装的带有滚轮重力传感器(622)的第三电缆滚轮装置(43)调节在用于敷设电缆(46)的电缆滚轮通道(4)上方,行进后方的倒L型牵引或导引支架(23)的悬臂型水平结构件(232)端部及其上安装的带有滚轮重力传感器(622)的第三电缆滚轮装置(43)调节在电缆(46)设计确定的敷设位置上方,倒L型牵引或导引支架(23)的电缆移位滚轮通道(26)内安装有一套带有驱动电机和压轮的电缆滚轮的第二电缆滚轮装置(42),第二电缆滚轮装置(42)和第三电缆滚轮装置(43)安装位置保证电缆移位滚轮通道(26)内确定的电缆(46)移位曲线是能满足电缆(46)敷设半径要求的弧形曲线。
4.根据权利要求1所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其特征在于:视频及安全监控单元(63)包括可随机布置的可移动无线视频子单元(631)和视频信息处理子单元(611);
可移动无线视频子单元(631)设置在综合管廊电缆(46)敷设方向上的任一重要区域内进行电缆(46)敷设关键部位视频监控并可随时变动设置位置;
信息交流警示服务单元64包括信息交流警示服务信息处理子单元(613)、手持的移动终端管理系统(641)和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642),手持的移动终端管理系统(641)和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)为视频人机交互终端且能实现视频及安全监控控制系统(6)过程监控、参数显示、参数超限报警、起停电缆(46)牵引或电缆(46)移位控制功能;
电缆同步牵引及移位保护单元(62)包括拉力传感器(621)、滚轮重力传感器(622)、第一无线信息传输模块(623)、远端无线信息收发及信息输入输出装置(624)、综合管廊电动车牵引控制单元(625)、卷扬牵引装置牵引控制单元(626)、电缆输送机牵引控制单元(627)、牵引距离传感器(628)、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612);
卷扬牵引装置(3)的牵引钢丝绳(31)前端部的第一电缆牵引旋转端头(251)、电缆牵引及移位装置(2)的第二电缆牵引旋转端头(252)对电缆(46)牵引连接处均分别安装有拉力传感器(621)和第一无线信息传输模块(623),该第一无线信息传输模块(623)主要用于传感器信息传输;
其中,卷扬牵引装置(3)的牵引钢丝绳(31)前端部的第一电缆牵引旋转端头(251)的拉力传感器(621)和第一无线信息传输模块(623)各1个且为相互传感检测和无线传输功能配套的部分;而电缆牵引及移位装置(2)上的2个第二电缆牵引旋转端头(252)各安装1个拉力传感器(621),因其2个拉力传感器(621)安装在同一台设备相近的两个部位,则其2个拉力传感器(621)配套的第一无线信息传输模块(623)能共同配置为1个;
卷扬牵引装置(3)的卷扬牵引装置卷筒侧转向滚轮(33)上、电缆牵引及移位装置(2)的悬臂型水平结构件(232)悬臂端安装的第三电缆滚轮装置(43)上端或下端安装有滚轮重力传感器(622),当第三电缆滚轮装置(43)安装位置不同时滚轮重力传感器(622)在第三电缆滚轮装置(43)上的安装位置也需要同步调整;卷扬牵引装置(3)的钢丝绳卷筒上安装有牵引距离传感器(628);
卷扬牵引装置(3)、电缆输送机(5)和综合管廊电动车(1)上均安装有远端无线信息收发及信息输入输出装置(624),卷扬牵引装置(3)安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置(624)与卷扬牵引装置牵引控制单元(626)和卷扬牵引装置卷筒侧转向滚轮(33)上安装的滚轮重力传感器(622)、卷扬牵引装置(3)的卷筒轴上安装的牵引距离传感器(628)间通过硬接线连接;
电缆输送机(5)上安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置(624)与电缆输送机牵引控制单元(627)间通过硬接线连接;
综合管廊电动车(1)上安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置(624)与综合管廊电动车牵引控制单元(625)和综合管廊电动车(1)上安装的牵引距离传感器(628)间通过硬接线连接;无线信息收发传输的微处理器控制处理单元(61)采用小型计算机模块,实现对输入及输出信息按要求程序进行快速计算和处理,微处理器控制处理单元(61)设置在有稳定电源和无线信息通畅的位置上;微处理器控制处理单元(61)与施工现场智慧工地系统进行相应的信息联通和资源共享;
微处理器控制处理单元(61)包括视频信息处理子单元(611)、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)、信息交流警示服务信息处理子单元(613)、第二无线信息传输模块(614);
视频信息处理子单元(611)、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)、信息交流警示服务信息处理子单元(613)分别是视频及安全监控单元(63)、电缆同步牵引及移位保护单元(62)、信息交流警示服务单元(64)的信息计算处理部分且均位于微处理器控制处理单元(61)内并共用同一微处理器控制单元;且视频信息处理子单元(611)、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)、信息交流警示服务信息处理子单元(613)分别用于视频及安全监控单元(63)、电缆同步牵引及移位保护单元(62)、信息交流警示服务单元(64)的信息计算及处理功能且相互间存在双向信息交流;
第二无线信息传输模块(614)用于微处理器控制处理单元(61)的内外部无线信息收发传输;
第一无线信息传输模块(623)是将拉力传感器(621)、电缆牵引及移位装置(2)上的滚轮重力传感器(622)的传感信息通过无线方式传输至电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)进行相应的信息计算处理;第一无线信息传输模块(623)是与拉力传感器(621)、电缆牵引及移位装置(2)上的滚轮重力传感器(622)配套设置并将拉力传感器(621)、滚轮重力传感器(622)的传感信息通过无线方式传输至电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)进行相应的信息计算处理;
远端无线信息收发及信息输入输出装置(624)是将综合管廊电动车牵引控制单元(625)、卷扬牵引装置牵引控制单元(626)、电缆输送机牵引控制单元(627)与微处理器控制处理单元(61)间进行双向信息传输;卷扬牵引装置(3)的牵引钢丝绳(31)卷筒端、电缆输送机(5)电缆牵引端安装的滚轮重力传感器(622)主要与卷扬牵引装置(3)、电缆输送机(5)距离相近而共同采用远端无线信息收发及信息输入输出装置(624)通过无线信息传输至电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)进行相应的信息计算处理;
电缆同步牵引及移位保护单元(62)能对安装有电缆牵引及移位装置(2)的多台综合管廊电动车(1)、卷扬牵引装置(3)、电缆输送机(5)的电缆牵引或电缆移位过程进行同步监控、控制、参数计算和保护;
视频及安全监控控制系统(6)采用软件形式建立综合管廊内初步电缆敷设动态敷设图,即电缆滚轮通道(4)设置为空间路径并可进行相应参数修改,能根据在施工现场获取的传感和输入输出信息并经验证即可将所述牵引机械加入初步电缆(46)敷设动态敷设图,能按所敷设的不同型号及截面电缆在已有牵引机械中提供较为合理的牵引机械数量和优化的多个牵引机械分段牵引方式,通过所需相应参数的合理输入和对相应的输入输出监控信息的快速获取及处理即能实现在手持的移动终端管理系统(641)和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)上对电缆(46)牵引和移位过程的安全过程实时监控该综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)设置在综合管廊电动车(1)驾驶室内,是以显示屏为终端的交互设备,综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)与移动终端管理系统(641)为功能相同的交互设备;
牵引距离传感器(628)传感信息共用卷扬牵引装置(3)安装的远端无线信息收发及信息输入输出装置(624)通过无线信息传输至信息交流警示服务单元(64)和电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)进行相应的信息计算处理;
通过手持的移动终端管理系统(641)和综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)输入电缆(46)相关参数、安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)、卷扬牵引装置(3)、电缆输送机(5)牵引力参数信息,微处理器控制处理单元(61)按不同型号及截面电缆(46)相应参数通过微处理器控制处理单元(61)进行第一电缆滚轮装置(41)设置间距、已知牵引机械类型及数量情况下的分段牵引方式、拉力传感器(621)和滚轮重力传感器(622)牵引力检测信息的限定和保护值进行计算、显示及相关信息经专业技术人员确认后,对不同型号及截面和不同部位的电缆拉力传感器(621)、电缆滚轮重力传感器(622)的报警设定和保护值进行赋值;
与微处理器控制处理单元(61)的视频信息处理子单元(611)相连接的多个可移动无线视频子单元(631)、视频信息处理子单元(611)、可利用的施工现场智慧工地系统视频子单元(632),利用已有的视频部分组成一个可移动无线视频子单元(631),可移动无线视频子单元(631)本身具有无线传输功能,能直接将信息传输至视频信息处理子单元(611)进行相应的信息计算处理;信息交流警示服务单元(64)的语音信息交流警示服务功能建立在视频及安全监控单元(63)、电缆同步牵引及移位保护单元(62)和施工现场智慧工地信息资源基础上,能实现电缆牵引及移位全过程的语音信息交流、警示和控制操作功能。
5.根据权利要求1所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其特征在于:安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)、卷扬牵引装置(3)、电缆输送机(5)组成牵引机械,所述牵引机械在电缆滚轮通道(4)上从电缆牵引开始端向牵引完成端设置顺序为:电缆输送机(5)、安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)、卷扬牵引装置(3),当电缆滚轮通道(4)上存在牵引力较大或有障碍物影响牵引过程的区段时在此区段内可插入设置相应数量的电缆输送机(5)作为辅助牵引机械;
多台牵引机械中的每台牵引机械牵引区段是以电缆滚轮通道(4)上电缆牵引敷设完成时每台牵引机械所允许的电缆牵引长度确定的牵引区段进行划分的;
当卷扬牵引装置(3)为1台时,在电缆滚轮通道(4)上开始的电缆(46)牵引顺序为:卷扬牵引装置(3)、安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)、电缆输送机(5),卷扬牵引装置(3)首先沿电缆滚轮通道(4)牵引电缆(46);当卷扬牵引装置(3)达到所牵引电缆(46)的最大允许牵引长度前将安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)加入电缆(46)牵引过程,后续每台牵引机械在已加入牵引过程的牵引机械所牵引电缆(46)的最大允许牵引长度前按顺序加入牵引过程,当监测到已加入牵引过程的牵引机械牵引力相对较大时,则已设置在电缆(46)牵引开始端的电缆输送机(5)提前加入或适当调整电缆输送机(5)的设置位置进行解决,由已加入牵引的安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)进行牵引速度调节或改变牵引位置解决;
电缆(46)沿电缆滚轮通道(4)敷设且由电缆(46)本身承受牵引力时,电缆(46)的牵引采用分段牵引方式,即:分段牵引方式为针对确定型号和截面的电缆(46)和已有的牵引机械类型和数量,以及每种牵引机械所允许牵引的最大电缆(46)长度,确定采用的牵引机械数量最少及最优的排列组合;针对每一种型号和截面的电缆(46),每种牵引机械均需确定自身允许的电缆(46)牵引长度,即每一种牵引机械针对每一种型号和截面的电缆(46)所允许牵引的最大电缆(46)长度,一种型号和截面及一定长度的电缆(46)的分段牵引数或所需的牵引机械的数量最少及最优的排列组合由每种牵引机械针对该种型号的电缆(46)所允许牵引的最大电缆(46)长度确定;每种牵引机械自身的电缆(46)牵引长度均可由视频及安全监控控制系统的微处理器控制处理单元(61)进行综合计算处理且由专业技术人员确认后实施;
具体电缆分段牵引方式由微处理器控制处理单元(61)的电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)按电缆牵引力计算公式及计入安全系数的牵引力计算公式及实际电缆牵引过程验证确定,以确保每一种型号电缆分段的电缆牵引端所承受的牵引力不超过电缆(46)允许承受的牵引力并考虑各分段牵引力不同步时需考虑的安全系数;不同型号和截面的电缆(46)所承受的牵引力限制值和保护值由符合认证要求的专业人员依据电缆牵引力计算值进行设置。
6.根据权利要求1所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统,其特征在于:牵引机械中的卷扬牵引装置(3)在电缆滚轮通道(4)的完成端设置一台卷扬牵引装置(3),卷扬牵引装置(3)能再增加1台或多台设置在电缆滚轮通道(4)的中间某一或多点上,在这种情况下电缆滚轮通道(4)是以卷扬牵引装置3划分的,每台卷扬牵引装置(3)所涉及的电缆滚轮通道(4)长度的开始端相同或不同,但其电缆滚轮通道(4)长度的完成端均在每台卷扬牵引装置(3)的设置位置上;
安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)设有1台或多台,安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车是适应综合管廊内电缆(46)牵引和移位的专用机械,它是提高综合管廊内电缆(46)牵引敷设、移位、拆卸过程效率的主要牵引的机械;
牵引机械的数量是根据电缆(46)敷设长度和已有可利用机械数量由视频及安全监控控制系统(6)对电缆牵引力计算所得的,是在可利用机械基础上与过程效率相关的;
牵引机械组合是一台卷扬牵引装置(3)、一台或多台安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)、以及在上述基础上确定的辅助电缆输送机(5)组成的,由于电缆移位部分必须要有安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1),因而电缆牵引部分至少应配置相应数量的安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1);
安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)能代替卷扬牵引装置(3),因而牵引机械组合或是由一或多台安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)以及在上述基础上确定的辅助电缆输送机(5)组成;
一台或多台安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)数量能满足电缆牵引过程要求时,牵引机械中不需要电缆输送机(5)。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统的应用方法,其特征在于:其方法包括:确定用于敷设电缆(46)的电缆滚轮通道(4)的设置方式,
根据综合管廊的实际情况确定用于敷设电缆的电缆滚轮通道(4)的设置位置,应选择形成平行接近设计确定电缆敷设位置的电缆滚轮通道(4),即合理选择在综合管廊地面、侧壁、顶部和电缆滚轮支座或支撑架(45)的其中之一上设置接近设计确定电缆(46)敷设位置的电缆滚轮通道(4),电缆滚轮通道(4)为沿综合管廊长度方向的同一高度直线设置,当直线通道有障碍物阻档或无法按直线通道设置时,在无法按直线通道设置部位将电缆滚轮通道(4)设置为满足综合管廊可能的最大直径电缆(46)弯曲半径的弧形通道;
电缆滚轮通道(4)中第一电缆滚轮装置(41)的设置间距按能确保综合管廊可能的最大直径电缆(46)在任两套封闭环形电缆滚轮间在所敷设电缆(46)不受牵引力的情况下的电缆(46)弧度满足电缆(46)波形敷设的规范要求及电缆滚轮通道(4)的在所敷设电缆(46)承受牵引力的情况下电缆(46)弧形曲线不得与任何有损电缆(46)的物体有交叉要求确定,由微处理器控制处理单元(61)按综合管廊可能的最大直径电缆相关参数和经验公式确定计算;
当电缆滚轮通道(4)周边局部存在对后续电缆移位操作的障碍时,将存在对后续电缆移位操作的障碍位置处的电缆滚轮通道(4)的1个或2个第一电缆滚轮装置(41)设置在设计确定电缆敷设位置所在的电缆滚轮支座或支撑架(45)上且该位置的电缆滚轮通道(4)为符合直径最大电缆(46)弯曲半径的弧形曲线,当存在对后续电缆(46)移位操作的障碍位置处的设计确定电缆(46)敷设位置的电缆滚轮支座或支撑架(45)位置不相同时,所述电缆滚轮通道(4)的1个或2个第一电缆滚轮装置(41)安装位置按电缆(46)敷设不同阶段作相应的移位修改,对存在后续电缆(46)移位操作的障碍位置处增设可移动无线视频子单元(631)并增设综合管廊电动车(1)或专用识别标识的图像识别程序,当增设的可移动无线视频子单元(631)识别到综合管廊电动车(1)或专用识别标识靠近并达到规定距离限值时进行报警提示和达到规定距离极限值时进行停止电缆牵引控制操作。
8.根据权利要求7所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统的应用方法,其特征在于:还包括对电缆参数及拉力传感器(621)和滚轮重力传感器(622)的报警限制和保护设定值进行确认赋值,并确定电缆(46)分段牵引方式;
每种电缆(46)敷设前,由专业技术人员通过手持的移动终端管理系统(641)或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)确认所敷设电缆参数及拉力传感器(621)和滚轮重力传感器(622)的报警限制和保护设定值的正确性并完成其赋值操作;
每种电缆(46)敷设前,由专业技术人员通过手持的移动终端管理系统(641)或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)确认已知牵引机械类型及数量情况下所提供的最低电缆(46)分段牵引方式,即确认电缆(46)在电缆滚轮通道(4)上敷设所需要的最少分段牵引机械数量和分段牵引电缆的牵引机械的允许分段牵引长度确定的间隔距离数值并安排大于或等于确认数量的牵引机械按小于或等于确定的相应牵引机械间隔距离数值进行同时同步牵引操作准备。
9.根据权利要求7所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统的应用方法,其特征在于:还包括安装电缆滚轮通道(4)及设置牵引机械,按确定的电缆滚轮通道(4)的设置方式设置相应的第一电缆滚轮装置(41),并按确定的电缆(46)分段牵引方式设置相应类型和数量的牵引机械;采用电缆牵引及移位装置(2)对电缆(46)进行牵引时,电缆滚轮通道(4)中第一电缆滚轮装置(41)的上口应打开;
电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)设置在电缆滚轮通道(4)开始牵引端,安装有带拉链的电缆钢丝网套(253)及拉力传感器(621)的第二电缆牵引旋转端头(252)的两套倒L型牵引或导引支架(23)的悬臂型水平结构件(232)的悬臂端部位于电缆滚轮通道(4)的上方;
每种牵引机械的所属电缆(46)牵引分段划分按电缆(46)牵引完成时每种牵引机械所实际牵引的电缆(46)分段位置进行确定,而解决牵引力较大或有障碍物影响的辅助电缆输送机(5)不进行所属电缆(46)牵引分段划分;
卷扬牵引装置(3)和电缆输送机(5)均设置在其所属电缆(46)牵引分段的首端,卷扬牵引装置(3)的牵引钢丝绳端部安装有拉力传感器(621)及第一无线信息传输模块(623)的第一电缆牵引旋转端头(251)、安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)均位于电缆(46)牵引开始端;
电缆输送机(5)设置在电缆滚轮通道(4)有好的稳定支撑的位置上,可代替电缆滚轮通道(4)所在位置的第一电缆滚轮装置(41);
将卷扬牵引装置(3)设置在卷扬牵引装置(3)所属电缆(46)牵引分段的首端后,由卷扬牵引装置(3)引出的钢丝绳(31)及第一电缆牵引旋转端头(251)通过电缆滚轮通道(4)引至电缆滚轮通道(4)开始端;
在电缆滚轮通道(4)和每台牵引机械的牵引端临时安装可移动无线视频子单元(631),或通过视频及安全监控控制系统(6)与能监测电缆滚轮通道(4)的智慧工地系统视频子单元(632)进行信息联通,微处理器控制处理单元(61)安装在综合管廊内有稳定电源和无线信息通畅的位置上,由专业人员通过手持的移动终端管理系统(641)或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)对视频及安全监控控制系统(6)进行调试验证,电缆同步牵引及移位保护单元(62),需确保所敷设电缆承受的牵引力限制值和保护值、所述牵引机械各单元允许的电缆牵引长度参数设定值正确,保护及监控系统正常,第一次进行电缆(46)敷设时需对视频及安全监控控制系统(6)进行空载模拟测试是否正常。
10.根据权利要求7所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统的应用方法,其特征在于:还包括电缆牵引敷设步骤及过程控制,具体步骤如下:
步骤1:电缆(46)的牵引操作首先在电缆滚轮通道(4)开始端进行,当确定的电缆牵引机械包括卷扬牵引装置(3)时,在电缆(46)敷设开始端与设置在距离电缆滚轮通道(4)开始端最远的卷扬牵引装置(3)所引出的牵引钢丝绳(31)采用电缆钢丝网套(253)或专用电缆牵引头(32)进行可靠连接,此卷扬牵引装置(3)即为排序第一的牵引装置,当确定的电缆牵引机械不包括卷扬牵引装置(3)时则采用安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)在电缆滚轮通道(4)开始端进行电缆(46)牵引操作,此安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)即为排序第一的牵引装置;每台牵引机械所牵引的某一型号及截面电缆(46)所允许牵引的最大电缆(46)长度即为该牵引机械牵引分段的最大长度;
步骤2:由专业人员通过手持的移动终端管理系统(641)或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)启动排序第一的牵引机械牵引电缆沿电缆滚轮通道(4)向前运行,或由专人操作安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)牵引电缆(46)前行,直至在达到排序第一的牵引机械牵引分段长度最大值以前停止牵引运行后再分步加入后续排序第二台以上的牵引机械;
步骤3:当排序第一的牵引机械牵引电缆(46)达到其牵引分段长度最大值前停止牵引运行后,在电缆滚轮通道(4)开始端进行排序第二的牵引机械的施加牵引,排序第一的牵引机械安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1),当电缆牵引及移位装置(2)的第二电缆牵引旋转端头(252)的前端带有可分开式拉链的电缆钢丝网套(253)与电缆(46)可靠连接后,排序第一牵引机械、第二牵引机械同时同步牵引电缆(46)沿电缆滚轮通道(4)向前运行,直至达到排序第二的牵引机械牵引分段长度最大值前排序第一、第二牵引机械同时同步停止牵引运行;
步骤4:当排序第一、第二牵引机械牵引电缆(46)达到排序第二牵引机械的牵引分段最大值前停止牵引运行后,如前述施加排序第三牵引机械牵引电缆(46)向前运行,直至所敷设电缆(46)通过电缆滚轮通道(4)并其首尾两端达到设计确定的联结点或多段电缆(46)的中间电缆(46)接头后,结束本条或本段所敷设电缆(46)牵引操作;
步骤5:牵引机械牵引电缆(46)运行时,专业人员通过手持的移动终端管理系统(641)或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)获取视频信息处理子单元(611)、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)、信息交流警示服务信息处理子单元(613)相应的过程视频、传感监控及语音交流信息,实现过程可视化监控、过程语音交流常态化、过程保护自动化和故障原因及处理过程视频及语音信息化;
当卷扬牵引装置(3)为排序第一牵引的装置时,可通过排序第一的卷扬牵引装置(3)上安装的牵引距离传感器(628)获取实际牵引电缆(46)的距离信息用于控制或提示每一种所述牵引机械的牵引分段长度不超过其最大值;当安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)为排序第一的牵引装置时,实际牵引电缆(46)的距离信息可通过综合管廊电动车牵引控制单元(625)获取后用于电缆(46)敷设过程牵引分段长度最大值控制;
当某一牵引机械设置的拉力传感器(621)或滚轮重力传感器(622)获取的实际电缆牵引力传感信息≥牵引力限制值时,进行多台牵引机械同步牵引状态下的调节控制,多个牵引机械同步牵引状态下的调节控制方式包括综合管廊电动车(1)的调速、在电缆滚轮通道(4)牵引阻力较大位置布设的辅助的电缆输送机(5)的加入、退出和在电缆滚轮通道(4)开始牵引端布设的电缆输送机(5)提前加入牵引的方法;当某一所述牵引机械设置的拉力传感器(621)或滚轮重力传感器(622)的获取的实际电缆牵引力传感信息≥牵引力保护值时,所有牵引机械同时停止运行,通过获取视频信息处理子单元(611)、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)、信息交流警示服务信息处理子单元(613)相应信息和现场查找并解决电缆牵引力保护问题,所有所述牵引机械再起动恢复同步牵引运行时,再起动过程采用从电缆滚轮通道(4)开始牵引端向完成端顺序延迟△ts的方式进行,再起动过程可由人工或视频及安全监控控制系统(6)自动完成,延迟时间△ts由认证的专业人员根据电缆敷设现场具体情况进行设置;
步骤6:当安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车牵引电缆靠近电缆滚轮通道(4)周边局部存在对后续电缆牵引或移位操作的障碍位置时,所有电缆牵引机械同时停止牵引,将安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)的电缆(46)牵引端上带有可分开式拉链的钢丝网套(253)拆下并安装于同一障碍位置对后续电缆(46)牵引或移位操作的障碍位置前方后,所有电缆牵引机械按再起动过程起动后继续牵引电缆向前运行;
步骤7:当整条电缆(46)在电缆滚轮通道(4)上敷设完成后,需要控制电缆滚轮通道(4)上的电缆(46)是否符合波形敷设的规范要求,测定电缆(46)余量较小时要将电缆(46)及时进行回撤或牵引操作,电缆(46)回撤或牵引操作是从电缆(46)余量较大的一端开始进行操作,电缆(46)回撤或牵引操作可为单一或某一区段牵引机械依次在其允许牵引长度内进行牵引,直至满足波形敷设的规范要求为止;测定电缆(46)余量较大时则需及时进行相应牵引操作或在下一步电缆(46)移位操作中对相应电缆(46)局部区段施加一定的牵引力,以减少电缆(46)余量较大的情况且符合波形敷设的规范要求。
11.根据权利要求7所述的综合管廊电缆牵引及移位敷设系统的应用方法,其特征在于:还包括电缆移位敷设步骤及过程控制,具体步骤如下:
步骤1:首先确认所敷设的电缆(46)是否有综合管廊外部敷设部分且是否已按设计确定的敷设线路敷设到位,当确认在综合管廊长度方向有一侧外部已敷设电缆(46)已按设计确定的线路敷设完成后,才能从已确认敷设完成的外部电缆(46)与综合管廊内电缆滚轮通道(4)上已敷设电缆(46)的分界点处开始对综合管廊内电缆滚轮通道(4)上已敷设电缆(46)进行移位操作;
当所敷设的电缆(46)直径小于综合管廊可能的最大电缆(46)直径时且电缆(46)敷设长度大于综合管廊长度较多或所敷设的电缆(46)包括综合管廊外所敷设的较长电缆(46)时,电缆(46)移位敷设开始前应着重对整条电缆(46)的敷设余量进行确认;
步骤2:确认的电缆(46)在综合管廊内电缆滚轮通道(4)上敷设完成的状况,电缆(46)是否符合波形敷设的规范要求,当测定电缆(46)余量较小时要完成相应的电缆(46)回撤或牵引操作;当测定电缆(46)余量较大且无外部已敷设电缆(46)施加静摩擦拉力时要进行相应的电缆(46)牵引操作或考虑采用所述牵引机械配合电缆(46)移位敷设过程以控制和保证电缆(46)移位操作过程中的电缆敷(46)设余量符合电缆(46)规范要求;
步骤3:电缆(46)移位敷设由安装有电缆牵引及移位装置(2)的综合管廊电动车(1)完成过程操作,综合管廊电动车(1)可由综合管廊的一侧向另一侧进行电缆(46)移位操作,电缆(46)波形敷设控制要求已满足时可增加相应的综合管廊电动车(1)数量并同时进行电缆(46)移位操作;
步骤4:电缆移位要求综合管廊电动车(1)上安装有电缆牵引及移位装置(2)设置在电缆滚轮通道(4)的一侧,综合管廊电动车行进前方的倒L型牵引或导引支架(23)的悬臂型水平结构件(232)上安装的滚轮重力传感器(622)的第三电缆滚轮装置(43)调节在用于敷设电缆的电缆滚轮通道(4)上方,综合管廊电动车(1)行进后方的倒L型牵引或导引支架(23)的悬臂型水平结构件(232)上安装的滚轮重力传感器(622)的第三电缆滚轮装置(43)调节在电缆(46)设计确定的敷设位置上方,倒L型牵引或导引支架(23)的圆管形垂直部件(231)和悬臂型水平结构件(232)垂直连接区域还安装有滚轮轴式驱动电机(421)和压轮(422)的第二电缆滚轮装置(42),在电缆滚轮通道(4)上方和设计确定的电缆(46)敷设位置上方各一套第二电缆滚轮装置(42),需安装多套满足电缆(46)敷设半径时,则设二套以上第二电缆滚轮装置(42);第三电缆滚轮装置(43)和第二电缆滚轮装置(42)所组成的电缆移位曲线是能满足电缆(46)敷设半径要求的弧形曲线;
步骤5:将位于电缆滚轮通道(4)上方或设计确定的电缆(46)敷设位置上方的倒L型牵引或导引支架(23)的悬臂型水平结构件(232)上安装的第三电缆滚轮装置(43)顶部锁扣打开,需移位的电缆(46)放入前后二套第三电缆滚轮装置(43)内,以及第二电缆滚轮装置(42)的滚轮轴式驱动电机(421)上并用锁定的压轮(422)将电缆(46)压住后,开始起动综合管廊电动车(1)进行电缆(46)移位操作,同时第二电缆滚轮装置(42)的滚轮轴式驱动电机(421)同时起动进行电缆(46)移位操作,直至综合管廊中部有移位障碍物位置或电缆滚轮通道(4)的另一端,当位于综合管廊中部有移位障碍物位置时,将移位电缆(46)从上述前后二套第三电缆滚轮装置(43)内和第二电缆滚轮装置(42)的滚轮轴式驱动电机(421)和锁定的压轮(422)的压轮装置内取出,将电缆牵引及移位装置(2)的倒L型牵引或导引支架(23)收回,起动综合管廊电动车(1)前行并避开综合管廊中部有移位障碍物位置后重新布置电缆牵引及移位装置(2)的倒L型牵引或导引支架(23),并开始后续段的电缆移位操作;综合管廊中部有移位障碍物位置的电缆(46)由人工水平移位以满足设计安装要求;
步骤6:电缆(46)移位敷设过程中,综合管廊电动车驾驶人员和专业人员通过手持的移动终端管理系统(641)或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)获取视频信息处理子单元(611)、电缆同步牵引及移位保护信息处理子单元(612)、信息交流警示服务信息处理子单元(613)相应的过程视频、传感监控及语音交流信息,实现过程可视化监控、过程语音交流常态化、过程保护自动化和故障原因及处理过程视频及语音信息化;
综合管廊电动车驾驶人员和专业人员通过第三电缆滚轮装置(43)上安装的滚轮重力传感器(622)的牵引力传感信息对综合管廊电动车(1)进行主动调速,当滚轮重力传感器(622)的牵引力传感信息≥牵引力限制值时,由驾驶人员和专业人员或电缆同步牵引及移位保护单元(62)进行被动调节;当滚轮重力传感器(622)的牵引力传感信息≥牵引力保护值时,由驾驶人员和专业人员或电缆同步牵引及移位保护单元(62)进行被动保护停机操作;综合管廊电动车驾驶人员和专业人员通过现场观察和可移动无线视频子单元(631)获取设计确定的电缆(46)敷设位置上电缆(46)余量实际预留情况,并可通过手持的移动终端管理系统(641)或综合管廊电动车信息交流警示服务子单元(642)调节第二电缆滚轮装置(42)的滚轮轴式驱动电机(421)的运行方式进行电缆(46)余量控制。
CN202011134823.5A 2020-10-21 2020-10-21 一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法 Active CN112310890B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011134823.5A CN112310890B (zh) 2020-10-21 2020-10-21 一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011134823.5A CN112310890B (zh) 2020-10-21 2020-10-21 一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112310890A CN112310890A (zh) 2021-02-02
CN112310890B true CN112310890B (zh) 2022-09-06

Family

ID=74328362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011134823.5A Active CN112310890B (zh) 2020-10-21 2020-10-21 一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112310890B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115224635A (zh) * 2021-04-20 2022-10-21 中冶宝钢技术服务有限公司 基于物联网的电缆同步敷设方法、装置、系统及电子设备
CN115838094A (zh) * 2021-09-18 2023-03-24 天泽电力(江苏)有限公司 一种线缆输送系统
CN114172086B (zh) * 2021-12-15 2022-08-30 江阴市源达电工材料有限公司 供电管道线缆宽度识别平台
CN114977065B (zh) * 2022-05-09 2024-01-19 西安热工研究院有限公司 一种智能施工的电缆敷设方法、装置、设备及介质

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04347517A (ja) * 1991-05-24 1992-12-02 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd ケーブルオフセット部の吊下げ方法
CN100440660C (zh) * 2006-12-25 2008-12-03 山东铝业工程有限公司 超长大截面电缆的机械敷设方法
CN101478124B (zh) * 2009-02-18 2011-01-12 中建八局第一建设有限公司 一种电缆自动化敷设方法及其装置
KR100923919B1 (ko) * 2009-07-23 2009-10-28 (주)엠파워 천정 포설 시스템 및 그 방법
CN103760839A (zh) * 2013-11-26 2014-04-30 国网上海市电力公司 500kV架空线缆牵张机智能化协调控制装置
CN106786185B (zh) * 2016-12-23 2018-12-25 上海久隆电力(集团)有限公司 一种用于隧道内电缆敷设的提升机
CN107879269A (zh) * 2017-11-08 2018-04-06 国网河南省电力公司郑州供电公司 电缆隧道内立柱式电缆电动提升支架
CN108388198A (zh) * 2018-05-16 2018-08-10 广东电网有限责任公司 电缆敷设智能控制系统
CN108924496A (zh) * 2018-07-17 2018-11-30 浙江蓝迪电力科技有限公司 一种电缆敷设状态监测系统
CN108988215B (zh) * 2018-08-07 2020-12-15 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 高压大截面电缆线路可适位高度调节敷设工法
CN109301761A (zh) * 2018-10-08 2019-02-01 赵红丽 电缆敷设滚动支撑架及其用于电缆敷设的施工方法
CN110061470B (zh) * 2019-04-22 2020-08-28 国网河南省电力公司郑州供电公司 基于隧道电缆免抬施工新方法
CN110371768A (zh) * 2019-07-17 2019-10-25 江苏杜昌电力设备制造有限公司 一种自动化电缆敷设系统
CN111064126B (zh) * 2019-11-22 2020-11-17 国家电网有限公司 一种供电公司用电缆铺设装置
CN111211520A (zh) * 2020-03-11 2020-05-29 浙江正泰新能源开发有限公司 一种电缆敷设辅助装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112310890A (zh) 2021-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112310890B (zh) 一种综合管廊电缆牵引及移位敷设系统及应用方法
CN100440660C (zh) 超长大截面电缆的机械敷设方法
KR100953688B1 (ko) 송전선로 설치를 위한 전력선 연선용 와이어 안내 장치와 전력선 연선용 와이어 안내장치를 이용한 전력선 연선공법
CN101769131A (zh) 一种石油钻探用的输送机构
CN104075028B (zh) 管廊穿管施工方法
CN105113414B (zh) 一种悬索桥主索快速架设方法
CN201937208U (zh) 一种用于电缆管道敷设电缆的放线架
CN105114759B (zh) 一种管内穿梭机构
CN112952660A (zh) 一种基于智能全景感知的多机互联电缆敷设系统
CN110265927A (zh) 风力发电机组底部动力电缆自动敷设及检损装置及方法
CN210577434U (zh) 方便穿线的地铁隧道施工轨道车
CN106185618B (zh) 一种用于大型发电机定子吊装结构及其吊装方法
CN112448327A (zh) 一种管线施工方法及施工辅助装置
CN111711131A (zh) 一种桥架内电缆导向装置及电缆敷设方法
CN114933231A (zh) 一种成排管束吊装工装及其施工方法
KR100923921B1 (ko) 천정 포설용 지중 캐터필라
CN216564295U (zh) 一种建筑工程用电缆敷设辅助装置
JP4917849B2 (ja) 水中点検システム
CN217427498U (zh) 一种用于地铁项目轨行区电缆敷设的多功能专用小车
KR102076693B1 (ko) 전선 포설 시스템 및 포설 방법
CN110255331A (zh) 一种施工升降机试验台
CN209779465U (zh) 一种主塔竖转斜拉桥的挂索施工系统
CN203673122U (zh) 一种适用于光缆施工作业的牵引装置
CN111579165B (zh) 一种工程监理用外墙渗水测试装置及测试方法
CN215185531U (zh) 一种多机互联电缆敷设系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant