CN112640236B - 具有集成式传感器的线缆管道 - Google Patents
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Abstract
一种线缆管道(10)包括：至少一根线缆(18)；管(12)，其将线缆(18)容纳于内部空间(16)中；以及传感器(20)，其用于感测管(12)的内部空间(16)中的环境条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种线缆管道并且涉及一种用于调适线缆管道中的环境条件的方法。
背景技术
通常由可被称为线缆管道的周围的管保护用于传输电功率和/或数据的线缆。这样的线缆管道的功能可包括机械地保护线缆免受其周围环境的影响、将若干线缆包装在一起、易清洁性、电屏蔽、接地和/或标记。线缆管道可气密性地封闭、部分地开放或在所有端部上都开放。
出于若干原因，可能感兴趣的是，获知这样的线缆管道的内部条件，例如以用于早期失效检测、维护间隔和/或内部气氛的主动控制。
线缆管道的内部条件对于诸如污染风险和/或早期失效检测的若干应用而言可为重要的。一般而言，仅可估计线缆管道的内部条件，并且，防止任何失效的唯一方式是诸如放水龙头或定期且昂贵的维护(诸如更换整个系统)的简单对策。
GB 2 475 910 A描述了一种用于利用感应连接性来进行原位井眼测量和控制的方法和设备，其中，位于管道系统区段的外部的包括传感器和致动器组的无线器械单元与电磁收发器进行无线通信，并且可由电磁收发器通过感应方式提供功率，电磁收发器位于井眼管道的非磁性部分内部，并且安装于附接到用于控制与该设备的通信的井底接口单元的电线测井线缆上。
WO 2007/051230 A1描述了一种感测袖带，该感测袖带用于与向患者沿着气体递送路径递送增压气体的供应以用于治疗的呼吸设备一起使用，该感测袖带包括适于与气体递送路径连通的管道部分和向管道部分提供的感测布置。感测布置配置成对在使用中穿过管道部分的气体的一个或多个特性进行感测或采样并且将气体的特性数据无线地传输到远程装置。
DE 10 2006 036720 A1描述了一种用于生产具有适合于检测并且存储信息的至少一个信息载体的导管或容器的方法以及一种特别地根据该方法来生产的导管或容器。
GB 2 466 862 A描述了一种用于原位井眼测量的方法和设备，其中，无线传感器单元位于非磁性外壳外部，并且，传感器能量激发器单元位于外壳内部。能量激发器单元通过外壳无线地向传感器单元供应功率并且与传感器单元通信。
发明内容
本发明的目标是提供一种更安全、更易于维护且更好地受保护的线缆管道。
该目标通过独立权利要求的主题来实现。另外的示例性实施例根据从属权利要求和以下描述显而易见。
本发明的方面涉及一种线缆管道。线缆管道可为用于引导和/或保护内部的一根或多根线缆的任何空心装置。
根据本发明的实施例，线缆管道包括：至少一根线缆，其可为功率线路、传输线路和/或光纤线路；管，其在内部空间中容纳线缆；传感器，其用于感测管的内部空间中的环境条件；以及致动器，其用于通过主动地控制管内部的气氛来改变内部空间中的环境条件。
线缆可用于传输电功率和/或数据。线缆可包括可被包封于塑料盖中的一根或多根导线。
根据本发明的实施例，线缆是功率线路。线缆可用于将例如来自功率源(诸如，电池或发电机)的功率传输到诸如马达、加热器等的负载。线缆中的电压可远高于传感器和/或致动器的供应电压。线缆还可为用于传输数据通信信号的传输线路。作为另外的备选方案，线缆可为还可用于传输数据通信信号的光纤线路。线缆管道可在其内部空间中容纳多根线缆，这些线缆可属于不同类型，例如属于如上文中所描述的这样的类型。
管可由塑料以及任选地其它材料制成。这些材料可适于屏蔽电磁场、适于电隔离和/或热隔离等。管可为挤出的圆柱体和/或可由附接和/或插入到彼此的若干部分制成。管中的内部空间可为纵向的，并且可用于容纳一根或多根线缆。
在内部空间中，可存在可由传感器测量的诸如温度和/或湿度的具体环境条件。传感器可为温度传感器和湿度传感器中的至少一个。大体上，传感器可测量多种物理性质和/或环境条件，诸如温度、湿度、压力、烟雾、传导性和/或振动。
必须注意到，线缆管道可包括用于在管的不同位置处感测内部空间中的环境条件的多于一个传感器。一个或多个传感器可集成于管内部和/或集成于管的外部上。在沿着线缆管道的不同位置处监测物理性质可提供检测管内部的如水进入、冷凝、泄漏和/或过度加热那样的失效的可能性。
例如，控制装置或控制系统可从一个或多个传感器收集测量值和/或测量数据，并且可评估它们以确定管内部的环境条件。可通过早期失效检测来提供线缆管道的更安全的操作。
然而，也许有可能是，由传感器生成的数据存储于传感器中，并且然后利用读取装置来读取。
根据本发明的实施例，线缆管道包括用于改变内部空间中的环境条件的致动器。例如，致动器可为下者中的至少一个：通风机；加热器；冷却器；挡板等。
必须注意到，线缆管道可包括多于一个致动器。多个致动器可定位于线缆管道的不同位置处。
利用一个或多个致动器，可主动地控制管内部的气氛。上文中所提到的控制装置或控制系统可确定内部空间中的环境条件，并且可控制致动器，以诸如所期望的那样改变环境条件。以这样的方式，可采取主动控制，以避免如上文中所提到的失效。这可延长线缆管道的寿命和/或可减少维护的努力。
根据本发明的实施例，线缆管道进一步包括控制装置，控制装置用于从传感器接收测量值和/或测量数据，并且用于将控制命令发送到致动器。控制装置可为传感器和/或致动器的部分。传感器和致动器可直接地连接以用于通信。一个或多个致动器可基于一个或多个传感器的测量来被控制，以维持管的内部空间中的期望的环境条件。
例如，长程网关装置可从一个或多个传感器接收测量数据，并且可将该信息馈送到控制装置所连接到的本地网络或馈送到可充当控制装置的云服务器。可使用诸如BLE、LoRa、GSM、IEEE 802.15.4g的无线协议。以相同的方式，长程网关装置可从控制装置接收控制命令，并且可将控制命令供应到一个或多个致动器。
根据本发明的实施例，传感器包括用于发送测量值的无线发送器，和/或致动器包括用于接收控制命令的无线接收器。一个或多个传感器可经由无线或导线束(wire bound)通信信道(例如，经由蓝牙)来与控制装置通信。一个或多个致动器可经由无线或导线束通信信道(例如，经由蓝牙)来与控制装置通信。
根据本发明的实施例，传感器包括用于经由线缆来发送测量值的功率线路传输装置。而且，致动器包括用于经由线缆来接收控制命令的功率线路传输装置。也可经由传感器和/或致动器的功率供应线路来执行传感器和/或致动器的数据传输。
大体上，可从功率线路、从本地能量存储设备(诸如，电池或电容器)和/或从能量收集装置(诸如，太阳能面板)为传感器和/或致动器供应功率。
根据本发明的实施例，线缆管道进一步包括用于为传感器和/或致动器供应电能的能量收集装置。可从例如环境光、环境电磁场、热差、移动和/或振动收集电能。
由能量收集装置提供的功率可为间断的(例如，由于日/夜循环)。传感器和/或致动器可适于将由能量收集装置提供的多余的功率存储于在传感器的本地的能量缓冲器(诸如，二次电池和/或超级电容器)中。当能量收集装置不提供足够的功率时，所存储的能量可用于供应传感器和/或致动器。备选地，一次本地电池可用于在不存在所收集的能量的情况下为传感器和/或致动器提供功率。在此情况下，能量收集装置可被视为延长该电池的寿命。
根据本发明的实施例，传感器包括用于为传感器供应电能和/或用于发送测量值的RFID(射频识别)标签。例如，具有感测能力的无源RFID标签可用作传感器。这样的传感器可不需要主动能量供应和/或可设计得非常紧凑。
根据本发明的实施例，从容纳于管中的导线为传感器和/或致动器供应电能。有线功率供应可由可嵌入管中的两根导线提供(例如作为AC或DC功率)。
导线可容纳于管的材料中。传感器和/或致动器然后可经由适应的机械装置来连接到导线。在AC功率的情况下，导线的相对电极性可为不重要的。在DC功率的情况下，可能必须注意，以便向传感器和/或致动器提供正确的极性。这可通过不同的手段(例如，通过导线的机械连接(其确保正确的导线连接)和/或通过传感器和/或致动器(其适于利用两种极性操作)来执行。
还可能是，传感器和/或致动器的功率供应也可由设于管的外部的导线和/或线路提供。
根据本发明的实施例，从线缆为传感器和/或致动器供应电能。作为另外的备选方案，功率供应可由为功率传输线缆的线缆提供。例如，线缆可为分接的，和/或可供应多于一个传感器和/或致动器的功率供应装置可连接到线缆。
存在致动器如何附接到线缆管道的若干种可能性。大体上，致动器可直接地附接到管和/或附接到线缆管道的另外的构件，诸如用于使管互连的配件和/或用于使管分支的T形连接件。
根据本发明的实施例，线缆管道进一步包括附接到管的端部的配件，配件适于连接到另外的配件，其中，致动器安装到配件。例如，特殊配件可设有集成式致动器，诸如通风机。
根据本发明的实施例，线缆管道进一步包括互连到管中的T形连接件，其中，线缆被引导通过T形连接件。致动器可安装到T形连接件。
例如，另外的装置和/或壳体可经由T形连接件来附接到管。该另外的装置和/或壳体可容纳致动器和/或传感器。致动器和/或传感器可经由T形连接件来接近管的内部空间。
根据本发明的实施例，致动器直接地安装到管。另外的装置和/或壳体可附接到可容纳致动器和/或传感器的管。另外的装置可覆盖管的开口，致动器和/或传感器可通过该开口来接近管的内部空间。
根据本发明的实施例，传感器包括用于将测量数据和/或测量值发送到管的外部的无线发送器。传感器可定位于管内部，即，内部空间中或连接到内部空间的腔中。例如适于无线电传输的无线发送器可将由传感器收集的测量数据发送到管的外部。以这样的方式，可能没必要提供伸展通过管的材料的数据线路。
根据本发明的实施例，传感器定位于管的内部空间内部。传感器可定位于线缆管道内部，使得传感器与线缆管道内部的气氛直接接触。
例如，传感器或传感器带可预安装(例如，在管道制备期间)到线缆管道。传感器带可包含从线缆管道的一个端部伸展到另一个端部的若干电线(诸如，2-3)。在传感器带上的精确位置处，感测元件可放置成使得每个元件电连接到带的每根导线。每个感测元件可对感测带的电特性造成影响。例如，无源感测元件可根据精确地测量的湿度来改变两根导线之间的电阻率。两根导线之间的总体阻抗可给出总体湿度。备选地，可安装主动感测元件，并且，导线可用于询问传感器。
根据本发明的实施例，传感器定位于与管的内部空间进行流体交换的腔中。这样的腔可由连接到管的另外的构件(诸如，配件、所安装的装置、T形连接件等)提供。
根据本发明的实施例，线缆管道进一步包括附接到管的传感器装置，该传感器装置在管的外部提供腔。传感器可定位于腔内部。管可具有用于使内部空间与传感器装置中的腔互连的开口。
传感器装置可从外部附接于线缆管道上。传感器可放置于在外部附接到线缆管道的有可能不透空气的传感器装置中。在传感器装置和管的接触区域中，可存在使传感器装置的腔和管的内部空间连接的开口。
传感器装置可设计成用作改装件，意味着可在使一根或多根线缆通过线缆管道之后(例如，在最终安装线缆管道之后)安装传感器装置。这可允许取决于线缆管道的实际部署而不取决于先验信息的策略性放置。
根据本发明的实施例，传感器装置环绕管。例如，传感器装置可具有可附接成环绕管的呈环的形式的壳体。
根据本发明的实施例，传感器装置包括将沿与管的延伸方向正交的方向安装到管的至少两个部分。环形壳体可通过使其部分连接在管上面而安装到管。
根据本发明的实施例，传感器装置是柔性的，以沿与管的延伸方向正交的方向安装到管。例如，传感器装置可基于弹性带，在弹性带中，传感器可设于带的安装于管上的侧部上。
传感器装置可通过首先例如利用适当的工具(其可产生具有正确的尺寸的开口，而不损坏已经安装于管道中的一根或多根线缆)刺穿管来安装到管。其次，传感器装置的壳体可在开口上方安装到管。例如，弹性带可利用与设于带中的传感器对准的开口来围绕管缠绕。
根据本发明的实施例，传感器装置提供用于使传感器与管的外部电互连的电互连件。当传感器必须从线缆管道的外部连接时，必须提供到达线缆管道的内部中的电互连件。这些互连件可能必须被隔离且密封，这可利用传感器装置来实现。
根据本发明的实施例，线缆管道进一步包括附接到管的端部的配件，配件适于连接到另外的配件。线缆管道可由两个或更多个管制成，该管与可在相应的管的端部上插入的配件互连。可提供可插入和/或旋拧到彼此中的互补的配件。
根据本发明的实施例，传感器定位于配件内部。传感器可集成到配件中和/或可放置到配件的内部空间。以这样的方式，传感器可通过将配件安装到管来设于线缆管道中。
根据本发明的实施例，线缆管道进一步包括用于密封配件与另外的配件之间的互连件的密封环，其中，密封环包括用于使传感器与管的外部电互连的电互连件。
传感器的电互连件可被引导通过两个配件之间的密封环。传感器可在两个配件之间的密封环内放置于线缆管道内部。可向线缆管道的外部提供通过密封环的电互连件，其中，可附接另外的电子构件，诸如功率收集装置、电池、数据存储装置和/或数据传输装置。
利用这样的设置，传感器可仅在对现有的设计的微小调适(诸如，电互连件被引导通过的位于配件中的间隙)的情况下改装到线缆管道。也可在由两个可分离的部分制成配件和/或配件被制得可打开时对传感器进行改装。
根据本发明的实施例，配件提供腔，传感器定位于腔中。用于传感器放置的腔可集成到配件中。传感器以及任选地其它电子部分可放置于设于配件的内部上的一个或多个腔内部。
根据本发明的实施例，线缆管道进一步包括互连到管中的T形连接件，其中，线缆被引导通过T形连接件。T形连接件可为适于使三个管互连和/或用于使两个管彼此互连并且与具有腔的另外的装置互连的构件。
根据本发明的实施例，线缆管道进一步包括传感器装置，传感器装置连接到T形连接件，并且为传感器提供与管的内部空间进行流体交换的腔。T形连接件可附接到通向传感器装置的线缆管道，传感器以及任选地另外的电构件可位于传感器装置中。这可提供可用于电子装置的具有较大体积的腔，而不干扰总体线缆管道。
根据本发明的实施例，T形连接件包括两个部分，该两个部分连接到管，使得线缆被容纳于两个部分之间。T形连接件可能够沿与管的延伸方向正交的方向安装到管。当T形连接件可分裂成若干部分时，T形连接件可被改装，而不需要使线缆断开。
根据本发明的实施例，传感器装置经由管来与T形连接件连接。以这样的方式，传感器装置可定位成距管更远。
根据本发明的实施例，线缆管道进一步包括用于为传感器供应电能的安装到管的外部的能量收集装置，其中，能量收集装置经由电互连件来连接到传感器。例如，电互连件可由两个配件之间的密封环或由容纳传感器的安装到管的传感器装置提供。
根据本发明的实施例，传感器包括用于为传感器供应电能和/或用于发送测量值的RFID(射频识别)标签。在此情况下，可使用RF读取器(或例如由服务人员随身携带的移动读取器)，以便为传感器远程地提供功率和/或从传感器读取数据。
本发明的另外的方面涉及一种用于调适线缆管道中的环境条件的方法。线缆管道可如上文中和下文中所描述的那样设计。必须理解，如上文中和下文中所描述的方法的特征可为如上文中和下文中所描述的线缆管道的特征，并且反之亦然。
根据本发明的实施例，方法包括：利用传感器来感测内部空间中的环境条件；将环境条件的测量值发送到控制装置；利用控制装置来评估测量值，并且确定是否必须改变环境条件；利用控制装置来生成控制命令并且将控制命令发送到致动器；以及基于控制命令来利用致动器改变环境条件。
在具有沿着线缆管道的路径的传感器信息的情况下，算法可用于控制致动器，以便防止任何不期望的环境条件。
这样的不期望的环境条件可为取决于线缆管道的内部和外部的温度和/或湿度的冷凝。可通过受控制的通风(诸如，空气流的方向的改变)、管节段的局部加热/冷却、主动干燥和/或开口(任选地通过半透膜)而减少冷凝。
控制装置可集成于网络系统中，网络系统设于线缆管道集成到其中的设施中。也可如上文中和下文中所描述的那样在线缆管道内部(例如，在配件中和/或在传感器装置中)实施控制装置。
根据本发明的实施例，线缆管道包括多个传感器，并且，控制装置从多个传感器接收测量值，其中，评估测量值，以确定线缆管道的缺陷的位置。可利用不同位置处的多个传感器的测量数据来检测和/或预测失效和异常条件，诸如冷凝现象。
与致动器的主动控制组合，可提高失效检测响应速度，可提高失效的检测灵敏度，和/或可更好地定位失效。
本地算法或云算法可用于分析由传感器提供的测量数据，并且可在失效(诸如，线缆管道中的水侵入或诸如可能的冷凝危险的异常行为)的情况下提供警告。
在冷凝的情况下，算法可基于线缆管道的热模型，线缆管道的热模型将线缆管道内部的离散地分布的温度和湿度、环境条件(诸如，管道外部的温度和湿度)作为输入。算法可进一步能够基于过去的环境条件来通过运行例如蒙特卡罗模拟而预测潜在冷凝条件。
本发明的这些方面和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见并且参考这些实施例而阐明。
附图说明
将参考附图中所图示的示例性实施例在以下文本中更详细地解释本发明的主题。
图1示意性地示出根据本发明的实施例的线缆管道。
图2示意性地示出根据本发明的实施例的线缆管道。
图3示意性地示出根据本发明的实施例的线缆管道。
图4示意性地示出根据本发明的实施例的线缆管道。
图5示意性地示出根据本发明的实施例的线缆管道。
图6示出根据本发明的实施例的用于调适线缆管道中的环境条件的方法。
图7示出根据本发明的实施例的线缆管道的部分的横截面视图。
图8示出根据本发明的实施例的线缆管道的部分的透视图。
图9示出图8的线缆管道的部分的横截面视图。
图10示出根据本发明的实施例的线缆管道的部分的透视图。
图11示出图10的线缆管道的部分的横截面视图。
图12示出根据本发明的实施例的线缆管道的部分的横截面视图。
图13示出根据本发明的实施例的线缆管道的部分的横截面视图。
在参考符号列表中，以概要形式列出附图中所使用的参考符号及其含义。原则上，在附图中，为同样的部分提供相同的参考符号。
具体实施方式
图1示出线缆管道10，线缆管道10包括管12和两个配件14，两个配件14设于管12的端部处。若干管12可经由配件14来彼此互连，以形成较长的线缆管道10。配件14还可用于使线缆管道10连接到电柜。
管12和配件14具有内部空间16，线缆18被引导通过内部空间16。必须理解，多根线缆18(诸如，功率线路、电力数据传输线路、光纤线路等)可被容纳于内部空间16中。
一个配件14设有传感器20，传感器20适于感测线缆18的内部空间16中的环境条件。例如，传感器20可为温度传感器或湿度传感器。
如图1中所示出的，传感器20可包括用于到控制装置24的数据传输的无线发送器/接收器22，控制装置24也可具有这样的无线发送器/接收器22。来自传感器20的测量值可发送到控制装置24，控制装置24可评估测量值，并且可确定线缆管道10中的环境条件，诸如温度、湿度等。
如图1中所示出的，传感器20可由功率线路和/或导线26提供功率，功率线路和/或导线26使传感器20与功率源28(诸如，电池或发电机)连接。线路26也可至少部分地被引导通过线缆管道10，特别地通过管12和/或配件14。
功率源28可连接到线缆18并且适于使线缆18中的电流转换成可直接地供应到传感器20的电流。
图2示出传感器20可直接地附接到管12。在图2中，传感器20包括用于为传感器20供应电能的能量收集装置30，诸如太阳能面板。
在图2中，传感器20与控制装置24之间的数据传输可经由数据传输导线和/或线路32来有线地执行。线路32可至少部分地被引导通过线缆管道10，特别地通过管12和/或配件14。
图3示出具有三个传感器20的线缆管道10。此外，图3的线缆管道10包括用于改变内部空间16中的环境条件的致动器34。例如，致动器34是通风机、加热器、冷却器、可自动地打开和关闭的挡板等。大体上，线缆管道10可包括不同部位处的多个传感器20和/或不同位置处的多个致动器34。
在图3中，传感器20中的两个集成到配件14中。致动器34安装到配件14中的一个。此外，第三传感器20直接地附接到管12。
在图3中，传感器20中的每个包括用于经由线缆18来发送测量值和/或用于到控制装置24的数据传输的功率线路传输装置36。
而且，致动器34可包括用于经由线缆18来接收控制命令和/或用于到控制装置24的数据传输的这样的功率线路传输装置36。备选地，致动器34可包括用于到控制装置24的数据传输的无线发送器/接收器22。
在图3中，控制装置24也集成于配件14中，传感器20集成于配件14中，并且，致动器34安装到配件14。功率线路传输装置36可集成到控制装置24中。控制装置24可经由线路来执行与传感器20和致动器34的数据通信。远离配件的传感器20可经由线缆18、经由额外的数据传输线路和/或无线地传输传感器20的数据。
传感器20和/或致动器34的能量供应可如关于图1和图2而描述的那样执行。例如，致动器34可由能量收集装置、电池、功率源等供应。
图4示出互连到管12中的T形连接件38。线缆18也被引导通过T形连接件38。传感器和/或致动器装置40(诸如，传感器和/或致动器盒)安装到T形连接件38。装置40可容纳传感器20和/或致动器34。
图5示出致动器34可直接地安装到管12。所有传感器20和致动器34都可经由无线发送器/接收器22来与控制装置24通信，控制装置24可根据传感器20的测量数据来确定线缆管道10中的环境条件，并且可经由致动器34来改变环境条件。
必须注意到，如关于图1至图5而示出的功率供应、数据传输的类型和/或传感器20和致动器34在线缆管道10内的位置可彼此交换和/或混合。例如，也许有可能的是，传感器20和/或致动器34中的一些经由线路26来被供应，而其它传感器20和/或致动器由能量收集装置30供应。此外，传感器20和/或致动器34中的一些可执行有线数据传输，而其它传感器20和/或致动器34执行无线数据传输等。
图6示出用于调适例如诸如图1至图5中所示出的线缆管道10中的环境条件的方法。
在步骤S10中，传感器20感测内部空间16中的环境条件(诸如，温度、湿度等)并且将测量数据发送到控制装置24。控制装置24可为在其中采用线缆管道的设施的控制和/或网络系统的部分。控制装置24可为经由互联网和/或任选地经由网关来与传感器20和/或致动器34连接的服务器。
在步骤S12中，控制装置24根据测量数据来确定线缆管道10中的环境条件。
可针对线缆管道12的不同区段而确定环境条件。
还可评估测量数据，以确定线缆管道10的缺陷的位置。线缆管道10的在其中环境条件与期望的环境条件相差超过阈值的区段可被确定为缺陷区段。例如，在其中温度过高或湿度过高的区段可具有孔，在孔中，热空气和/或水可进入内部空间16中。
在步骤S14中，控制装置24确定是否必须改变环境条件。当诸如温度和/或湿度的环境条件高于和/或低于阈值时，可为这种情况。
控制装置24可决定在具体区段中是否必须改变环境条件，并且可确定可使用的致动器34并且可将控制命令发送到这些致动器34。
在步骤S16中，接收控制命令的一个或多个致动器34改变环境条件。例如，冷却器可使线缆管道10中的空气冷却，和/或通风机可将较低湿度和/或较低温度的空气吹到线缆管道10中。
图4和图5示出线缆管道10中的空气流可具有不同方向。流动方向可根据环境条件的期望的改变来选取。例如，来自线缆管道10的一个端部的较冷的空气可被吹到具有较热的空气的端部，并且反之亦然。
以下图7至图13示出线缆管道10的部分的实施例以及传感器20和/或致动器34可如何集成到线缆管道10中。
图7示出具有为单件和/或具有圆形横截面的管12的线缆管道10。也可使用其它类型的管12，即，由两个或更多个部分制成的管和/或其它形状的管。此外，示意性地示出线缆18，线缆18被容纳于管12的内部空间16中。在以下附图中，省略线缆18。
用于感测内部空间16中的环境条件的传感器20设于管12中。传感器20可为可集成于管12的材料中或可铺设到管12中的传感器带。
传感器20包括用于将测量数据发送到管12的外部的无线发送器/接收器22。管12可由塑料制成和/或对于无线电信号而言可为可透过的。
图8和图9示出具有直接地安装于管12上的传感器装置20的另外的实施例。传感器装置42环绕管和/或可包括将沿与管12的延伸方向正交的方向安装到管12的至少两个部分44。换而言之，在线缆18已被放到管12中和/或配件14已附接到管12之后，传感器装置42可安装到管12。
传感器装置42还可为柔性的。例如，传感器装置42可由橡胶制成，和/或可具有将安装于管12上面的狭缝。
传感器装置42具有腔46，腔46布置于管12的内部空间16的外部，并且与管12的内部空间16进行流体交换。管12具有用于使内部空间16与传感器装置42中的腔46互连的开口48。这样的开口48可在线缆18已铺设到管12中之后制成，以用于在管12上改装传感器装置42。
传感器20定位于腔46内部。此外，传感器装置42可提供用于使传感器20与管12的外部电互连的电互连件50。电互连件50可包括从腔46伸展到传感器装置42的外部的一些导体或更多个导体。例如，电互连件50可铸造到传感器装置42的壳体中。
图10和图11示出具有集成到配件14中或至少布置于配件14内部的传感器20的另外的实施例。配件14附接到管12的端部，并且连接到另外的配件52。配件14、52可插入和/或旋拧到彼此中，和/或用于使配件14、52之间的互连件密封的密封环54可设于配件14、52之间。配件14还可具有螺纹58，另外的配件52旋拧到螺纹58。
传感器20定位于配件14内部，并且经由密封环54来与位于管12的外部的电构件(诸如，能量收集装置30)连接。密封环54包括电互连件50，电互连件50可为设于密封环54的材料中的电线或导线。
螺纹58可具有开口或间隙，电互连件50被引导通过该开口或间隙。
传感器20还可定位于管12的内部空间16内部，并且经由电互连件50来与位于管12的外部的构件(诸如，能量收集装置30)连接。
图12示出线缆管道10，在线缆管道10中，传感器和/或致动器装置40经由T形连接件38来连接。T形连接件38互连到管12中，并且，线缆18被引导通过T形连接件38。T形连接件38可包括两个部分60，两个部分60连接到管12，使得线缆18被容纳于两个部分60之间，和/或T形连接件38可在不移除线缆18的情况下被改装到管12。
传感器和/或致动器装置40经由管62来连接到T形连接件38，并且提供与管12的内部空间16进行流体交换的腔46。在腔中，可提供传感器20和/或致动器34。
图13示出线缆管道10，线缆管道10包括管12，管12经由配件14来连接到另外的装置(诸如，电柜)的壳体64。配件14中的每个提供腔46，传感器20可定位于腔46中。为了利用传感器20来对线缆管道10进行改装，不具有传感器20的配件可利用在其中集成有传感器的配件14更换。
必须注意到，如关于图1至图5而描述的功率供应和数据传输的类型可应用于图6至图13中所示出的实施例。
虽然已在附图和前文的描述中详细地图示并且描述本发明，但这样的图示和描述将被认为是说明性或示例性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。实践要求保护的发明的本领域技术人员可通过研究附图、本公开以及所附权利要求书来理解并且实现针对所公开的实施例的其它变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且，不定冠词“一”或“一种”不排除多个。单个处理器或控制器或其它单元可实现权利要求书中所叙述的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中叙述某些措施的纯粹事实不指示这些措施的组合不可用于获利。权利要求书中的任何参考标记都不应当被解释为限制范围。
参考符号列表
10 线缆管道
12 管
14 配件
16 内部空间
18 线缆
20 传感器
22 无线发送器/接收器
24 控制装置
26 功率线路
28 功率源
30 能量收集装置
32 数据传输线路
34 致动器
36 功率线路传输装置
38 T形连接件
40 传感器和/或致动器装置
42 传感器装置
44 传感器装置的部分
46 腔
48 开口
50 电互连件
52 另外的配件
54 密封环
58 螺纹
60 T形连接件的部分
62 管
64 壳体。
Claims (12)
1.一种线缆管道(10)，包括：
至少一根线缆(18)，所述线缆(18)是功率和数据线路，所述线缆(18)包括被包封于塑料盖中的一根或多根导线；
管(12)，其将所述线缆(18)容纳于内部空间(16)中；
传感器(20)，其用于感测所述内部空间(16)中的环境条件；
致动器(34)，其用于通过主动地控制所述管(12)内部的气氛来改变所述内部空间(16)中的所述环境条件；
T形连接件(38)，其互连到所述管(12)中，其中，所述线缆(18)被引导通过所述T形连接件(38)；
其中，所述致动器(34)安装到所述T形连接件(38)；
其中，所述传感器(20)包括用于经由所述线缆(18)来发送测量值的功率线路传输装置(36)；
其中，所述致动器(34)包括用于经由所述线缆(18)来接收控制命令的功率线路传输装置(36)；
其中，所述线缆中的电压高于所述传感器和所述致动器的供应电压。
2.根据权利要求1所述的线缆管道(10)，进一步包括：
控制装置(24)，其用于从所述传感器(20)接收测量值并且用于将控制命令发送到所述致动器(34)。
3.根据权利要求1所述的线缆管道(10)，
其中，所述传感器(20)包括用于发送测量值的无线发送器(22)；
其中，所述致动器(34)包括用于接收控制命令的无线接收器(22)。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的线缆管道(10)，进一步包括：
能量收集装置(30)，其用于为所述传感器(20)供应电能；和/或
其中，所述传感器(20)包括用于为所述传感器(20)供应电能和/或用于发送测量值的RFID标签。
5.根据权利要求1-3中的任一项所述的线缆管道(10)，
其中，从容纳于所述管(12)中的导线(26)为所述传感器(20)供应电能。
6.根据权利要求1-3中的任一项所述的线缆管道(10)，
其中，从所述线缆(18)为所述传感器(20)供应电能。
7.根据权利要求1-3中的任一项所述的线缆管道(10)，进一步包括：
配件(14)，其附接到所述管(12)的端部；
其中，所述致动器(34)安装到所述配件(14)。
8.根据权利要求1-3中的任一项所述的线缆管道(10)，
其中，所述致动器(34)直接地安装到所述管(12)。
9.根据权利要求1-3中的任一项所述的线缆管道(10)，
其中，所述传感器(20)是下者中的至少一个：
温度传感器；
湿度传感器。
10.根据权利要求1-3中的任一项所述的线缆管道(10)，
其中，所述致动器(34)是下者中的至少一个：
通风机；
加热器；
冷却器；
挡板。
11.一种用于通过主动地控制管内部的气氛来调适根据权利要求1-10中的任一项所述的线缆管道(10)中的环境条件的方法，所述方法包括：
利用所述传感器(20)来感测所述内部空间(16)中的环境条件；
将所述环境条件的测量值发送到控制装置(24)；
利用所述控制装置(24)来评估所述测量值，并且确定是否必须改变所述环境条件；
利用所述控制装置(24)来生成控制命令并且将所述控制命令发送到所述致动器(34)；
基于所述控制命令来利用所述致动器(34)改变所述环境条件。
12.根据权利要求11所述的方法，
其中，所述线缆管道(10)包括多个传感器(20)，并且，所述控制装置(24)从所述多个传感器(20)接收测量值；
其中，评估所述测量值，以确定所述线缆管道(10)的缺陷的位置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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