CN113465567B - 一种电缆参数检测装置和电缆参数检测方法 - Google Patents

一种电缆参数检测装置和电缆参数检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电缆参数检测装置和电缆参数检测方法，涉及电缆检测技术领域；该装置包括支座、角度检测机构和信息处理机构；角度检测机构包括角度检测件、检测杆及随动件；角度检测件具有固定端和检测端，固定端与支座固定连接；检测杆的第一端与支座转动连接，且检测杆的第一端与检测端连接；随动件活动地设置于电缆，且与检测杆的第二端连接，能随电缆运动；角度检测件用于在随动件随电缆运动的过程中实时检测检测杆与水平方向的夹角；信息处理机构与角度检测机构电连接，用于根据角度检测件的检测值确定电缆的出缆角度。该装置能快速检测电缆的出缆角度，以确保电缆的敷设效果以及电缆自身的安全性和稳定性，从而延长电缆的使用寿命。

Description

一种电缆参数检测装置和电缆参数检测方法
技术领域
本发明涉及电缆检测技术领域，具体而言，涉及一种电缆参数检测装置和电缆参数检测方法。
背景技术
近年随着新能源的普及推广，移动用电设备(例如拖拉机等移动作业设备)开始使用由电缆供电的纯电驱动方式。使用时，电缆一端连接在电源上，另一端连接在移动用电设备上；由于移动用电设备通常具有一定高度，而电源基本是固定在较低工作面(例如地面)上，二者存在高度差，使电缆会有一段呈悬空状态；电缆从移动用电设备伸出后，该悬空状态的电缆段的较高支点位置称为出缆口；在移动用电设备进行移动时，自出缆口以下到电源之间的电缆段需要确保其敷设方向与移动用电设备的移动相匹配。因而此种供电方法对电缆敷设效果，以及电缆的安全性、稳定性的要求较高。
然而，现有技术中，缺乏对从出缆口输出的电缆的敷设方向进行检测的装置和方法，因而无法明确电缆供电过程中电缆的出缆角度，从而无法确保电缆的敷设效果，甚至无法保证电缆在供电过程中的安全性和稳定性，容易出现电缆损坏的情况，严重影响了电缆的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种电缆参数检测装置和电缆参数检测方法，其能快速且有效地检测从出缆口输出的电缆的出缆角度，从而能根据电缆的出缆角度对敷设方式进行调整，以确保敷设效果，且能充分保证电缆自身的安全性和稳定性，从而延长电缆的使用寿命。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明提供一种电缆参数检测装置，用于检测从出缆口输出的电缆的参数信息，包括：
支座；
角度检测机构，包括角度检测件、检测杆及随动件；角度检测件具有固定端和检测端，固定端与支座固定连接；检测杆的第一端与支座转动连接，且检测杆的第一端与检测端连接；随动件活动地设置于电缆，且与检测杆的第二端连接，能随电缆运动；角度检测件用于在随动件随电缆运动的过程中实时检测检测杆与水平方向的夹角；
信息处理机构，与角度检测机构电连接，用于根据角度检测件的检测值确定电缆的出缆角度。
在可选的实施方式中，信息处理机构包括接收模块和确定模块；
接收模块用于接收角度检测件的检测值α；
确定模块与接收模块电连接，且当L/h小于预设数值时，确定模块用于在支座的安装位置与出缆口重合时，确定检测值α为电缆的出缆角度β；
确定模块还用于在支座的安装位置与出缆口的位置间隔预设距离h1时，根据公式θ＝arctan((l1 sinα+h1)/(l1cosα))确定出缆口至随动件的连线与水平方向夹角θ，并确定夹角θ的值为电缆的出缆角度β；
其中，l1为角度检测件与随动件之间的距离；L为角度检测件与随动件之间的距离，h为出缆口与用于支撑电缆的工作面之间的高度。
在可选的实施方式中，当L/h大于或等于预设数值时，确定模块用于根据检测值α确定电缆的出缆角度β；
当支座的安装位置与出缆口重合时，确定模块用于根据(h*cos(β)*((cos(β)-1)/cos(β)-1))/(cos(β)-1)-L*sin(α)+(h*cosh(((cos(β)-1)*(L*cos(α)+(h*acosh(1-(cos(β)-1)/cos(β))*cos(β))/(cos(β)-1)))/(h*cos(β)))*cos(β))/(cos(β)-1)＝0确定电缆的出缆角度β；
当支座的安装位置与出缆口的位置间隔预设距离h1时，确定模块用于根据
(h*cos(β)*((cos(β)-1)/cos(β)-1))/(cos(β)-1)-L*sin(θ)+(h*cosh(((cos(β)-1)*(L*cos(θ)+(h*acosh(1-(cos(β)-1)/cos(β))*cos(β))/(cos(β)-1)))/(h*cos(β)))*cos(β))/(cos(β)-1)＝0确定电缆的出缆角度β。
在可选的实施方式中，所述预设数值为0.25。
在可选的实施方式中，电缆参数检测装置还包括与信息处理机构电连接的高度检测机构，高度检测机构用于检测出缆口距离用于支撑电缆的工作面的高度h；
接收模块还用于接收高度检测机构的检测值；确定模块还用于根据公式Fx＝(hσg)/(1-cosβ)确定电缆的实时张紧力Fx；
其中；σ为每米电缆的重量，g为重力加速度。
在可选的实施方式中，确定模块还包括根据公式L＝(Fxsinβ)/σg确定电缆的悬空长度L；
其中，σ为每米所述电缆的重量，g为重力加速度。
在可选的实施方式中，电缆参数检测装置还包括速度检测件，速度检测件设置于随动件或设置于卷绕电缆的卷筒，速度检测件用于检测电缆的放缆速度；
信息处理机构还用于根据电缆的出缆角度以及速度检测件的检测值确定电缆的敷设轨迹。
在可选的实施方式中，随动件包括随动架和设置于随动架上的两组滚轮组件，随动件与检测件铰接，两组滚轮组件间隔设置于随动架，且形成用于供电缆穿过的配合腔，当电缆容置于配合腔内时，两组滚轮组件的滚轮均与随动架滚动配合。
在可选的实施方式中，角度检测件为角度传感器或陀螺仪；角度检测机构还包括供电模块和数据传输模块，供电模块和数据传输模块均与角度检测件电连接，供电模块用于为角度检测件供电，数据传输模块与信息处理机构电连接，用于将角度检测件的检测值传输至信息处理机构。
第二方面，本发明提供一种前述实施方式中任一项的电缆参数检测装置的电缆参数检测方法，包括：
获取角度检测件的检测值；
根据角度检测件的检测值确定电缆的出缆角度。
本发明的实施例至少具备以下优点或有益效果：
本发明的实施例提供了一种电缆参数检测装置，用于检测从出缆口输出的电缆的参数信息，其包括支座、角度检测机构和信息处理机构；角度检测机构包括角度检测件、检测杆及随动件；角度检测件具有固定端和检测端，固定端与支座固定连接；检测杆的第一端与支座转动连接，且检测杆的第一端与检测端连接；随动件活动地设置于电缆，且与检测杆的第二端连接，能随电缆运动；角度检测件用于在随动件随电缆运动的过程中实时检测检测杆与水平方向的夹角；信息处理机构与角度检测机构电连接，用于根据角度检测件的检测值确定电缆的出缆角度。该电缆参数检测装置能通过角度检测机构快速确定从出缆口输出的电缆的出缆角度，从而能根据电缆的出缆角度对敷设方式进行调整，以确保敷设效果，且能充分保证电缆自身的安全性和稳定性，从而延长电缆的使用寿命。
本发明的实施例提供了一种电缆参数检测方法，其能快速且有效地检测从出缆口输出的电缆的出缆角度，以确保电缆的安全性和稳定性，从而延长电缆的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的实施例提供的电缆参数检测装置的结构示意图；
图2为本发明的实施例提供的电缆参数检测装置与电缆配合后的结构示意图一；
图3为本发明的实施例提供的电缆参数检测装置与电缆配合后的结构示意图二；
图4为本发明的实施例提供的电缆参数检测装置与电缆配合后的结构示意图三；
图5为本发明的实施例提供的电缆参数检测装置与电缆配合后的结构示意图四；
图6为本发明的实施例提供的电缆参数检测装置的信息处理机构的结构简图；
图7为本发明的实施例提供的支座与出缆口位置重合的电缆参数检测装置与电缆配合后的结构示意图；
图8为本发明的实施例提供的支座与出缆口位置不重合的电缆参数检测装置与电缆配合后的结构示意图；
图9为本发明的实施例提供的电缆参数检测方法的流程示意图。
图标：100-电缆参数检测装置；101-支座；102-电缆；103-角度检测件；104-出缆口；105-检测杆；107-随动件；109-轴体；111-芯轴；113-轴承；115-随动架；117-滚轮；119-信息处理机构；121-高度检测机构；123-接收模块；125-确定模块；127-配合腔；129-第一铰接件；131-第二铰接件；133-检测件本体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
相关技术中，移动用电设备(例如拖拉机等移动作业设备)开始使用由电缆供电的纯电驱动方式。使用时，电缆一端连接在电源上，另一端连接在移动用电设备上；由于移动用电设备通常具有一定高度，而电源基本是固定在较低工作面(例如地面)上，二者存在高度差，使电缆会有一段呈悬空状态；电缆从移动用电设备伸出后，该悬空状态的电缆段的较高支点位置称为出缆口；在移动用电设备进行移动时，自出缆口以下到电源之间的电缆段需要确保其敷设方向与移动用电设备的移动相匹配。因而此种供电方法对电缆敷设效果，以及电缆的安全性、稳定性的要求较高。然而，现有技术中，缺乏对从出缆口输出的电缆的敷设方向进行检测的装置和方法，因而无法明确电缆供电过程中电缆的出缆角度，从而无法确保电缆的敷设效果，甚至无法保证电缆在供电过程中的安全性和稳定性，容易出现电缆损坏的情况，严重影响了电缆的使用寿命。
有鉴于此，本实施例提供了一种电缆参数检测装置和电缆参数检测方法，以对电缆的出缆角度进行检测和确定，从而充分保证电缆的敷设效果，保证电缆在供电过程中的安全性和稳定性，以提高电缆的使用寿命。下面对电缆参数检测装置和电缆参数检测方法进行详细地说明。
图1为本实施例提供的电缆参数检测装置100的结构示意图；图2为本实施例提供的电缆参数检测装置100与电缆102配合后的结构示意图一；图3为本实施例提供的电缆参数检测装置100与电缆102配合后的结构示意图二；图4为本实施例提供的电缆参数检测装置100与电缆102配合后的结构示意图三。请参阅图1至图4，本实施例提供的电缆参数检测装置100适用于对一端敷设在用于支撑电缆102的地面等工作面上，另一端悬空的电缆102的参数检测。其中，该电缆参数检测装置100具体包括支座101、角度检测机构以及信息处理机构119。
详细地，在本实施例中，电缆102在出缆前卷设于卷盘上，卷盘安装于机架上，为了电缆102出缆方便，还可根据需求设置用于调整电缆出缆状态的导缆架，电缆102搭设于导缆架上。支座101为整个电缆参数检测装置100的主体结构，支座101可固定安装于电缆102的导缆架上或机架上。同时，支座101具有紧固端和转动端，紧固端相对导缆架或机架固定，以保证整个电缆参数检测装置100的稳定性，转动端能相对紧固端转动。
详细地，图5为本实施例提供的电缆参数检测装置100与电缆102配合后的结构示意图四。请参阅图1至图5，角度检测机构具体包括角度检测件103、检测杆105及随动件107。其中，角度检测件103具有固定端和检测端，固定端与支座101的紧固端固定连接。检测杆105为不能压缩的硬质杆状结构，检测杆105的第一端与支座101的转动端转动连接，检测杆105的第一端同时还与角度检测件103的检测端连接，以使得角度检测件103能在检测杆105运动过程中进行角度检测。随动件107活动地设置于电缆102，且与检测杆105的第二端连接，能随电缆102运动。由于随动件107能随电缆102运动，因而角度检测件103能在随动件107随电缆102运动的过程中实时检测检测杆105与水平方向的夹角。也即，通过角度检测机构设置，可充分的获取检测杆105与水平方向的夹角，从而便于根据此夹角确定电缆102的出缆方向。
需要说明的是，在本实施例中，角度检测件103为角度传感器或陀螺仪，本实施例具体采用角度传感器，且角度检测件103具体包括检测件本体133和设置于检测件本体133的轴体109，其中，检测件本体133为角度检测件103的固定端，轴体109为角度检测件103的检测端。检测件本体133与支座101的紧固端连接，支座101的紧固端设置有轴承113，且紧固端与轴承113的外圈固定连接，支座101的转动端为设置于轴承113的内圈的芯轴111，轴承113的内圈可相对外圈转动，且芯轴111与轴体109同轴且连接设置。检测杆105的第一端与芯轴111通过第一铰接件129铰接配合，检测杆105的第二端与随动装置通过第二铰接件131铰接，第一铰接件129与第二铰接件131的结构可相同也可不同。通过这样设置，使得检测杆105第二端的随动件107随电缆102运动时，检测杆105能绕第一端转动，从而通过芯轴111带动轴体109运动，进而实现角度传感器对检测杆105与水平方向角度的实时检测。
详细地，信息处理机构119可选择为可编程逻辑处理器、计算机等具有逻辑运算等功能的结构。信息处理机构119与角度检测机构电连接，用于根据角度检测件103的检测值确定电缆102的出缆角度。也即，信息处理机构119能根据角度检测件103对检测杆105与水平方向夹角的检测确定电缆102的出缆角度(其中，电缆102的出缆角度为出缆口104位置上电缆102与水平方向的夹角)，从而能根据电缆102的出缆角度对敷设方式进行调整，以确保敷设效果，且能充分保证电缆102自身的安全性和稳定性，从而延长电缆102的使用寿命。
图6为本实施例提供的电缆参数检测装置100的信息处理机构119的结构简图；图7为本实施例提供的支座101与出缆口104位置重合的电缆参数检测装置100与电缆102配合后的结构示意图。请参阅图6至图7，在本实施例中，信息处理机构119具体包括接收模块123和确定模块125。确定模块125与接收模块123电连接。其中，接收模块123与角度检测件103电连接，用于接收角度检测件103的检测值α，确定模块125用于根据检测值α确定电缆102的出缆角度β。
一方面，当L/h小于预设数值时，且当支座101的安装位置与出缆口104重合时，确定模块125用于确定检测值α为电缆102的出缆角度β。其中，L为角度检测件与随动件之间的距离，单位可选择为m，h为出缆口与用于支撑电缆的工作面之间的高度，单位可对应选择为m。
需要说明的是，预设数值为0.25，在其他实施例中，也可以为0.25附近的数值，例如0.3、0.4等，或者在电缆102的出缆环境改变的条件下，预设数值也可以进行重新计算。通过这样设置，使得当L/h小于预设数值0.25时，且支座101的安装位置与出缆口104重合时，虽然检测值α与电缆102的出缆角度β的值不完全相等，但是此时二者的值非常接近，因而可近似地认为检测值α就是电缆102的出缆角度β，以充分地提高检测效率。
图8为本实施例提供的支座101与出缆口104位置不重合的电缆参数检测装置100与电缆102配合后的结构示意图。请参与图8，当L/h小于预设数值，例如小于0.25，且支座101的安装位置与出缆口104的位置不重合，二者之间间隔预设距离h1时，确定模块125还用于根据公式θ＝arctan((l1sinα+h1)/(l1cosα))确定出缆口104至随动件107的连线与水平方向夹角θ，并进一步地确定夹角θ的值为电缆102的出缆角度β。其中，l1为角度检测件103与随动件107之间的距离，单位可选择为m。也即，当L/h小于0.25，且支座101与出缆口104位置不重合时，先要根据角度检测件103的检测值α计算得到出缆口104至随动件107的连线与水平方向夹角θ，最后由于夹角θ与电缆102的出缆角度β的实际值非常接近，从而再近似地认为夹角θ就是电缆102的出缆角度β，同样可提高检测效率，保证作业质量和作业效率。
另一方面，当L/h大于或等于预设数值，例如大于或等于0.25时，此时由于检测值α与电缆102的实际出缆角度β之间相差较大。从而此时需要通过确定模块125根据检测值α和对应的公式确定电缆102的出缆角度β，以提高出缆角度β的精确度。此时，当支座101的安装位置与出缆口104重合时，确定模块125具体地用于根据
(h*cos(β)*((cos(β)-1)/cos(β)-1))/(cos(β)-1)-L*sin(α)+(h*cosh(((cos(β)-1)*(L*cos(α)+(h*acosh(1-(cos(β)-1)/cos(β))*cos(β))/(cos(β)-1)))/(h*cos(β)))*cos(β))/(cos(β)-1)＝0确定电缆102的出缆角度β。与之对应，当支座101的安装位置与出缆口104的位置间隔预设距离h1时，确定模块125具体用于根据(h*cos(β)*((cos(β)-1)/cos(β)-1))/(cos(β)-1)-L*sin(θ)+(h*cosh(((cos(β)-1)*(L*cos(θ)+(h*acosh(1-(cos(β)-1)/cos(β))*cos(β))/(cos(β)-1)))/(h*cos(β)))*cos(β))/(cos(β)-1)＝0确定电缆102的出缆角度β。通过这样设置，当L/h大于或等于预设数值时，可通过公式精确推导得出电缆102的出缆角度β，以方便精确电缆102的敷设方向，以为电缆102的敷设效果提供充分保证。
也即，无论出缆口104的位置和支座101的安装位置是否重合，本实施例提供的信息处理机构119均能通过角度检测件103的检测值α计算或推导得到电缆102的出缆角度β，从而便于根据电缆102的出缆角度对敷设方式进行调整，以确保敷设效果，且能充分保证电缆102自身的安全性和稳定性，从而延长电缆102的使用寿命。
请再次参阅图2、图6至图8，在本实施例中，无论出缆口104的位置和支座101的安装位置是否重合，本实施例提供的信息处理机构119还能通过电缆102的出缆角度β确定电缆102的实时张紧力，以进一步地保证电缆102的敷设效果，以及保证电缆102的安全性和稳定性。
详细地，电缆参数检测装置100还包括与信息处理机构119电连接的高度检测机构121，高度检测机构121可为高度传感器。高度检测机构121用于检测出缆口104距离用于支撑电缆102的工作面的高度h。接收模块123还用于接收高度检测机构121的检测值；确定模块125用于直接根据公式Fx＝(hσg)/(1-cosβ)确定电缆102的实时张紧力Fx。其中，h的单位可选择为m；σ为每米电缆102的重量，单位可对应选择为kg/m，g为重力加速度，单位可对应选择为gm/s2。通过这样设置，无论出缆口104的位置和支座101的安装位置是否重合，只要确定了出缆角度β，则可以根据β确定电缆102的实时张紧力。
也即，本实施例仅需要通过角度检测件103检测检测杆105与水平方向的夹角α，即可直接或间接地得到电缆102的出缆角度β，进而便于得到电缆102从出缆口104输出后的实时张紧力Fx。由于电缆102放缆时，电缆102张紧力不仅要克服力矩，还要拖动卷筒转动，影响电缆102的使用寿命，因而通过对电缆102的张紧力的实时检测，还能进一步地保证电缆102的安全性和稳定性，减小电缆102在敷设过程中的损伤或损坏，并便于在出现问题时及时报警，以进一步地延长电缆102的使用寿命。
作为可选的方案，无论出缆口104的位置和支座101的安装位置是否重合，本实施例提供的信息处理机构119还能通过电缆102的出缆角度β确定电缆102的悬空长度L(也即，大致为出缆口104至随动件107之间的距离)，以使得电缆102放缆过程能与整车的速度相匹配，以进一步地保证作业效率，且保证电缆102的使用寿命。
详细地，电缆102的参数信息还包括电缆102的悬空长度。具体地，确定模块125还包括根据公式L＝(Fxsinβ)/σg确定电缆102的悬空长度L。也即，本实施例仅需要通过角度检测件103检测检测杆105与水平方向的夹角α，即可直接或间接地得到电缆102的出缆角度β，进而便于得到电缆102从出缆口104输出后的悬空长度L。由于电缆102在给移动用电设备供电时，要求电缆102随移动用电设备的移动进行收放，并且移动设备供电速度要求与车速匹配，而且部分设备对电缆102的敷设路径要求比较高。而电缆102保持合适的悬空长度，是放缆速度与整车速度匹配的一个重要衡量指标，因而通过电缆参数检测装置100对电缆102的悬空长度进行实时检测，则可以保证电缆102的悬空长度适中与移动设备的供电速度匹配，以进一步地延长电缆102的使用寿命，保证作业效率和质量。
进一步可选地，为了使得电缆102的放缆速度与移动设备的移动速度更好的匹配，在本实施例中，电缆参数检测装置100还包括速度检测件(图未示出)，例如速度传感器，速度检测件即可以设置于随动件107或也可以设置于卷绕电缆102的卷筒，满足速度检测件能检测电缆102的放缆速度即可。同时，接收模块123还用于接收速度检测件输出的检测值，而确定模块125还用于根据电缆102的出缆角度以及速度检测件的检测值确定电缆102的敷设轨迹。例如，可以出缆角度为横坐标以速度检测值为纵坐标绘制敷设轨迹图，以判断电缆102的收放效果，并同时与移动设备的移动速度与轨迹匹配，从而进一步地降低电缆102损坏的几率，延长电缆102的使用寿命。
请再次参阅图1至图5，为了实现随动件107能随电缆102运动，以实现电缆102的出缆角度、电缆102的实时张紧力、电缆102的悬空长度以及电缆102的敷设轨迹的有效检测，在本实施例中，随动件107不仅在电缆102能上滑动，同时还可以随着电缆102摆动，以准确检测电缆102出缆后的角度，并通过检测杆105反馈给角度检测件103。同时，随动件107采用轻质且光滑的材料制备，避免由于质量过大造成电缆102在出缆口104打死弯，同时避免在电缆102上滑动时损坏电缆102的表皮，以充分保证电缆102的使用寿命。
详细地，随动件107包括随动架115和设置于随动架115上的两组滚轮117组件。其中，随动件107与检测件的第二端铰接，两组滚轮117组件间隔设置于随动架115，且形成用于供电缆102穿过的配合腔127，以使得当电缆102容置于配合腔127内时，两组滚轮117组件的滚轮117均与随动架115滚动配合。通过这样设置，一方面使得随动件107能套于电缆102外侧，以随电缆102运动，另一方面使得随动件107又能与电缆102滚动配合，以实现相对滑动，从而便于有效地输出检测杆105与水平方向的夹角，以便于根据此夹角确定电缆102出缆角度，从而便于实现电缆102的实时张紧力、电缆102的悬空长度以及电缆102的敷设轨迹的有效检测。
更详细地，每组滚轮117组件均包括两个滚轮117，两个滚轮117间隔设置，且均用于与位于配合腔127内的电缆102滚动配合。通过每组滚轮117组件两个滚轮117的设置，使得随动件107与电缆102的配合更顺畅和稳定，从而便于角度检测件103检测得到准确的检测值，以便于输出更精确的缆出缆角度值，以便于更精确地对电缆102的实时张紧力、电缆102的悬空长度以及电缆102的敷设轨迹进行检测。当然，在其他实施例中，每组滚轮117组件还可以包括多个滚轮117，例如三个、四个等，能保证角度检测件103检测结果的精确性即可，本实施例不做限定。
需要说明的是，在本实施例中，角度检测机构还根据需求设置有供电模块和数据传输模块，供电模块和数据传输模块均与角度检测件103电连接，供电模块可为电池等电源结构，供电模块用于为角度检测件103供电，以保证角度检测件103的正常使用，数据传输模块与信息处理机构119电连接，用于将角度检测件103的检测值传输至信息处理机构119，以便于信息处理机构119进行出缆角度、电缆102的实时张紧力、电缆102的悬空长度以及电缆102的敷设轨迹的有效检测。
还需要说明的是，在本实施例中，信息采集模块上还可以集成报警模块，以在出缆角度、电缆102的实时张紧力、电缆102的悬空长度以及电缆102的敷设轨迹偏离正常范围时进行报警，以进一步地保证工作的效率和质量，同时进一步地延长电缆102的使用寿命。
图9为本实施例提供的电缆102参数检测方法的流程示意图。请参阅图9，本发明的实施例还提供了一种上述的电缆参数检测装置100的电缆102参数检测方法，其具体包括：
S1：获取角度检测件103的检测值；
S2：根据角度检测件103的检测值确定电缆102的出缆角度。
详细地，在步骤S1中，利用信息处理机构119的接收模块123获取角度检测件103的检测值。在步骤S2中，利用信息处理机构119的确定模块125直接或间接地通过此检测值α确定电缆102的出缆角度β即可。
更详细地，通过对电缆102的出缆角度β的值的确定，还可以进一步地确定电缆102的实时张紧力、电缆102的悬空长度以及电缆102的敷设轨迹，此处不再赘述。通过对上述参数的确定，能确保确缆的安全性和稳定性，从而延长电缆102的使用寿命，以有效地保证作业效率和质量。
下面对本发明的实施例提供的电缆参数检测装置100的工作原理和有益效果进行详细地说明：
在利用该电缆参数检测装置100进行电缆102参数检测时，可先进行安装作业；例如，可先将支座101安装于机架，然后将角度检测件103安装于支座101，并将角度检测件103的检测端和支座101的转动端配合；接着，将检测杆105的第一端通过第一铰接件129与转动端铰接，将检测杆105的第二端通过第二铰接件131与随动件107铰接；最后将随动件107套设于电缆102外即可。在电缆参数检测装置100安装完毕后，若需要检测电缆102的出缆角度，则先确定支座101的安装位置和出缆口104是否重合，若重合则在L/h小于0.25时将检测值α近似认为是电缆102的出缆角度β，在L/h大于或等于0.25时根据对应公式计算得到出缆角度β，若二者不重合，则先将角度检测件103检测值α转化为出缆口104至随动件107的连线与水平方向夹角θ，最后在L/h小于0.25时近似地认为夹角θ是电缆102的出缆角度β，在L/h大于或等于0.25时根据对应公式计算得到出缆角度β即可。若需要检测电缆102的实时张紧力和电缆102的悬空长度，则只需将不同情况下电缆102出缆角度β值带入对应公式进行计算即可。若需要检测电缆102的敷设轨迹，也仅需要获取电缆102出缆角度β与速度检测件的检测值即可。
在上述过程中，该电缆参数检测装置100能通过角度检测机构的检测值快速确定从出缆口104输出的电缆102的出缆角度，从而能根据电缆102的出缆角度确定电缆102的张紧力、悬空长度以及敷设轨迹等参数，从而能实时地监控和调整电缆102的敷设方式，以确保敷设效果，同时也能充分保证电缆102自身的安全性和稳定性，减小损伤，延长电缆102的使用寿命。
综上所述，本发明的实施例提供了一种能有效地保证电缆102使用寿命的电缆参数检测装置100和电缆102参数检测方法，其能充分保证电缆102敷设的效率和质量。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电缆参数检测装置，用于检测从出缆口输出的电缆的参数信息，其特征在于，所述电缆参数检测装置包括：
支座，所述支座具有紧固端和转动端，所述紧固端设有轴承，所述紧固端与所述轴承的外圈连接，所述转动端为设置于所述轴承内圈的芯轴，能相对所述轴承的外圈转动；
角度检测机构，包括角度检测件、检测杆及随动件；所述角度检测件包括检测本体和设置于检测本体的轴体，所述检测件本体与与所述支座的紧固端固定连接；所述检测杆的第一端与所述芯轴铰接，且所述检测杆的第一端与所述轴体连接；所述随动件活动地设置于所述电缆，且与所述检测杆的第二端连接，能随所述电缆运动；所述角度检测件用于在所述随动件随所述电缆运动的过程中实时检测所述检测杆与水平方向的夹角；
信息处理机构，与所述角度检测机构电连接，用于根据所述角度检测件的检测值确定所述电缆的出缆角度。
2.根据权利要求1所述的电缆参数检测装置，其特征在于：
所述信息处理机构包括接收模块和确定模块；
所述接收模块用于接收所述角度检测件的检测值α；
所述确定模块与所述接收模块电连接，且当L/h小于预设数值时，所述确定模块用于在所述支座的安装位置与所述出缆口重合时，确定检测值α为所述电缆的出缆角度β；
所述确定模块还用于在所述支座的安装位置与所述出缆口的位置间隔预设距离h1时，根据公式θ=arctan((l1 sinα+h1)/(l1cosα))确定所述出缆口至所述随动件的连线与水平方向夹角θ，并确定夹角θ的值为所述电缆的出缆角度β；
其中，l1为所述角度检测件与所述随动件之间的距离；L为所述角度检测件与所述随动件之间的距离，h为所述出缆口与用于支撑电缆的工作面之间的高度。
3.根据权利要求2所述的电缆参数检测装置，其特征在于：
当L/h大于或等于预设数值时，所述确定模块用于根据检测值α确定所述电缆的出缆角度β；
当所述支座的安装位置与所述出缆口重合时，所述确定模块用于根据(h*cos(β)*((cos(β)-1)/cos(β)-1))/(cos(β)-1)-L*sin(α)+(h*cosh(((cos(β)-1)*(L*cos(α)+(h*acosh(1-(cos(β)-1)/cos(β))*cos(β))/(cos(β)-1)))/(h*cos(β)))*cos(β))/(cos(β)-1)=0确定所述电缆的出缆角度β；
当所述支座的安装位置与所述出缆口的位置间隔预设距离h1时，所述确定模块用于根据
(h*cos(β)*((cos(β)-1)/cos(β)-1))/(cos(β)-1)-L*sin(θ)+(h*cosh(((cos(β)-1)*(L*cos(θ)+(h*acosh(1-(cos(β)-1)/cos(β))*cos(β))/(cos(β)-1)))/(h*cos(β)))*cos(β))/(cos(β)-1)=0确定所述电缆的出缆角度β。
4.根据权利要求3所述的电缆参数检测装置，其特征在于：
所述预设数值为0.25。
5.根据权利要求3所述的电缆参数检测装置，其特征在于：
所述电缆参数检测装置还包括与所述信息处理机构电连接的高度检测机构，所述高度检测机构用于检测所述出缆口距离用于支撑电缆的工作面的高度h；
所述接收模块还用于接收所述高度检测机构的检测值；所述确定模块还用于根据公式Fx=（hσg）/(1-cosβ)确定所述电缆的实时张紧力Fx；
其中，σ为每米所述电缆的重量，g为重力加速度。
6.根据权利要求3所述的电缆参数检测装置，其特征在于：
所述确定模块还包括根据公式L=(Fxsinβ)/σg确定所述电缆的悬空长度L；
其中，σ为每米所述电缆的重量，g为重力加速度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电缆参数检测装置，其特征在于：
所述电缆参数检测装置还包括速度检测件，所述速度检测件设置于所述随动件或设置于卷绕所述电缆的卷筒，所述速度检测件用于检测所述电缆的放缆速度；
所述信息处理机构还用于根据所述电缆的出缆角度以及所述速度检测件的检测值确定所述电缆的敷设轨迹。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的电缆参数检测装置，其特征在于：
所述随动件包括随动架和设置于所述随动架上的两组滚轮组件，所述随动件与所述检测件铰接，两组所述滚轮组件间隔设置于所述随动架，且形成用于供所述电缆穿过的配合腔，当所述电缆容置于所述配合腔内时，两组所述滚轮组件的滚轮均与所述随动架滚动配合。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的电缆参数检测装置，其特征在于：
所述角度检测件为角度传感器或陀螺仪；
所述角度检测机构还包括供电模块和数据传输模块，所述供电模块和所述数据传输模块均与所述角度检测件电连接，所述供电模块用于为所述角度检测件供电，所述数据传输模块与所述信息处理机构电连接，用于将所述角度检测件的检测值传输至所述信息处理机构。
10.一种权利要求1至9中任一项所述的电缆参数检测装置的电缆参数检测方法，其特征在于，包括：
获取所述角度检测件的检测值；
根据所述角度检测件的检测值确定所述电缆的出缆角度。
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