CN113470871B - 基于生物感应技术的电力电缆防外破装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，包括用于产生感应电场的感应电缆，所述感应电缆设置在相邻的两个智能周界之间，与感应电缆电连接、用于接收感应电缆电势变换的处理器，以及用于接收处理器根据电压变换输出报警信息的报警模块，所述感应电缆包覆有绝缘外皮，所述绝缘外皮的底部设有条形凹槽，所述条形凹槽的横截面上部宽度大于下部宽度，所述感应电缆上设有雨水刮除器。本发明在于提供基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，提高在下雨天气的感应准确度。
Description
技术领域
本发明涉及电力电缆防外破技术领域，特别涉及基于生物感应技术的电力电缆防外破装置。
背景技术
传统预防电缆外力破坏依靠人工定期巡视，由于人工巡视属于被动防护，无法实时掌握电缆通道附近施工情况；同时，随着近年来电缆数量不断增加，管辖区域日益扩张，运行人员日常巡检压力越来越大，而采用生物感应技术对电缆区域进行监测能够很好的解决上述技术问题。例如公开号为CN112542014A的电力电缆防外破系统，其中包括用于产生感应电场的感应电缆，感应电缆设置在相邻的两个智能周界之间；与感应电缆电连接、用于接收感应电缆电势变换的处理器，以及用于接收处理器根据电压变换输出报警信息的报警模块；还包括向感应电缆、处理器以及报警模块供电的电源模块，其中，当接收到报警信息时控制智能周界拍摄感应电缆处的图像。借助感应电缆为载体的传感器产生感应电场形成立体空间的虚拟屏障，当人体进入虚拟空间屏障的范围，扰动虚拟屏障即破坏电场平衡；处理器将人体扰动虚拟屏障产生的电信号转换为报警信号，实现人体扰动空间感应电场即非接触报警的功能。但是上述的技术方案在长时间使用后，其表面覆盖大量的污渍，在遇到下雨天气时，由于雨水具有弱导电性，感应电缆被雨水全面覆盖后形成静电屏蔽层，使得感应电缆产生的感应电场被干扰，影响检测的准确度。
发明内容
针对上述现有技术，本发明在于提供基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，提高在下雨天气的感应准确度。
本发明的技术方案是这样实现的：
基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，包括用于产生感应电场的感应电缆，所述感应电缆设置在相邻的两个智能周界之间，与感应电缆电连接、用于接收感应电缆电势变换的处理器，以及用于接收处理器根据电压变换输出报警信息的报警模块，所述感应电缆包覆有绝缘外皮，所述绝缘外皮的底部设有条形凹槽，所述条形凹槽的横截面上部宽度大于下部宽度，所述感应电缆上设有雨水刮除器。
进一步的，所述雨水刮除器包括外壳、非金属弹簧、第一卷筒、驱动轮和刮板，所述外壳内设有所述第一卷筒，所述第一卷筒通过传动机构驱动所述驱动轮，所述外壳设有所述刮板，所述刮板与所述绝缘外皮接触，所述第一卷筒设有第一螺旋槽，所述第一螺旋槽内设有滚珠，所述非金属弹簧一端与外壳连接，另一端缠绕在所述第一卷筒的第一螺旋槽内，所述驱动轮转动时带动雨水刮除器沿着感应电缆移动。
进一步的，所述外壳内设有第二卷筒，所述第二卷筒的外径小于第一卷筒的外径，所述第二卷筒设有第二螺旋槽，所述非金属弹簧的一端固定在所述第二卷筒的第二螺旋槽内，所述第一卷筒和第二卷筒设有直径相同的链轮，两个所述链轮绕有链条。
进一步的，所述雨水刮除器为两个，分别用于正向刮水和反向刮水，所述传动机构为单向传动机构，所述第二卷筒设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与第一转轴连接，所述第一转轴穿出所述外壳，并在穿出所述外壳的一端设有插头，所述感应电缆的两端设有电机，所述电机的输出轴设有与所述插头卡接的插槽。
进一步的，所述第一卷筒安装在转动杆上，所述转动杆一端与外壳转动连接，所述转动杆在拉力弹簧作用下向靠近绝缘外皮的方向转动，所述转动杆一端抵接在带有凸起的第二转轴上，所述第一转轴通过减速器与第二转轴连接。
进一步的，所述外壳上设有导向轮，所述导向轮从两侧夹持所述绝缘外皮。
进一步的，所述非金属弹簧为橡皮筋。
进一步的，所述第一卷筒内设有空腔，所述空腔与第一螺旋槽连通，所述空腔内装有硅油。
进一步的，所述空腔与第一螺旋槽的连通处设有过滤棉。
本发明的有益效果在于：感应电缆包覆有绝缘外皮，绝缘外皮不具有导电性，不会影响感应电缆的电磁场变化。在下雨天气中雨水滴落在绝缘外皮上，沿着绝缘外皮向下流动时，由于绝缘外皮的底部设置有条形凹槽，在雨水到达条形凹槽的边缘后向下低落，避免形成包覆水膜，避免在感应电缆上形成静电屏蔽层，提高下雨天气情况中人体接近感应电缆时感应的准确性。条形凹槽的横截面上部宽度大于下部宽度，当雨水流到条形凹槽的下端边缘时，不易倒流到条形凹槽的上部。在感应电缆上设有雨水刮除器，可以利用雨水刮除器将雨水和污渍刮除，提高人体接近感应电缆时感应的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于生物感应技术的电力电缆防外破装置的结构示意图；
图2为本发明的感应电缆与雨水刮除器的结构示意图；
图3为本发明的雨水刮除器的内部结构示意图；
图4为本发明的第一卷筒的剖面结构示意图；
图中，1感应电缆，2智能周界，3处理器，4报警模块，5绝缘外皮，6条形凹槽，7雨水刮除器，8外壳，9非金属弹簧，10第一卷筒，11驱动轮，12刮板，13第一螺旋槽，14滚珠，15第二卷筒，16第二螺旋槽，17链轮，18链条，19单向传动机构，20第一锥齿轮，21第二锥齿轮，22第一转轴，23插头，24插槽，25电机，26转动杆，27拉力弹簧，28凸起，29第二转轴，30减速器，31空腔，32过滤棉。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1～4，基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，包括用于产生感应电场的感应电缆1，所述感应电缆1设置在相邻的两个智能周界2之间，与感应电缆1电连接、用于接收感应电缆1电势变换的处理器3，以及用于接收处理器3根据电压变换输出报警信息的报警模块4，所述感应电缆1包覆有绝缘外皮5，所述绝缘外皮5的底部设有条形凹槽6，所述条形凹槽6的横截面上部宽度大于下部宽度，所述感应电缆1上设有雨水刮除器7。
本发明借助感应电缆1为载体的传感器产生感应电场形成立体空间的虚拟屏障，当人体进入虚拟空间屏障的范围，扰动虚拟屏障即破坏电场平衡，处理器3将人体扰动虚拟屏障产生的电信号转换为报警信号，实现人体扰动空间感应电场即非接触报警的功能。感应电缆1包覆有绝缘外皮5，绝缘外皮5不具有导电性，不会影响感应电缆1的电磁场变化。在下雨天气中雨水滴落在绝缘外皮5上，沿着绝缘外皮5向下流动时，由于绝缘外皮5的底部设置有条形凹槽6，在雨水到达条形凹槽6的边缘后向下低落，避免形成包覆水膜，避免在感应电缆1上形成静电屏蔽层，提高下雨天气情况中人体接近感应电缆1时感应的准确性。条形凹槽6的横截面上部宽度大于下部宽度，当雨水流到条形凹槽6的下端边缘时，不易倒流到条形凹槽6的上部。在感应电缆1上设有雨水刮除器7，可以利用雨水刮除器7将雨水和污渍刮除，提高人体接近感应电缆1时感应的准确性。
具体的，所述雨水刮除器7包括外壳8、非金属弹簧9、第一卷筒10、驱动轮11和刮板12，所述外壳8内设有所述第一卷筒10，所述第一卷筒10通过传动机构驱动所述驱动轮11，所述外壳8设有所述刮板12，所述刮板12与所述绝缘外皮5接触，所述第一卷筒10设有第一螺旋槽13，所述第一螺旋槽13内设有滚珠14，所述非金属弹簧9一端与外壳8连接，另一端缠绕在所述第一卷筒10的第一螺旋槽13内，所述驱动轮11转动时带动雨水刮除器7沿着感应电缆1移动。雨水刮除器7全部采用非金属材料制成，使得雨水刮除器7在刮水时不易引起装置误报。通过转动第一卷筒10将非金属弹簧9卷在第一卷筒10上，第一螺旋槽13能够使得非金属弹簧9有序的缠绕在第一卷筒10上，使得雨水刮除器7在沿导线移动时动力稳定，使得雨水刮除器7刮水更加干净。非金属弹簧9缠绕在第一卷筒10上之后进行蓄力，在释放弹性势能时通过传动机构带动驱动轮11转动，刮板12与所述绝缘外皮5接触，从而驱动外壳8带着刮板12沿着绝缘外皮5移动刮除雨水。在第一螺旋槽13内设置有滚珠14，利用滚珠14的滚动来降低非金属弹簧9在第一卷筒10上的摩擦力，在非金属弹簧9缠绕在第一卷筒第一卷筒10上之后还能够相对第一卷筒10滑动，调节弹簧的形变均匀，释放弹力时力度更均匀，外壳8带动刮板12移动刮水时均匀。
具体的，所述外壳8内设有第二卷筒15，所述第二卷筒15的外径小于第一卷筒10的外径，所述第二卷筒15设有第二螺旋槽16，所述非金属弹簧9的一端固定在所述第二卷筒15的第二螺旋槽16内，所述第一卷筒10和第二卷筒15设有直径相同的链轮17，两个所述链轮17绕有链条18。第二卷筒15的外径小于第一卷筒10的外径，非金属弹簧9作用在第一卷筒10和第二卷筒15时，在第一卷筒10和第二卷筒15产生的力矩不同。同时第一卷筒10和第二卷筒15设有直径相同的链轮17，两个所述链轮17绕有链条18，从而在非金属弹簧9的作用下，第一卷筒10转动释放非金属弹簧9，并将非金属弹簧9缓慢缠绕在第二卷筒15上。在第一卷筒10转动时带动驱动轮11转动，从而带动刮板12运动将雨水刮除。在非金属弹簧9释放的同时被缠绕在第二卷筒15上，使得第二卷筒15转动的圈数相同的情况下，即驱动轮11形状距离相同的情况下，非金属弹簧9的弹力变化更小，使得刮板12沿着绝缘外皮5移动时刮水均匀稳定。
具体的，所述雨水刮除器7为两个，分别用于正向刮水和反向刮水，所述传动机构为单向传动机构19，所述第二卷筒15设有第一锥齿轮20，所述第一锥齿轮20与第二锥齿轮21啮合，所述第二锥齿轮21与第一转轴22连接，所述第一转轴22穿出所述外壳8，并在穿出所述外壳8的一端设有插头23，所述感应电缆1的两端设有电机25，所述电机25的输出轴设有与所述插头23卡接的插槽24。雨水刮除器7的数量为两个，其中，第一个释放弹性势能时带动自身和第二个雨水刮除气沿着绝缘外皮5正向移动，第二个释放弹性势能时带动自身和第一个雨水刮除气沿着绝缘外皮5反向移动，从而实现正、反两个方向的刮水。所述传动机构为单向传动机构19，当第一卷筒10释放弹性势能时带动驱动轮11转动，第一卷筒10卷收非金属弹簧9时不会带动驱动轮11转动。当雨水刮除器7移动至感应电缆1的端部时，电机25的插槽24插入插头23内，接着电机25转动第一转轴22，通过第一锥齿和第二锥齿的啮合，将非金属弹簧9缠绕在第一卷筒10上。
具体的，所述第一卷筒10安装在转动杆26上，所述转动杆26一端与外壳8转动连接，所述转动杆26在拉力弹簧27作用下向靠近绝缘外皮5的方向转动，所述转动杆26一端抵接在带有凸起28的第二转轴29上，所述第一转轴22通过减速器30与第二转轴29连接。在释放弹性势能时，第一卷筒10和第二卷筒15都在转动。第二卷筒15转动预定的圈数下，第一卷筒10恰好释放弹性势能结束。在弹性势能释放结束前，拉力弹簧27将转动杆26上的第一卷筒10拉向绝缘外皮5的方向，使得驱动轮11与绝缘外皮5接触。当释放弹性势能结束后，第二转轴29上凸起28将转动杆26顶起，使得驱动轮11脱离绝缘子外皮，减小雨水刮除器7推动另一个雨水刮除器7移动时的阻力。
具体的，所述外壳8上设有导向轮33，所述导向轮33从两侧夹持所述绝缘外皮5。利用导向轮33夹持住感应电缆1的绝缘外皮5，从而沿着绝缘子移动，使得雨水刮除器7移动稳定。
具体的，所述非金属弹簧9为橡皮筋。成本低廉，易于获得。
具体的，所述第一卷筒10内设有空腔31，所述空腔31与第一螺旋槽13连通，所述空腔31内装有硅油。利用硅油对橡皮筋进行保养，提高橡皮筋的使用寿命。
具体的，所述空腔31与第一螺旋槽13的连通处设有过滤棉32。使得硅油能够缓慢的渗透给橡皮筋。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，包括用于产生感应电场的感应电缆，所述感应电缆设置在相邻的两个智能周界之间，与感应电缆电连接、用于接收感应电缆电势变换的处理器，以及用于接收处理器根据电压变换输出报警信息的报警模块，其特征在于，所述感应电缆包覆有绝缘外皮，所述绝缘外皮的底部设有条形凹槽，所述条形凹槽的横截面上部宽度大于下部宽度，所述感应电缆上设有雨水刮除器，所述雨水刮除器包括外壳、非金属弹簧、第一卷筒、驱动轮和刮板，所述外壳内设有所述第一卷筒，所述第一卷筒通过传动机构驱动所述驱动轮，所述外壳设有所述刮板，所述刮板与所述绝缘外皮接触，所述第一卷筒设有第一螺旋槽，所述第一螺旋槽内设有滚珠，所述非金属弹簧一端与外壳连接，另一端缠绕在所述第一卷筒的第一螺旋槽内，所述驱动轮转动时带动雨水刮除器沿着感应电缆移动。
2.根据权利要求1所述的基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，其特征在于，所述外壳内设有第二卷筒，所述第二卷筒的外径小于第一卷筒的外径，所述第二卷筒设有第二螺旋槽，所述非金属弹簧的一端固定在所述第二卷筒的第二螺旋槽内，所述第一卷筒和第二卷筒设有直径相同的链轮，两个所述链轮绕有链条。
3.根据权利要求2所述的基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，其特征在于，所述雨水刮除器为两个，分别用于正向刮水和反向刮水，所述传动机构为单向传动机构，所述第二卷筒设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与第一转轴连接，所述第一转轴穿出所述外壳，并在穿出所述外壳的一端设有插头，所述感应电缆的两端设有电机，所述电机的输出轴设有与所述插头卡接的插槽。
4.根据权利要求3所述的基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，其特征在于，所述第一卷筒安装在转动杆上，所述转动杆一端与外壳转动连接，所述转动杆在拉力弹簧作用下向靠近绝缘外皮的方向转动，所述转动杆一端抵接在带有凸起的第二转轴上，所述第一转轴通过减速器与第二转轴连接。
5.根据权利要求1所述的基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，其特征在于，所述外壳上设有导向轮，所述导向轮从两侧夹持所述绝缘外皮。
6.根据权利要求1所述的基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，其特征在于，所述非金属弹簧为橡皮筋。
7.根据权利要求1所述的基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，其特征在于，所述第一卷筒内设有空腔，所述空腔与第一螺旋槽连通，所述空腔内装有硅油。
8.根据权利要求7所述的基于生物感应技术的电力电缆防外破装置，其特征在于，所述空腔与第一螺旋槽的连通处设有过滤棉。
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