CN114803727B - 电缆线芯收放装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆线芯收放装置和系统。其中，电缆线芯收放装置，包括转盘和牵引器，牵引器用于驱动电缆线芯运动至转盘，转盘在动力机构的驱动下转动，以将电缆线芯收放在转盘上，其特征在于，电缆线芯收放装置还包括：排线器，排线器可活动地设置，以调节电缆线芯在转盘的径向方向和轴向方向上的位置。本发明解决了由于人工排放线造成的电缆线芯收放不便于控制的技术问题。

Description

电缆线芯收放装置和系统

技术领域

本发明涉及电缆领域，具体而言，涉及一种电缆线芯收放装置和系统。

背景技术

海底电缆在生产过程中，交联工序包括交联线芯的收放线。通常情况下，是利用交联转盘进行交联线芯的收放线。

但是目前在利用交联转盘进行交联线芯的收放线时，需要至少三名工作人员进行配合：至少一名工作人员控制转盘速度、至少一名工作人员控制牵引速度、至少一名工作人员排线，才能实现交联线芯的收放线，工作成本较高，且无法实现远程控制，也不便于获取转盘的各项参数。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种电缆线芯收放装置和系统，以至少解决由于人工排放线造成的电缆线芯收放不便于控制的技术问题。

根据本发明实施例的一方面，还提供了一种电缆线芯收放装置，包括转盘和牵引器，上述牵引器用于驱动电缆线芯运动至上述转盘，上述转盘在动力机构的驱动下转动，以将上述电缆线芯收放在上述转盘上，上述电缆线芯收放装置还包括排线器，上述排线器可活动地设置，以调节上述电缆线芯在上述转盘的径向方向和轴向方向上的位置。

可选地，上述电缆线芯收放装置还包括：支架，上述排线器与上述支架连接，上述排线器相对上述支架可转动地设置，以调节上述电缆线芯在上述转盘的径向方向上的位置；上述排线器相对上述支架可摆动地设置，以调节上述电缆线芯在上述转盘的轴向方向上的位置。

可选地，上述排线器包括连接部和设置在上述连接部上的导线轮，上述连接部与上述支架活动连接，上述导线轮用于导引上述电缆线芯。

可选地，上述连接部包括连接端和自由端，上述连接端与上述支架活动连接，上述自由端设置有上述导线轮。

可选地，上述电缆线芯收放装置还包括检测光栅，设置在上述转盘的一侧，上述检测光栅用于检测上述电缆线芯的当前高度位置，以通过上述当前高度位置相对于预设高度位置的偏移量指示上述转盘的转速调整。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电缆线芯收放系统，包括上述的电缆线芯收放装置，上述电缆线芯收放系统还包括：现场子系统，包括匹配设置的现场控制器和上述电缆线芯收放装置，其中，上述现场控制器用于监测和调整上述电缆线芯收放装置的运行参数，上述运行参数包括上述转盘、上述排线器和上述检测光栅的参数；远程子系统，通过交换机与上述现场子系统中的上述现场控制器进行数据交互，以实现上述运行参数的远程控制管理。

可选地，上述远程子系统包括结构相同/互为冗余设备的主控制器和副控制器，上述主控制器和上述副控制器分别与上述现场子系统连接，在上述主控制器停止工作的情况下，上述远程子系统的控制中心将上述主控制器切换至上述副控制器，以利用上述副控制器继续执行上述电缆线芯收放装置的控制管理任务。

可选地，上述交换机与上述现场控制器匹配设置；各个上述交换机之间采用环形网络连接。

可选地，上述控制中心设置有可视化界面和操作界面，其中，上述可视化界面用于显示上述现场控制器获取到上述运行参数和上述电缆线芯收放装置的运行画面，上述操作界面通过显示的操作控件实现上述电缆线芯收放装置的上述运行参数的远程控制管理。

可选地，上述控制中心的上述可视化界面中还显示有参数报表，其中，上述参数报表为预设时间段内上述运行参数的变化视图。

在本发明实施例中，采用在电缆线芯收放线装置中增加排线器，排线器活动设置的方式，通过排线器自动对电缆线芯的收放线位置进行导引排布，达到了自动执行电缆线芯的收放线的目的，从而实现了通过控制排线器自动控制电缆线芯的收放线的技术效果，进而解决了由于人工排放线造成的电缆线芯收放不便于控制的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的电缆线芯收放装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的电缆线芯收放装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的电缆线芯收放系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电缆线芯收放装置，结构不限于如图1所示。电缆线芯收放装置包括转盘100和牵引器200，牵引器200用于驱动电缆线芯运动至转盘100，转盘100在动力机构的驱动下转动，以将电缆线芯收放在转盘100上。电缆线芯收放装置还包括排线器300，排线器300可活动地设置，以调节电缆线芯在转盘100的径向方向和轴向方向上的位置。

牵引器200不限于包括上下两个方向相反的传送结构，通过两个传送机构在放线时提供电缆线芯远离转盘100的驱动力，在收线时提供电缆线芯靠近转盘100的驱动力。

排线器300的活动设置不限于通过连接部310的一端固定、另一端活动设置以实现。连接部310不限于为图1所示的类杆状，包括连接端和自由端，连接端的位置固定，自由端通过活动设置用于导引电缆线芯。连接部310的自由端不限于安装有导线轮320，电缆线芯从导线轮320中穿过，通过导线轮320实现排线器300对电缆线芯的收放线位置的限定，从而可以在无人工的情况下，通过排线器300对电缆线芯在转盘100上进行收放线的位置限定，从而实现了电缆线芯的自动收放线。

排线器300不限于通过支架400活动设置，具体不限于是排线器300与支架400活动连接，具体不限于是排线器300相对支架400可摆动地设置，以调节电缆线芯在转盘100的轴向方向上的位置，排线器300相对支架400可转动地设置，以调节电缆线芯在转盘100的径向方向上的位置。

通过支架400实现排线器300的活动设置，不限于通过排线器300中的连接部310与支架400活动连接，以实现安装导线轮320的自由端可活动，从而达到导线轮320的所在位置可调节。连接部310在支架400的带动下摆动，以调节在轴向方向上的位置，连接部330相对支架400的固定轴可转动地设置，以调节在径向方向上的位置。

在利用转盘100的盘面进行电缆线芯的收放线的情况下，轴向方向不限于是竖直的高度方向。连接部310在支架400的带动下摆动，不限于如图1所示，连接部310通过支架400进行自由端的高度调整，以使自由端的导线轮320在高度上的位置可调节。需要说明的是，图1中的连接部310的数量为1，两个不同的位置用于指示连接部310在可调节范围内的两个示意位置，不用于对连接部310可调节范围的限定。

依旧以利用转盘100的盘面进行电缆线芯的收放线为例，径向不限于是处于同一高度，也就是水平上的转盘径向。连接部310转动安装在支架400的安装轴上，不限于如图2所示，通过调整支架400的安装轴的转动幅度，以使自由端的导线轮320在水平上的位置可调节。同样，需要说明的是，图2中的连接部310的数量为1，三个不同的位置用于指示连接部310在可调节范围内的三个示意位置，不用于对连接部310可调节范围的限定。

可选地，支架400不限于通过电缆线芯收放装置对应的现场控制器进行自动控制，现场控制器对支架400的运动控制不限于通过设定导线轮320的位置实现。具体不限于是通过设定导线轮320的初始位置以及转盘100转动的实时圈数进行当前位置的自动确定，从而通过控制支架400以将导线轮320调整至当前位置。以电缆线芯收线为例，设定每一层电缆线芯收线的最大圈数，也就是转盘100在每一层收线时的最大转动圈数。转盘100的转动圈数不限于通过转盘100的动力机构进行获取。设定每电缆线芯收线的初始位置，以内圈向外依次收线为例，不限于将转盘100的转轴的外侧设定为初始位置，并设定当前电缆线芯的线芯直径，限定在同一层收线时，导线轮320的高度不变，只进行径向位置调节。从初始位置开始，当转盘100转动圈数每增加1，就将导线轮320的当前位置设定为初始位置加一个线芯直径的位置，从而通过支架400将导线轮320调节至当前位置，从而实现导线轮320的位置跟随收线进度进行自动调节，实现自动收线。

电缆线芯收放装置还包括检测光栅，设置在转盘的一侧，检测光栅用于检测电缆线芯的当前高度位置，以通过当前高度位置相对于预设高度位置的偏移量指示转盘的转速调整。

可选地，检测光栅不限于如图2所示。检测光栅500安装在转盘100的一侧，检测光栅500为竖直方向安装的条状光栅，用于检测位于转盘100与牵引器200之间的电缆线芯的高度位置。检测光栅500对电缆线芯的位置检测不限于是将光线被遮挡的位置确定为电缆线芯的当前高度位置。不限于根据检测光栅500的具体安装位置确定预设高度位置。预设高度位置不限于是检测光栅在高度上的中间位。当电缆线芯位于检测光栅的中间位时，确定当前牵引器200的牵引速度与转盘100的转速相匹配，电缆线芯两端所受的牵引器和转盘的压力适当。在电缆线芯当前并不位于检测光栅的中间位的情况下，以牵引器的牵引速度固定为基础，则根据当前高度位置与预设高度位置的偏移量对转盘的转速进行调整。不限于通过预设偏移量与速度调整的对应关系，以便于对转盘的转速调整。根据偏移量对转速的转速进行调整不限于包括增加转盘转速和减少转盘转速。例如在当前高度位置低于预设高度位置，也就是偏移量为负数时，确定当前转盘转速慢于牵引器的牵引速度，从而增加转盘转速。

转盘转速的调整不限于通过现场控制器对转盘的动力机构的运行进行调整。不限于是调整动力机构的功率以实现转盘转速的调整。现场控制器不限于实时监控检测光栅获取到的位置数据，以通过位置偏移量对转盘的转速进行自动的实时调整。现场控制器还可以通过动力机构自动计算转盘的转动圈数，以进行支架的自动控制，从而对导引轮的位置进行自动的实时调节。

在本发明实施例中，通过电缆线芯收放线装置中的排线器对电缆线芯在收放线过程中的位置进行自动调节限定，从而实现电缆线芯的自动收放线。通过检测光栅对电缆线芯在收放线过程中的高度检测，从而调整转盘转速以使转盘转速与牵引器的牵引速度是匹配，实现对收放线速度的自动调整，从而完成对电缆线芯收放线的位置和速度的自动控制。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种电缆线芯收放系统，电缆线芯收放线系统包括：现场子系统和远程子系统。

现场子系统，包括匹配设置的现场控制器和电缆线芯收放装置，其中，现场控制器用于监测和调整电缆线芯收放装置的运行参数，运行参数包括转盘、排线器和检测光栅的参数。现场控制器与电缆线芯收放装置匹配设置，从而利用现场控制器监测和调整电缆线芯收放装置中各个部分的运行。

远程子系统，通过交换机与现场子系统中的现场控制器进行数据交互，以实现运行参数的远程控制管理。远程子系统通过交换机实现与现场子系统的数据交互，从而实现通过远程子系统对现场控制器下发控制指令，以通过控制指令控制电缆线芯收放装置的运行，在电缆线芯收放装置自动执行电缆线芯收放线的同时，实现电缆线芯收放线的远程控制。

远程子系统不限于包括结构相同/互为冗余设备的主控制器和副控制器，主控制器和副控制器分别与现场子系统连接，在主控制器停止工作的情况下，远程子系统的控制中心将主控制器切换至副控制器，以利用副控制器继续执行电缆线芯收放装置的控制管理任务。

主控制器和副控制器之间实现数据同步，不限于在主控制器和副控制器均具备工作能力的情况下，使用主控制器与现场子系统进行数据交互，以通过主控制器实现电缆线芯收放线的远程控制。控制中心检测到主控制器停止工作的情况下，切换至副控制器与现场子系统继续进行数据交互，继续执行电缆线芯收放线的远程控制任务。同样，可以将副控制器设置为主导远程子系统的远程监控任务的控制器，在副控制器停止工作的情况下，切换至主控制器与现场子系统继续进行数据交互，接管远程控制管理任务。

结构相同/互为冗余设备的主控制器和副控制器的设置，实现了在远程控制的控制器的快速切换，避免了一个控制器的故障所引发的数据丢失和远程控制故障，保证了始终具备对电缆线芯的收放线的远程控制能力。

电缆线芯收放系统的系统架构不限于如图3所示。电缆线芯收放系统包括远程子系统510、现场子系统520和交换机530。远程子系统510中包括主控制器511和副控制器512，主控制器511和副控制器512之间数据同步，主控制器511和副控制器512分别与交换机530连接。交换机530分别与现场子系统520中各个现场控制器521进行连接，现场控制器521与对应的电缆线芯收放装置522连接，以实现对电缆线芯收放装置的自动收放线控制。

可选地，交换机与现场控制器匹配设置，各个交换机之间采用环形网络连接。交换机不限于为交换机组，设置有多个环形连接的交换机，交换机不限于与现场控制器匹配设置，以通过交换机实现现场控制器与远程子系统的数据交互。环形交换机网络实现了各个交换机之间的连接，避免了某个交换机故障导致的远程控制中断，保证了远程控制的稳定性。

远程子系统的控制中心设置有可视化界面和操作界面，其中，可视化界面用于显示现场控制器获取到运行参数和电缆线芯收放装置的运行画面，操作界面通过显示的操作控件实现电缆线芯收放装置的运行参数的远程控制管理。

控制中心不限于通过具备可视化功能的控制终端实现，例如工业电脑。控制中心的可视化界面和操作界面不限于与现场控制器逐一对应，通过可视化界面显示电缆线芯收放装置的运行画面以及运行参数，通过操作界面对运行参数进行远程控制调整，从而实现在控制中心对电缆线芯收放装置的运行参数，不限于包括转盘的转速、检测光栅的实时检测数据、排线器的自由端的位置等的可视化显示和可视化调整。

控制中心的可视化界面中还显示有参数报表，其中，参数报表为预设时间段内运行参数的变化视图。可视化界面中除了表示运行参数的变化的参数报表，还可以显示实时和历史的报警查询记录等，实现当前数据和历史数据的可视化显示，使得数据获取更加便利。

需要说明的是，对于前述的实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电缆线芯收放装置，包括转盘和牵引器，所述牵引器用于驱动电缆线芯运动至所述转盘，所述转盘在动力机构的驱动下转动，以将所述电缆线芯收放在所述转盘上，其特征在于，所述电缆线芯收放装置还包括：

排线器，所述排线器可活动地设置，以调节所述电缆线芯在所述转盘的径向方向和轴向方向上的位置；

所述电缆线芯收放装置还包括：

支架，所述排线器与所述支架连接，所述排线器相对所述支架可转动地设置，以调节所述电缆线芯在所述转盘的径向方向上的位置；

所述排线器相对所述支架可摆动地设置，以调节所述电缆线芯在所述转盘的轴向方向上的位置；

所述电缆线芯收放装置还包括：

检测光栅，设置在所述转盘的一侧，所述检测光栅用于检测所述电缆线芯的当前高度位置，以通过所述当前高度位置相对于预设高度位置的偏移量指示所述转盘的转速调整，其中，所述预设高度位置是所述检测光栅在高度上的中间位，当所述电缆线芯位于所述中间位时，确定所述牵引器的牵引速度与所述转盘的转速相匹配，通过所述偏移量与速度调整的对应关系，对所述转速进行调整。

2.根据权利要求1所述的电缆线芯收放装置，其特征在于，所述排线器包括连接部和设置在所述连接部上的导线轮，所述连接部与所述支架活动连接，所述导线轮用于导引所述电缆线芯。

3.根据权利要求2所述的电缆线芯收放装置，其特征在于，所述连接部包括连接端和自由端，所述连接端与所述支架活动连接，所述自由端设置有所述导线轮。

4.一种电缆线芯收放系统，包括权利要求1至3任一项所述的电缆线芯收放装置，其特征在于，所述电缆线芯收放系统还包括：

现场子系统，包括匹配设置的现场控制器和所述电缆线芯收放装置，其中，所述现场控制器用于监测和调整所述电缆线芯收放装置的运行参数，所述运行参数包括所述转盘、所述排线器和所述检测光栅的参数；

远程子系统，通过交换机与所述现场子系统中的所述现场控制器进行数据交互，以实现所述运行参数的远程控制管理。

5.根据权利要求4所述的电缆线芯收放系统，其特征在于：

所述远程子系统包括结构相同/互为冗余设备的主控制器和副控制器，所述主控制器和所述副控制器分别与所述现场子系统连接，在所述主控制器停止工作的情况下，所述远程子系统的控制中心将所述主控制器切换至所述副控制器，以利用所述副控制器继续执行所述电缆线芯收放装置的控制管理任务。

6.根据权利要求4所述的电缆线芯收放系统，其特征在于：

所述交换机与所述现场控制器匹配设置；

各个所述交换机之间采用环形网络连接。

7.根据权利要求5所述的电缆线芯收放系统，其特征在于：

所述控制中心设置有可视化界面和操作界面，其中，所述可视化界面用于显示所述现场控制器获取到所述运行参数和所述电缆线芯收放装置的运行画面，所述操作界面通过显示的操作控件实现所述电缆线芯收放装置的所述运行参数的远程控制管理。

8.根据权利要求7所述的电缆线芯收放系统，其特征在于：

所述控制中心的所述可视化界面中还显示有参数报表，其中，所述参数报表为预设时间段内所述运行参数的变化视图。