CN116937437B - 一种自动敷设低压电缆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动敷设低压电缆装置，包括：行走机构、低压电缆敷设机构以及控制机构，行走机构用于驱动该自动敷设低压电缆装置行走；低压电缆敷设机构，设于行走机构的上部，且低压电缆敷设机构用于敷设低压电缆；控制机构分别与低压电缆敷设机构以及行走机构电性连接，用于控制低压电缆敷设机构以及行走机构完成敷设低压电缆的工作，行走小车的内部设有电池模块以及驱动电机，电池模块与驱动电机电性连接，用于为驱动电机供电，驱动电机与履带式车轮传动连接，用于驱动履带式车轮行走。本发明提供的自动敷设低压电缆装置，可以利用该自动敷设低压电缆装置主动将低压电缆敷设在电缆沟内部，可以大幅降低低压电缆的敷设劳动强度。

Description

一种自动敷设低压电缆装置

技术领域

本发明涉及低压电缆敷设领域，更具体地说，特别涉及一种自动敷设低压电缆装置。

背景技术

随着变电站设备更新换代速度日益加快，站内综自改造成为供电公司工作重点之一，在变电站的综自改造的二次回路施工中，最消耗体力且最无技术含量的莫过于敷设电缆。电缆是用来传送电力或信号电流、信号电压的被覆有绝缘层、保护层、屏蔽层等的导体。按电压分可为高压电缆和低压电缆。低压电缆线路与低压架空线路、低压架空绝缘线路相比虽然造价较高，敷设维护较为困难，但由于它具有运行可靠、不立电杆、不占地面、不碍观瞻、受外界影响较小等特点，而在低压配电系统中得到广泛应用。

例如，公开(公告)号为CN113178815B的中国授权发明专利公开了一种电缆敷设装置，用于桥架内电缆敷设，包括：主支架，主支架外侧可拆卸设置有固定部，主支架通过固定部与桥架固定；两个支撑组件，分别设置在主支架的两个侧壁内侧；滑轮组件，包括支撑滚杠和滑动设置在支撑滚杠上的沙漏型滑轮，支撑滚杠通过支撑组件滚动设置在主支架上，沙漏型滑轮用于支撑电缆，沙漏型滑轮能够随电缆的牵引在支撑滚杠上滑动和滚动。该电缆敷设装置，具有能够匹配不同型号的桥架，安装和拆卸方便，能够降低工作成本，提高工作效率的优点。

例如，公开(公告)号为CN104682269A的中国发明专利公开了一种电缆敷设装置，它主要由一对带升降机构的支架和一根转轴组成，转轴的两端分别放置两个升降机构上；升降机构包括两根滑杆，两根滑杆竖直固定安装在支架上；每根滑杆上都套有下套筒和上套筒，上套筒位于下套筒的上方；两个下套筒之间固定连接有下连接板，两个上套筒之间固定连接有上连接板；下连接板上放置有千斤顶，千斤顶上端顶住上连接板；每根滑杆上都均匀设有多个插销孔，其中一个插销孔内插有销轴，下套筒落在销轴上；上连接板上设有弧形凹槽，转轴的端部搁置在弧形凹槽内。采用该装置对电缆进行敷设，可以针对不同大小的电缆盘和多种施工环境进行快速敷设，而且安全高效。

尽管上述两种技术方案提供的电缆敷设装置均解决了对应的技术问题，但是上述两种技术方案提供的电缆敷设装置均是用于对成捆的电缆进行支撑的，却不能主动将低压电缆敷设在电缆沟内部，依然难以降低低压电缆的敷设劳动强度。

为此，提出一种可以解决上述问题的自动敷设低压电缆装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种自动敷设低压电缆装置，以解决现有技术中存在的问题。

本发明提供的一种自动敷设低压电缆装置，包括：

行走机构，用于驱动该自动敷设低压电缆装置行走；

低压电缆敷设机构，设于所述行走机构的上部，且所述低压电缆敷设机构用于敷设低压电缆；

控制机构，分别与所述低压电缆敷设机构以及所述行走机构电性连接，用于控制所述低压电缆敷设机构以及所述行走机构完成敷设低压电缆的工作。

上述的自动敷设低压电缆装置，其中：所述行走机构包括行走小车，所述行走小车的底部设有履带式车轮，且所述行走小车的内部设有电池模块以及驱动电机，所述电池模块与所述驱动电机电性连接，用于为所述驱动电机供电，所述驱动电机与所述履带式车轮传动连接，用于驱动所述履带式车轮行走。

上述的自动敷设低压电缆装置，其中：所述行走小车的内部还设有主控制器，所述主控制器分别与所述驱动电机以及所述电池模块电性连接，所述主控制器用于控制所述驱动电机工作，且所述主控制器内置无线接收器。

上述的自动敷设低压电缆装置，其中：所述电池模块包括蓄电池，所述蓄电池可拆卸安装在所述行走小车的内部。

上述的自动敷设低压电缆装置，其中：所述低压电缆敷设机构包括支撑板、竖直伸缩杆以及水平伸缩杆，所述支撑板水平且固定地安装在所述行走小车的上部，所述竖直伸缩杆竖直且固定地安装在所述支撑板的上部，所述竖直伸缩杆分别与所述电池模块以及所述主控制器电性连接，所述水平伸缩杆水平且固定地安装在所述竖直伸缩杆的伸缩端上，且所述水平伸缩杆的伸缩端上开设有电缆穿孔，所述水平伸缩杆分别与所述电池模块以及所述主控制器电性连接，所述电缆穿孔用于穿入低压电缆。

上述的自动敷设低压电缆装置，其中：所述水平伸缩杆的伸缩端上设有卡紧组件，所述卡紧组件用于将穿入所述电缆穿孔内的低压电缆卡紧，且所述卡紧组件包括螺纹套装在所述水平伸缩杆的伸缩端上的卡套，当转动所述卡套朝向所述电缆穿孔靠近时即可将穿入所述电缆穿孔内的低压电缆卡紧。

上述的自动敷设低压电缆装置，其中：所述低压电缆敷设机构还包括平衡伸缩杆以及平衡感应模块，所述平衡伸缩杆水平且固定地安装在所述竖直伸缩杆的伸缩端上，且所述平衡伸缩杆的伸缩端上固定安装有砝码，所述平衡伸缩杆分别与所述电池模块以及所述主控制器电性连接，且所述平衡伸缩杆、所述竖直伸缩杆以及所述水平伸缩杆均为电动推杆，所述平衡感应模块设于所述行走小车的内部，且所述平衡感应模块分别与所述电池模块以及所述主控制器电性连接。

上述的自动敷设低压电缆装置，其中：所述平衡感应模块包括陀螺仪以及加速度传感器，所述陀螺仪以及所述加速度传感器均固定安装在所述行走小车的内部，且所述陀螺仪以及所述加速度传感器均与所述主控制器电性连接。

上述的自动敷设低压电缆装置，其中：所述竖直伸缩杆的伸缩端上还固定安装有摄像机以及照明灯，所述摄像机和照明灯均分别与所述电池模块以及所述主控制器电性连接。

上述的自动敷设低压电缆装置，其中：所述控制机构包括遥控器，所述遥控器的外部具有显示屏以及操控按键，且所述遥控器的内部具有供电电池、无线发射器以及MCU控制器，所述供电电池分别与所述无线发射器、所述MCU控制器、所述显示屏以及所述操控按键电连接，所述MCU控制器分别与所述无线发射器、所述显示屏以及所述操控按键电性连接，所述无线发射器与所述无线接收器无线连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的自动敷设低压电缆装置主要由行走机构、低压电缆敷设机构以及控制机构组成，可以利用该自动敷设低压电缆装置主动将低压电缆敷设在电缆沟内部，可以大幅降低低压电缆的敷设劳动强度。

附图说明

图1是本发明实施例中自动敷设低压电缆装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中自动敷设低压电缆装置中控制机构的结构示意图；

图3是本发明实施例中自动敷设低压电缆装置的电性连接框图一；

图4是本发明实施例中自动敷设低压电缆装置的电性连接框图二；

图5是本发明实施例中自动敷设低压电缆装置的电性连接框图三；

图6是本发明实施例中自动敷设低压电缆装置的电性连接框图四。

具体实施方式

下面结合附图1-6和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上游”、“下游”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，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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。

如图1-6所示，本实施例提供一种自动敷设低压电缆装置，包括：行走机构、低压电缆敷设机构以及控制机构。

其中，行走机构用于驱动该自动敷设低压电缆装置行走；

其中，低压电缆敷设机构设于行走机构的上部，且低压电缆敷设机构用于敷设低压电缆，并用于主动将低压电缆敷设在电缆沟内部。

其中，控制机构分别与低压电缆敷设机构以及行走机构电性连接，用于控制低压电缆敷设机构以及行走机构完成敷设低压电缆的工作。

采用上述技术方案的自动敷设低压电缆装置主要由行走机构、低压电缆敷设机构以及控制机构组成，可以利用该自动敷设低压电缆装置主动将低压电缆敷设在电缆沟内部，可以大幅降低低压电缆的敷设劳动强度。

具体的，在本实施例中，为了实现行走机构的行走功能，设置的行走机构包括行走小车1，行走小车1的底部设有履带式车轮2，且行走小车1的内部设有电池模块12以及驱动电机13，电池模块12与驱动电机13电性连接，用于为驱动电机13供电，驱动电机13与履带式车轮2传动连接，用于驱动履带式车轮2行走。

此外，设置的履带式车轮2使得该自动敷设低压电缆装置可以应对电缆沟底部的复杂地形进行行走。

其中，履带式车轮2对称设置两个，驱动电机13对称设置两个，使得该行走小车1可以通过控制两个驱动电机13不同步运转实现转向的功能。

具体的，在本实施例中，为了实现行走小车1自动行走的功能，在行走小车1的内部还设有主控制器14，主控制器14分别与驱动电机13以及电池模块12电性连接，主控制器14用于控制驱动电机13工作，且主控制器14内置无线接收器18，无线接收器18用于接收控制机构的指令，并传送给主控制器14，主控制器14根据接收的指令控制驱动电机13工作。

具体的，在本实施例中，设置的电池模块12包括蓄电池，为了便于换电操作，设置的蓄电池可拆卸安装在行走小车1的内部，通过更换充满电的蓄电池，可以节约充电时间，从而提高该自动敷设低压电缆装置的工作效率。

具体的，在本实施例中，设置的低压电缆敷设机构包括支撑板3、竖直伸缩杆4以及水平伸缩杆5，支撑板3水平且固定地安装在行走小车1的上部，竖直伸缩杆4竖直且固定地安装在支撑板3的上部，竖直伸缩杆4分别与电池模块12以及主控制器14电性连接，水平伸缩杆5水平且固定地安装在竖直伸缩杆4的伸缩端上，且水平伸缩杆5的伸缩端上开设有电缆穿孔7，水平伸缩杆5分别与电池模块12以及主控制器14电性连接，电缆穿孔7用于穿入低压电缆，主控制器14可为PLC控制器。

采用上述技术方案的低压电缆敷设机构主要由支撑板3、竖直伸缩杆4以及水平伸缩杆5组成，竖直伸缩杆4用于调节架设低压电缆的高度，水平伸缩杆5用于调节架设低压电缆的与行走小车1之间的水平距离，以使得该低压电缆敷设机构可以将低压电缆放入到不同高度的电缆桥架上，使用时，将成捆的低压电缆放置在放线架上，然后将成捆的低压电缆的自由端穿入电缆穿孔7中并固定住，然后通过竖直伸缩杆4调节水平伸缩杆5的合适高度，再通过水平伸缩杆5调节电缆穿孔7与行走小车1之间的合适的水平距离，启动驱动电机13工作，驱动电机13工作驱动履带式车轮2行走，即可使得该自动敷设低压电缆装置沿着电缆沟行走，将低压电缆放入到电缆沟侧壁上的电缆桥架上。

为了方便将低压电缆固定在电缆穿孔7中，在水平伸缩杆5的伸缩端上设有卡紧组件，设置的卡紧组件用于将穿入电缆穿孔7内的低压电缆卡紧，且设置的卡紧组件包括螺纹套装在水平伸缩杆5的伸缩端上的卡套8，当转动卡套8朝向电缆穿孔7靠近时即可将穿入电缆穿孔7内的低压电缆卡紧。

为了使得该自动敷设低压电缆装置在工作过程中保持平衡稳定，不会倾倒，设置的低压电缆敷设机构还包括平衡伸缩杆6以及平衡感应模块19，平衡伸缩杆6水平且固定地安装在竖直伸缩杆4的伸缩端上，且平衡伸缩杆6的伸缩端上固定安装有砝码9，平衡伸缩杆6分别与电池模块12以及主控制器14电性连接，为了使得平衡伸缩杆6、竖直伸缩杆4以及水平伸缩杆5便于控制，设置的平衡伸缩杆6、竖直伸缩杆4以及水平伸缩杆5均为电动推杆，平衡感应模块19设于行走小车1的内部，且平衡感应模块19分别与电池模块12以及主控制器14电性连接，设置的平衡感应模块19用于实时检测该自动敷设低压电缆装置的重心，并将检测的重心数据实时上传给主控制器14，主控制器14依据重心数据控制平衡伸缩杆6的伸缩端伸缩调节砝码9的位置，以使得该自动敷设低压电缆装置的重心保持在稳定位置，避免该自动敷设低压电缆装置在工作过程中发生侧翻的意外事故，从而提高该自动敷设低压电缆装置的稳定性。

具体的，在本实施例中，设置的平衡感应模块19包括陀螺仪191以及加速度传感器192，陀螺仪191以及加速度传感器192均固定安装在行走小车1的内部，且陀螺仪191以及加速度传感器192均与主控制器14电性连接,设置的陀螺仪191以及加速度传感器192协同工作用于实时检测该自动敷设低压电缆装置的重心数据，并将检测的重心数据实时上传给主控制器14，摄像机10为云台摄像机。

为了使得该自动敷设低压电缆装置可以利用视觉导航以及利用视觉判定电缆沟侧壁上的电缆桥架的位置，在竖直伸缩杆4的伸缩端上还固定安装有摄像机10以及照明灯11，摄像机10和照明灯11均分别与电池模块12以及主控制器14电性连接，设置的照明灯11用于在灯光较弱时为摄像机10补光，以使得摄像机10可以获取清晰的画面，摄像机10一方面用于监测该自动敷设低压电缆装置前方的障碍物，避免该自动敷设低压电缆装置在行走过程中撞击到障碍物，摄像机10另一方面用于查看电缆沟侧壁上的电缆桥架的位置，避免与电缆桥架发生碰撞，同时也可以保证将低压电缆准确放置在电缆桥架上。

为了方便控制该自动敷设低压电缆装置工作，设置的控制机构包括遥控器15，遥控器15的外部具有显示屏16以及操控按键17，且遥控器15的内部具有供电电池20、无线发射器21以及MCU控制器22，供电电池20分别与无线发射器21、MCU控制器22、显示屏16以及操控按键17电连接，MCU控制器22分别与无线发射器21、显示屏16以及操控按键17电性连接，无线发射器21与无线接收器18无线连接。

上述设置的显示屏16用于显示行走机构的行走路径，以及摄像机10采集的图像数据，还用于显示该自动敷设低压电缆装置的工作状态；

设置的操控按键17用于输入控制指令，输入控制指令后，MCU控制器22将输入的控制指令通过无线发射器21发送给无线接收器18，无线接收器18将接收的控制指令传送给主控制器14，主控制器14根据接收的控制指令控制驱动电机13、竖直伸缩杆4以及水平伸缩杆5工作，设置的供电电池20用于分别给无线发射器21、MCU控制器22、显示屏16以及操控按键17供电。

其中，操控按键17包括功能按键171、左转按键172、右转按键173，功能按键171用于设定行走小车1的前进方向、快速、慢速、以及用于打开和关闭该遥控器15的电源；

左转按键172按住时左侧的驱动电机13不工作，实现左转的目的；

右转按键173按住时右侧的驱动电机13不工作，实现左转的目的。

其中，遥控器15的前端还安装有手机支架23，用于夹持手机，手机也可以和摄像机10建立连接，摄像机10内置5G通信模块即可与手机远程通信连接，可以利用手机的屏幕显示摄像机10的采集画面，便于用户使用。

总的来说，本发明提供的自动敷设低压电缆装置主要由行走机构、低压电缆敷设机构以及控制机构组成，可以利用该自动敷设低压电缆装置主动将低压电缆敷设在电缆沟内部，可以大幅降低低压电缆的敷设劳动强度。

使用时，将该自动敷设低压电缆装置放入电缆沟内部，将成捆的低压电缆放置在放线架上，再将低压电缆的自由端穿入电缆穿孔7内并利用卡套8卡紧，然后通过遥控器15控制竖直伸缩杆4以及水平伸缩杆5工作调节低压电缆的位置，使得低压电缆位于电缆桥架正上方，再通过遥控器15控制驱动电机13工作，使得该自动敷设低压电缆装置前行，在该自动敷设低压电缆装置前行的过程中即可将低压电缆放入在电缆桥架上，在该自动敷设低压电缆装置前行的过程中摄像机10实时采集该自动敷设低压电缆装置前方的障碍物，当采集到该自动敷设低压电缆装置前方具有障碍物时，主控制器14控制驱动电机13停止工作，可避免该自动敷设低压电缆装置在行走过程中撞击到障碍物，同时摄像机10还用于采集电缆沟侧壁上的电缆桥架的位置数据，主控制器14控制竖直伸缩杆4自动调节水平伸缩杆5的高度，以避免水平伸缩杆5与电缆桥架发生碰撞，同时能够保证将低压电缆准确放置在电缆桥架上，在该自动敷设低压电缆装置前行的过程中平衡感应模块19实时检测该自动敷设低压电缆装置的重心，并将检测的重心数据实时上传给主控制器14，主控制器14依据重心数据控制平衡伸缩杆6的伸缩端伸缩调节砝码9的位置，以使得该自动敷设低压电缆装置的重心保持在稳定位置，避免该自动敷设低压电缆装置在工作过程中发生侧翻的意外事故，从而提高该自动敷设低压电缆装置的稳定性。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (3)

1.一种自动敷设低压电缆装置，其特征在于，包括：

行走机构，用于驱动该自动敷设低压电缆装置行走；

低压电缆敷设机构，设于所述行走机构的上部，且所述低压电缆敷设机构用于敷设低压电缆；

控制机构，分别与所述低压电缆敷设机构以及所述行走机构电性连接，用于控制所述低压电缆敷设机构以及所述行走机构完成敷设低压电缆的工作；

所述行走机构包括行走小车，所述行走小车的底部设有履带式车轮，且所述行走小车的内部设有电池模块以及驱动电机，所述电池模块与所述驱动电机电性连接，用于为所述驱动电机供电，所述驱动电机与所述履带式车轮传动连接，用于驱动所述履带式车轮行走；

所述行走小车的内部还设有主控制器，所述主控制器分别与所述驱动电机以及所述电池模块电性连接，所述主控制器用于控制所述驱动电机工作，且所述主控制器内置无线接收器；

所述低压电缆敷设机构包括支撑板、竖直伸缩杆以及水平伸缩杆，所述支撑板水平且固定地安装在所述行走小车的上部，所述竖直伸缩杆竖直且固定地安装在所述支撑板的上部，所述竖直伸缩杆分别与所述电池模块以及所述主控制器电性连接，所述水平伸缩杆水平且固定地安装在所述竖直伸缩杆的伸缩端上，且所述水平伸缩杆的伸缩端上开设有电缆穿孔，所述水平伸缩杆分别与所述电池模块以及所述主控制器电性连接，所述电缆穿孔用于穿入低压电缆；

所述水平伸缩杆的伸缩端上设有卡紧组件，所述卡紧组件用于将穿入所述电缆穿孔内的低压电缆卡紧，且所述卡紧组件包括螺纹套装在所述水平伸缩杆的伸缩端上的卡套，当转动所述卡套朝向所述电缆穿孔靠近时即可将穿入所述电缆穿孔内的低压电缆卡紧；

所述低压电缆敷设机构还包括平衡伸缩杆以及平衡感应模块，所述平衡伸缩杆水平且固定地安装在所述竖直伸缩杆的伸缩端上，且所述平衡伸缩杆的伸缩端上固定安装有砝码，所述平衡伸缩杆分别与所述电池模块以及所述主控制器电性连接，且所述平衡伸缩杆、所述竖直伸缩杆以及所述水平伸缩杆均为电动推杆，所述平衡感应模块设于所述行走小车的内部，且所述平衡感应模块分别与所述电池模块以及所述主控制器电性连接；

所述平衡感应模块包括陀螺仪以及加速度传感器，所述陀螺仪以及所述加速度传感器均固定安装在所述行走小车的内部，且所述陀螺仪以及所述加速度传感器均与所述主控制器电性连接；

所述控制机构包括遥控器，所述遥控器的外部具有显示屏以及操控按键，且所述遥控器的内部具有供电电池、无线发射器以及MCU控制器，所述供电电池分别与所述无线发射器、所述MCU控制器、所述显示屏以及所述操控按键电连接，所述MCU控制器分别与所述无线发射器、所述显示屏以及所述操控按键电性连接，所述无线发射器与所述无线接收器无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动敷设低压电缆装置，其特征在于，所述电池模块包括蓄电池，所述蓄电池可拆卸安装在所述行走小车的内部。

3.根据权利要求2所述的一种自动敷设低压电缆装置，其特征在于，所述竖直伸缩杆的伸缩端上还固定安装有摄像机以及照明灯，所述摄像机和照明灯均分别与所述电池模块以及所述主控制器电性连接。