CN215452332U - 电缆智能敷设系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电缆智能敷设系统，包括展放机，展放机用于支撑并驱动电缆盘轮缘转动；电缆输送机，电缆输送机通过电缆连接展放机；牵引机，牵引机的牵引绳与电缆输送机输送的电缆相连以用于实现对电缆的导向和牵引；测力单元，测力单元用于检测电缆在敷设过程中受到的夹紧力、牵引力和转弯处电缆的侧压力；智能总控单元，智能总控单元分别电性连接展放机、电缆输送机和牵引机的控制端，测力单元电性连接智能总控单元的信号端。本实用新型可以根据检测数据实现速度和工作状态的自动调节，集中控制，保证输出速度，一旦电缆受到的力超过安全范围可以立即停止所有设备工作，可以保障电缆敷设的同步性和质量，还可以实现电缆回收。
Description
技术领域
本实用新型涉及电缆施工领域，具体的涉及一种电缆智能敷设系统。
背景技术
近年来，随着特大型城市电网用电负荷的持续增加、线路走廊的日益紧张，超高压电缆在城市电网中的应用越来越迫切，如何结合城市电网特点，研究并建设大容量电缆线路以及敷设系统投运后对电缆的实时检测成为我国大型城市电网必须面对的重要课题。由于高压以及超高压电缆电压等级高，输送容量大，对系统安全稳定运行影响大，在电缆的设计、施工、试验及运维管理等方面存在大量技术问题亟待解决，电缆的敷设质量控制以及敷设过程控制显得尤为重要。
在电力电缆敷设时，电缆本体主要承受多种机械力作用：例如拉力、侧压力和扭转力等。目前现有的敷设系统中对于转角处电缆侧压力、牵引力没有进行检测，只能通过人工仅凭经验去判断，并且这种方式需要在每一个设备处设置人员值守。电缆敷设现场多依赖于理论计算、经验判断来保证电缆敷设时所受的侧压力、牵引力、夹紧力等，无法对输送设备的实时状态进行判断，从而无法确保电缆的安全敷设，受人为因素影响较多，不能保证电缆敷设质量。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电缆智能敷设系统，能够保障电缆的敷设质量。
根据本实用新型实施例的一种电缆智能敷设系统，包括：展放机，所述展放机用于支撑并驱动电缆盘轮缘转动；一台或多台电缆输送机，所述电缆输送机通过电缆连接所述展放机以用于夹紧并与展放机同步输送电缆；牵引机，所述牵引机的牵引绳与所述电缆输送机输送的电缆相连以用于实现对电缆的导向和牵引；测力单元，所述测力单元用于检测电缆在敷设过程中受到的牵引力和转弯处电缆的侧压力；智能总控单元，所述智能总控单元分别电性连接展放机、电缆输送机和牵引机的控制端，所述测力单元电性连接所述智能总控单元的信号端。
根据本实用新型实施例的电缆智能敷设系统，至少具有如下技术效果：本实用新型实施方式通过前端的牵引机实现对电缆敷设过程中的导向和牵引，通过电缆输送机的履带夹紧电缆进行中间区域的输送，通过末端的展放机实现电缆盘的自转驱动，避免通过牵引电缆转动电缆盘给电缆带来损伤。通过智能总控单元实现对牵引机、电缆输送机和展放机的统一控制，并且智能总控单元通过测力单元检测电缆敷设过程中受到的拉力和压力等，根据检测数据实现速度和工作状态的自动调节，保证输出速度，一旦电缆受到的力超过安全范围可以立即停止设备工作，可以保障电缆的敷设质量。
根据本实用新型的一些实施例，所述电缆输送机的数量为多台，多台所述电缆输送机通过电缆互相连接，所述电缆输送机之间设置有一台或多台电动滑车。
根据本实用新型的一些实施例，所述展放机和所述电缆输送机之间设置有排缆机。
根据本实用新型的一些实施例，还包括侧压力转弯滑车，所述侧压力转弯滑车设置在电缆转弯处。
根据本实用新型的一些实施例，所述测力单元包括拉力检测装置和侧压力检测装置，所述侧压力检测装置设置在电缆转弯处，所述拉力检测装置设置在所述牵引机与所述电缆输送机之间以用于检测所述牵引机对电缆的拉力。
根据本实用新型的一些实施例，所述电缆输送机包括机架，设置在机架上的丝杠、左履带装置、右履带装置、位置检测装置和夹紧力检测装置，所述左履带装置、右履带装置分别设置在丝杠的两端并且通过丝杠做同向/反向运动，所述夹紧力检测装置设置在左履带装置和/或右履带装置内以用于当左履带装置和右履带装置夹紧电缆时检测压紧力，所述夹紧力检测装置的反馈端连接所述智能总控单元的信号端；所述位置检测装置为两个，分别对应左履带装置和右履带装置，以用于检测左履带装置和右履带装置的位置。
根据本实用新型的一些实施例，所述电缆输送机还包括设置在机架两端的电缆支架。
根据本实用新型的一些实施例，所述电缆输送机还包括电机，所述电机与所述丝杠相连以用于驱动丝杠转动。
根据本实用新型的一些实施例，所述夹紧力检测装置包括弹簧和压力传感器，所述弹簧的一端固定在丝杠上，所述弹簧的另一端与所述左履带装置/右履带装置的夹持面相连，所述压力传感器安装在所述弹簧上以用于将弹簧形变产生的力转换为电信号输出。
根据本实用新型的一些实施例，所述智能总控单元包括智能总控平台、展放机控制箱、输送机测控箱和牵引机测控箱，所述展放机控制箱与所述展放机电性连接，所述输送机测控箱与所述电缆输送机电性连接，所述牵引机测控箱电性连接所述牵引机，所述智能总控平台分别与所述展放机控制箱、输送机测控箱、牵引机测控箱和测力单元通信连接。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例中电缆智能敷设系统的连接示意图；
图2为本实用新型实施例中电缆输送机的侧视图；
图3为本实用新型实施例中电缆输送机的俯视图；
图4为图3的局部放大示意图；
图5为本实用新型实施例中侧压力测控箱与智能总控平台的接线关系图。
附图标号
展放机100、电缆输送机200、机架210、电缆支架211、丝杠220、左履带装置230、右履带装置240、位置检测装置250、夹紧力检测装置260、弹簧261、压力传感器262、传感器固定座263、电机270、减速机271、牵引机300、收线轮310、电动滑车400、侧压力转弯滑车500、拉力检测装置610、侧压力检测装置620、智能总控平台710、显示器711、服务器712、刻录机713、语音模块714、电源模块715、光端机716、摄像头717、语音终端718、展放机控制箱720、输送机测控箱730、牵引机测控箱740、侧压力测控箱750、电动滑车控制箱760。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参考图1，一种电缆智能敷设系统，包括：展放机100、电缆输送机200、牵引机300、测力单元和智能总控单元。展放机100位于存放电缆的末端，展放机100上安装有电缆盘轮缘，其作用是支撑并驱动电缆盘轮缘，实现电缆盘的自动驱动，避免通过牵引电缆转动电缆盘给电缆带来损伤；展放机100上面设置有检测装置，通过检测装置实现速度的自动调节，保证输出速度。电缆输送机200位于展放机100和牵引机300之间，牵引机300位于敷设电缆的前端。电缆输送机200的作用是通过履带夹紧电缆进行输送，牵引机300的牵引绳与最相近的电缆输送机200输送的电缆相连，牵引机300通过主动驱动绞轮转动，钢丝绳盘绕两圈在绞轮上，通过此方式来牵引电缆运动，实现对电缆的导向和牵引，牵引机300的出口处还设置有收线轮310，用于对绳索的回收和张紧。本实施例中展放机100和牵引机300皆采用市面上可以购买到的设备型号。
本申请中展放机100和牵引机300的数量都为一台，电缆输送机200的数量根据现场实际情况进行布置，建议每隔30-50米配置一台，能保持电缆敷设的最佳状态，参考图1，本实施例中以U型的现场作为示例，配置了两台电缆输送机200，图中下方的电缆输送机200靠近展放机100，上方的电缆输送机200靠近牵引机300，实际也可以布置为直线敷设等其他现场情况。
展放机100和相近的电缆输送机200之间设置有排缆机110，排缆机110用于对电缆的整齐排列以及带驱动和夹紧功能，满足对收放电缆时的排缆整齐。本实施例中排缆机110采用市面上可以购买到的设备型号。
本实施例中现场为U型，因此一共具有两个电缆转弯处，两个电缆转弯处皆位于两个电缆输送机200之间，在两个电缆转弯处分别设置一个侧压力转弯滑车500提供转弯处的输送力，使得电缆能够实现转弯输送。两个侧压力转弯滑车500的中间设置有一台电动滑车400，电动滑车400带动力电动轮，通过电缆的自重与电动轮的摩擦力来输送电缆，同时配置有压紧装置，增大其输送力。电动滑车400可以根据实际需要设置在电缆输送的任何位置，不限定于本申请中的两个侧压力转弯滑车500之间。例如在直线场景中直接设置在两个电缆输送机200之间。本实施例中侧压力转弯滑车500和电动滑车400皆采用市面上可以购买到的设备型号。
智能总控单元，智能总控单元分别电性连接展放机100、电缆输送机200和牵引机300的控制端，测力单元电性连接智能总控单元的信号端。
测力单元包括拉力检测装置610和侧压力检测装置620，侧压力检测装置设置在电缆转弯处，其作用是对电缆转弯处的侧压力进行检测，拉力检测装置610设置牵引机300的牵引绳与电缆之间，拉力检测装置610单独布置，牵引绳穿过拉力检测装置610间接检测拉力的大小。
参考图2和图3，电缆输送机200包括机架210，设置在机架210上的丝杠220、左履带装置230、右履带装置240、位置检测装置250、夹紧力检测装置260和电机270，左履带装置230、右履带装置240分别设置在丝杠220的两端并且通过丝杠220作同向/反向运动，左履带装置230和右履带装置240作同向运动时通过相对的履带夹紧电缆，作反向运动时松开电缆，夹紧力检测装置260的作用是检测履带对电缆的压紧力，夹紧力检测装置260的反馈端连接智能总控单元的信号端；位置检测装置250为两个，分别对应左履带装置230和右履带装置240，以用于检测左履带装置230和右履带装置240的位置。
参考图2，电机270通过减速机271与丝杠220键连接从而驱动丝杠220运动，电机270可以采用普通电机或变频电机，机架210两端还设置有电缆支架211，电缆支架211的作用是支撑进入/离开电缆输送机200的电缆。
参考图3和图4，夹紧力检测装置260可以为两个，分别安装在左履带装置230和右履带装置240中，也可以只采用一个安装在左履带装置230或右履带装置240。夹紧力检测装置260包括弹簧261和压力传感器262，弹簧261的一端固定在丝杠220上，弹簧261的另一端与左履带装置230/右履带装置240的夹持面相连，压力传感器262通过传感器固定座263安装在弹簧261上。
电缆输送机200的工作过程为：丝杠220转动带动左履带装置230、右履带装置240同向移动，当左履带装置230和右履带装置240夹紧电缆时，弹簧261被压缩，弹簧261压缩的力传递至传感器固定座263，压力传感器262被拉伸，从而检测到电缆输送机200对电缆的夹紧力。压力传感器262沿丝杠220两侧分别各布置1个。本实施例中压力传感器262采用电阻应变式传感器。弹性体(弹性元件，敏感梁)在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形，电阻应变片变形后，其阻值将发生变化(增大或减少)，再经过相应的测量电路将这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成力的采集过程。
参考图1，智能总控单元包括智能总控平台710、展放机控制箱720、输送机测控箱730和牵引机测控箱740，还包括侧压力测控箱750和电动滑车控制箱760，展放机控制箱720分别与展放机100和排缆机110电性连接，用于对设备的电流以及扭矩进行检测，超限时输出报警和控制，使得全线输送动力设备的同时停止。输送机测控箱730与电缆输送机200电性连接，用于电缆输送机200的夹紧力、电缆到达、设备电流以及速度的采集、显示和检测，超限时输出报警和控制。牵引机测控箱740分别电性连接牵引机300和拉力检测装置610，用于牵引机300对电缆的拉力的采集、显示和检测，超限时输出报警和控制.侧压力测控箱750连接侧压力转弯滑车500和侧压力检测装置620，用于电缆转弯处侧压力的采集、显示和检测，超限时输出报警和控制。电动滑车控制箱760连接电动滑车400，智能总控平台710通过光电复合缆分别依次连接展放机控制箱720、输送机测控箱730、侧压力测控箱750、电动滑车控制箱760和牵引机测控箱740。
参考图5，以侧压力测控箱750的接线作为示例，智能总控平台710包括显示器711、服务器712、刻录机713、语音模块714、电源模块715和光端机716等,侧压力测控箱750通过光电复合缆连接上一个测控箱和下一个测控箱，光电复合缆包括控制线和光纤，光纤用于传输检测数据，侧压力测控箱750的控制端连接侧压力转弯滑车500，侧压力测控箱750的信号端连接侧压力检测装置620的传感器信号线,还配置了摄像头717和语音终端718，摄像头可以观察电缆拐弯处的实际状态，语音终端可以使现场工作人员可以和后台实时通话。
智能总控单元通过实时采集并监控各设备的运行参数来辅助判断电缆敷设的工作状况，且自动进行分析预警，发生故障自动并及时进行干预，帮助敷设人员及时发现、定位敷设故障及设备异常等情况，减少或避免电缆和设备损坏，为整个电缆敷设的安全运行保驾护航。智能总控平台710可对接收的数据进行分析处理，当数据超限时输出报警信号与控制信号，停止所有设备，保护电缆。智能总控平台710可展示与记录电缆的敷设过程中的实时信息，便于完工后对项目进行总结，对超限点电缆位置进行二次检测。
所有设备电源控制采用同一控制回路，实现展放机100、电缆输送机200、牵引机300的电缆输送同步控制，采用人工或控制系统输出控制方式切断控制系统，实现设备的停止。智能总控平台710通过设定的阀值与各子系统数据对比，并在数据超限时，输出控制指令，对设备进行控制，保证电缆敷设出现故障时设备停止的及时性。总控可选择不同模式下进行操作，例如：
1、手动模式，可单台启动，调试方向时使用；
2、联动模式：所有设备同时启/停,全线正/反切换；
3、自动模式：电缆到达输送机时输送机自动启动，放完电缆后自动停止。
综上所述，本实用新型具有的优点有：
1、实时数据采集、显示和检测，出现异常时能及时报警和输出控制；
2、机械化自动化程度高，总控平台处一站式集中控制，现场各测控箱处可实现无人值守；
3、可追溯性以及电缆敷设安全性高，一旦有关键技术指标超限时，系统会输出报警、分析和存档，为电缆的敷设验收提供有利保障以及为后续运行故障的原因分析对电缆敷设质量提供溯源基础；
4、降低劳动强度，数据化、机械化、科学化敷设，更好的保障电缆敷设质量。
5、本系统不仅可以正向输送电缆展开，还可以反向输送回收电缆，操作方便，实现了电缆展开和回收的全自动控制，有效节省时间和人力。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种电缆智能敷设系统，其特征在于，包括：
展放机(100)，所述展放机(100)用于支撑并驱动电缆盘轮缘转动；
一台或多台电缆输送机(200)，所述电缆输送机(200)通过电缆连接所述展放机(100)以用于夹紧并与展放机(100)同步输送电缆；
牵引机(300)，所述牵引机(300)的牵引绳与所述电缆输送机(200)输送的电缆相连以用于实现对电缆的导向和牵引；
测力单元，所述测力单元用于检测电缆在敷设过程中受到的牵引力和转弯处电缆的侧压力；
智能总控单元，所述智能总控单元分别电性连接展放机(100)、电缆输送机(200)和牵引机(300)的控制端，所述测力单元电性连接所述智能总控单元的信号端。
2.根据权利要求1所述的电缆智能敷设系统，其特征在于：所述电缆输送机(200)的数量为多台，多台所述电缆输送机(200)通过电缆互相连接，所述电缆输送机(200)之间设置有一台或多台电动滑车(400)。
3.根据权利要求1所述的电缆智能敷设系统，其特征在于：所述展放机(100)和所述电缆输送机(200)之间设置有排缆机(110)。
4.根据权利要求1所述的电缆智能敷设系统，其特征在于：还包括侧压力转弯滑车(500)，所述侧压力转弯滑车(500)设置在电缆转弯处。
5.根据权利要求1所述的电缆智能敷设系统，其特征在于：所述测力单元包括拉力检测装置(610)和侧压力检测装置(620)，所述侧压力检测装置(620)设置在电缆转弯处，所述拉力检测装置(610)设置在所述牵引机(300)与所述电缆输送机(200)之间以用于检测所述牵引机(300)对电缆的拉力。
6.根据权利要求1所述的电缆智能敷设系统，其特征在于：所述电缆输送机(200)包括机架(210)，设置在机架(210)上的丝杠(220)、左履带装置(230)、右履带装置(240)、位置检测装置(250)和夹紧力检测装置(260)，所述左履带装置(230)、右履带装置(240)分别设置在丝杠(220)的两端并且通过丝杠(220)做同向/反向运动，所述夹紧力检测装置(260)设置在左履带装置(230)和/或右履带装置(240)内以用于当左履带装置(230)和右履带装置(240)夹紧电缆时检测压紧力，所述夹紧力检测装置(260)的反馈端连接所述智能总控单元的信号端；所述位置检测装置(250)为两个，分别对应左履带装置(230)和右履带装置(240)，以用于检测左履带装置(230)和右履带装置(240)的位置。
7.根据权利要求6所述的电缆智能敷设系统，其特征在于：所述电缆输送机(200)还包括设置在机架(210)两端的电缆支架(211)。
8.根据权利要求6所述的电缆智能敷设系统，其特征在于：所述电缆输送机(200)还包括电机(270)，所述电机(270)与所述丝杠(220)相连以用于驱动丝杠(220)转动。
9.根据权利要求6所述的电缆智能敷设系统，其特征在于：所述夹紧力检测装置(260)包括弹簧(261)和压力传感器(262)，所述弹簧(261)的一端固定在丝杠(220)上，所述弹簧(261)的另一端与所述左履带装置(230)/右履带装置(240)的夹持面相连，所述压力传感器(262)安装在所述弹簧(261)上以用于将弹簧(261)形变产生的力转换为电信号输出。
10.根据权利要求1所述的电缆智能敷设系统，其特征在于：所述智能总控单元包括智能总控平台(710)、展放机控制箱(720)、输送机测控箱(730)和牵引机测控箱(740)，所述展放机控制箱(720)与所述展放机(100)电性连接，所述输送机测控箱(730)与所述电缆输送机(200)电性连接，所述牵引机测控箱(740)电性连接所述牵引机(300)，所述智能总控平台(710)分别与所述展放机控制箱(720)、输送机测控箱(730)、牵引机测控箱(740)和测力单元通信连接。
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| CN116317172A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-06-23 | 中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 | 一种电缆敷设监控系统及方法 |
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2021
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114634055A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-17 | 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 | 一种双模通信的集成化同步联控电缆输送机及使用方法 |
| CN114634055B (zh) * | 2022-03-15 | 2024-01-23 | 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 | 一种双模通信的集成化同步联控电缆输送机及使用方法 |
| CN115164987A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-10-11 | 国网福建省电力有限公司漳平市供电公司 | 一种电缆敷设多点速度均匀度采集及监测系统 |
| CN115882401A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-03-31 | 中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 | 一种电缆转弯敷设装置、系统及方法 |
| CN115882401B (zh) * | 2023-02-06 | 2023-07-21 | 中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 | 一种电缆转弯敷设装置、系统及方法 |
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