CN215870519U - 电缆布线装置 - Google Patents

Abstract

提供一种电缆布线装置，包括：电缆缠绕模块，所述电缆缠绕模块包括第一滚筒，第一滚筒配置为缠绕移动电缆；第一驱动模块，配置为驱动所述第一滚筒旋转；导电模块，所述导电模块包括至少一个电滑环，所述电滑环配置为通过固定电缆与外部电源连接，所述固定电缆设置有第一标识符，所述外部电源设置有第二标识符；以及电缆连接检测模块，所述电缆连接检测模块配置为采集第一电缆的第一标识符的图像和外部电源的第二标识符的图像，根据所述第一标识符的图像和所述第二标识符的图像来判断所述第一标识符和所述第二标识符是否匹配，如果所述第一标识符和所述第二标识符不匹配，则发出第一报警。

Description

电缆布线装置

技术领域

本实用新型的至少一个实施例涉及一种电缆布线装置。

背景技术

固井设备是为固井施工提供具有一定密度、压力和流量的水泥浆的设备。固井设备包括柴驱固井设备和电驱固井设备，其中，电驱固井设备被越来越广泛地应用。

发明内容

本实用新型至少一实施例提供一种电缆布线装置，避免井场布线时工作人员人工进行仔细核对，节省了人力和时间，提高连接的准确性。

本实用新型的至少一实施例提供一种电缆布线装置，包括：电缆缠绕模块，所述电缆缠绕模块包括第一滚筒，第一滚筒配置为缠绕移动电缆；第一驱动模块，配置为驱动所述第一滚筒旋转；导电模块，所述导电模块包括至少一个电滑环，所述电滑环配置为通过固定电缆与外部电源连接，所述固定电缆设置有第一标识符，所述外部电源设置有第二标识符；以及电缆连接检测模块，所述电缆连接检测模块配置为采集第一电缆的第一标识符的图像和外部电源的第二标识符的图像，根据所述第一标识符的图像和所述第二标识符的图像来判断所述第一标识符和所述第二标识符是否匹配，如果所述第一标识符和所述第二标识符不匹配，则发出第一报警。

根据本实用新型的实施例，还包括：承载支架；所述电缆缠绕模块设置在所述承载支架上，其中，所述电滑环具有固定端和旋转端，所述固定端配置为通过所述固定电缆与所述外部电源连接，所述旋转端配置为与所述第一滚筒固定连接并且配置为随着所述第一滚筒一起旋转，所述电缆连接检测模块包括第一摄像单元，所述第一摄像单元配置为采集所述固定电缆的第一标识符的图像和所述外部电源的第二标识符的图像。

根据本实用新型的实施例，还包括电缆连接控制模块，所述电缆连接控制模块配置为连接所述外部电源和所述固定电缆或配置为断开所述外部电源和所述固定电缆，还配置为在电缆连接检测模块发出所述第一报警的情况下，电缆连接检测模块发送第一信号给所述电缆连接控制模块，使得所述电缆连接控制模块将所述固定电缆与所述外部电源断开。

根据本实用新型的实施例，所述电缆连接检测模块还配置为，如果所述第一标识符和所述第二标识符匹配，则发送第二信号给所述外部电源，所述外部电源配置为接收所述第二信号且根据所述第二信号向所述固定电缆提供电力。

根据本实用新型的实施例，所述第一摄像单元还配置为在所述外部电源向所述固定电缆提供电力之后，每隔预定时间间隔，获得包括所述固定电缆和所述外部电源的连接情况的图像，所述电缆连接检测模块还配置为判断所述固定电缆和所述外部电源是否断开，如果判断所述固定电缆和所述外部电源是断开的，则发出第二报警。

根据本实用新型的实施例，所述电缆连接控制模块包括滑杠、伸缩气缸和控制器，所述固定电缆设置在所述滑杠上，所述伸缩气缸设置在所述滑杠上，所述控制器配置为在判断所述固定电缆和所述外部电源是断开的情况下，控制所述伸缩气缸带动所述滑杠，使得所述固定电缆和所述外部电源断开。

根据本实用新型的实施例，所述移动电缆包括导线和覆盖所述导线的绝缘保护层，所述电缆布线装置还包括电缆状态检测模块，所述电缆状态检测模块配置为检测所述导线是否存在电连接缺陷，并且配置为检测所述绝缘保护层的外表面是否存在破损。

根据本实用新型的实施例，所述电缆状态检测模块包括第二摄像单元，所述第二摄像单元配置为采集包括所述绝缘保护层的外表面的第一图像，所述电缆状态检测模块基于所述第一图像检测所述绝缘保护层的外表面是否存在破损，如果所述绝缘保护层存在破损，则发出第三报警。

根据本实用新型的实施例，所述电缆状态检测模块还包括第三摄像单元，所述第三摄像单元配置为采集包括所述导线的第二图像，所述电缆状态检测模块基于所述第二图像检测所述导线是否存在电连接缺陷，如果所述导线存在电连接缺陷，则发出第四报警。

根据本实用新型的实施例，还包括电缆导向模块，所述电缆导向模块配置为将所述移动电缆在所述第一滚筒上均匀缠绕。

根据本实用新型的实施例，所述电缆导向模块包括滚珠丝杠、联轴器和伺服电机，所述滚珠丝杠通过所述联轴器与所述伺服电机连接且配置为在所述伺服电机的驱动下，将所述移动电缆在所述第一滚筒上均匀缠绕。

根据本实用新型的实施例，所述电缆导向模块包括滑块和轨道，所述滑块设置在所述轨道上，所述滑块配置为在所述轨道上滑动，使得所述移动电缆在所述第一滚筒上均匀缠绕。

根据本实用新型的实施例，还包括电缆预紧模块，所述电缆预紧模块配置为拉紧缠绕在所述第一滚筒上的所述移动电缆，所述电缆预紧模块包括拉力检测传感器，所述拉力检测传感器配置为检测所述移动电缆所承受的拉力。

根据本实用新型的实施例，所述电缆预紧模块包括第二滚筒和第二驱动模块，所述第二滚筒配置为缠绕拉绳，所述拉绳与所述移动电缆连接，所述拉力检测传感器设置在所述拉绳与所述移动电缆连接处，所述第二滚筒配置为在所述第二驱动模块的驱动下产生滚动，以便随所述拉绳的缠绕而拉紧所述移动电缆。

根据本实用新型的实施例，还包括长度检测模块，所述长度检测模块配置为测量从所述第一滚筒拉出的移动电缆的长度，当从所述第一滚筒拉出的所述移动电缆的长度达到阈值时，所述长度检测模块配置为调节所述第一驱动模块来降低所述第一滚筒的转速。

根据本实用新型的实施例，所述长度检测模块包括速度传感器，所述速度传感器配置为检测所述第一滚筒的转速或计数所述第一滚筒旋转的圈数，所述长度检测模块根据所述第一滚筒的转速或者旋转的圈数计算从所述第一滚筒拉出的所述移动电缆的长度。

根据本实用新型的实施例，还包括传动模块，所述传动模块设置在所述第一驱动模块和所述第一滚筒之间且分别与所述第一驱动模块和所述第一滚筒连接，且所述传动模块配置为向所述第一滚筒传递来自所述第一驱动模块的动力。

根据本实用新型的实施例，所述第一驱动模块包括液压马达或电动机，所述传动模块包括链条或皮带、安装在所述第一驱动模块上的第一链轮或第一皮带轮以及安装在所述第一滚筒上的第二链轮或第二驱动轮。

根据本实用新型的实施例，外部电源包括用于井场的电源。

根据本实用新型的实施例，移动电缆配置为与固井设备连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型示例的技术方案，下面将对示例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些示例，而非对本实用新型的限制。

图1例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的侧视图；

图2例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的另一侧视图；

图3例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的示意性框图；

图4例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的示意图；

图5例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的导电模块的示意性截面图；

图6例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置与井场电源和固井设备连接的示意性框图；

图7例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的另一示意性框图；

图8例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的电缆连接控制模块的示意图；

图9例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的电缆导向模块的示意图；以及

图10例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的电缆预紧模块的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型示例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型示例的附图，对本实用新型示例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的示例是本实用新型的一部分示例，而不是全部的示例。基于所描述的本实用新型的示例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他示例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

固井是指在油气田开采过程中，为了加固井壁，保证继续钻进，封隔油、气和水层，保证勘探期间的分层试油及在整个开采中合理的油气生产，为此需要下入优质钢管，并在井筒与钢管环空中充填好水泥的作业。固井设备是为固井施工提供具有一定密度、压力和流量的水泥浆的设备。

油田固井设备以前多以柴油机驱动为主，随着行业的发展，本实用新型的发明人逐渐认识到柴驱固井设备固然有技术成熟、环境适用性强的优点，但缺点也同样显而易见。如油田作业用的大马力柴油机排放标准一般处于国三及以下水平，相对于道路车辆国五、甚至国六的排放标准来说，柴驱固井设备对环境的污染不容小视。此外，柴驱固井设备在工作过程中由于机械转动、风扇散热、尾气排放等会产生噪音，影响附近居民的居住环境。在维护保养方面，使用柴油的柴驱固井设备，除了每次作业需要消耗大量燃油外，还需要定期更换冷却液、机油、更换各种过滤器等。相比柴油机，电动机不需要更换润滑油品及各种过滤器，后期的维保费用低，所以近年来随着电力技术的迅猛发展，电驱固井设备在油田行业的应用范围越来越广。

相比柴驱固井设备，电驱固井设备进场每次都需要进行电缆的铺设工作，用以给设备上的主、辅电机实现供电，而该部分工作是柴驱固井设备所没有的，外界电源首先连接到变压变频器橇，电源通过变压变频器橇调节后输出给固井设备，供给主驱动电机和辅助驱动电机，电缆一般为多根。本实用新型的发明人发现，目前的电驱固井设备的供电系统存在如下问题。

1.电缆重量大，人员搬抬不方便。

电驱固井设备配置的电机功率较大，功率达到几百千瓦甚至几千千瓦，为实现电机正常工作，用来传输电力的电缆尺寸和重量相应很大。目前井场多采用人拉肩扛的方式进行电缆布线，针对重量特别大的管线甚至需要借助吊机或者叉车转移，需要占用大量的时间进行管线铺设。

2.电缆数量多，人员容易接错。

固井设备要实现水泥浆的混合和泵送，所以设备上功能部件较多，主车与辅车连接的电缆包含主电机供电、辅电机供电、变频变压器的控制线缆，不同电缆对应的电压、规格直径、插头形式，颜色等都有很大不同，连接时需要人员针对面板标识进行仔细核对，因此给现场操作人员增加了固井准备的时间。电缆的插头不易于连接。

针对以上问题，本实用新型提供一种电缆布线装置，以实现对电驱固井设备的正确且快速的布线，以节省人力且提高效率。

本实用新型的实施例的电缆布线装置的工作过程包括以下。首先将要连接至待供电的设备(例如，固井设备)的移动电缆缠绕至电缆缠绕模块的第一滚筒，在此期间，电缆布线装置的电缆导向模块和电缆预紧模块保证移动电缆均匀地以一定拉力缠绕在第一滚筒上。

本实用新型的电缆布线装置的导电模块的电滑环的固定端上设置有固定电缆，电滑环的旋转端与第一滚筒连接且能随着第一滚筒一起旋转。

本实用新型的电缆布线装置的电缆连接控制模块将导电模块上的电滑环的固定端上的固定电缆连接至外部电源，本实用新型的电缆布线装置的电缆连接检测模块采集固定电缆的第一标识符的图像和外部电源的第二标识符的图像，并判断第一标识符和第二标识符是否匹配，如果匹配，则控制外部电源向固定电缆供电。移动电缆与待供电的设备(例如，固井设备)连接，固定电缆通过电滑环的电滑环结合面(包括碳刷)向移动电缆传递电力，以实现对待供电设备的供电。如果第一标识符和第二标识符不匹配，则发出相应报警，以提示需要将固定电缆重新连接至正确的外部电源。

待供电的设备(例如，固井设备)可能存在需要供电的不同部分。例如，固井设备的主机需要被施加10千伏电压，固井设备的液压系统需要被施加 800伏电压。不同电压对应不同的外部电源和不同的电缆(包括固定电缆和移动电缆)，并且不同的固定电缆利用不同的电滑环连接至对应的外部电源。例如，将用于10千伏电压的移动电缆缠绕至第一滚筒并且将用于10千伏电压的固定电缆设置在一个电滑环的固定端且将该电滑环的旋转端与第一滚筒连接以使其可以与第一滚筒一起旋转，将用于10千伏的固定电缆连接至用于10千伏的外部电源连接，并将用于10千伏电压的移动电缆从第一滚筒上展开以与待供电的固井设备的主机连接，这样对于固井设备的主机的布线完成。然后，可以将用于800伏电压的移动电缆缠绕至第一滚筒并且将用于800伏电压的固定电缆设置在另一个电滑环的固定端且将该另一个电滑环的旋转端与第一滚筒连接以使其可以与第一滚筒一起旋转，将用于800伏的固定电缆连接至用于800伏的外部电源连接，并将用于800伏电压的移动电缆从第一滚筒上展开以与待供电的固井设备的液压系统连接，这样完成固井设备的液压系统的布线。可以按照如上步骤，完成对于固井设备的各个部分的布线，这里不再赘述。在完成对固井设备的各个部分的布线之后，发信号通知外部电源向对应的固定电缆供电，以使固井设备正常工作。

图1例示根据本实用新型的实施例的电缆布线装置的一个侧视图，图2 例示根据本实用新型的实施例的电缆布线装置的另一个侧视图，图1的侧视图的侧视方向与图2的侧视图的侧视方向相互垂直。图3例示根据本实用新型的实施例的电缆布线装置的示意性框图。图4例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的示意图。图5例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线装置的导电模块的示意性截面图。

如图1、图2和图4所示，本实用新型的电缆布线装置1包括电缆缠绕模块3、第一驱动模块4、导线模块5和电缆连接检测模块7。电缆缠绕模块包括3第一滚筒31，第一滚筒31配置为缠绕移动电缆32；第一驱动模块4 配置为驱动第一滚筒31旋转，导电模块5包括至少一个电滑环51，电滑环 51配置为通过固定电缆33与外部电源34连接，固定电缆设置33有第一标识符331，外部电源34设置有第二标识符341；电缆连接检测模块7配置为采集固定电缆33的第一标识符331的图像和外部电源34的第二标识符341 的图像，根据第一标识符331的图像和第二标识符341的图像来判断所述第一标识符和所述第二标识符是否匹配，如果第一标识符和第二标识符不匹配，则发出第一报警，以提示固定电缆与外部电源不匹配，需要将固定电缆连接至正确的外部电源。

在一些实施例中，本实用新型的电缆布线装置1还包括承载支架2。如图1所示，电缆缠绕模块3设置在承载支架2上。如图2和图4所示，电缆缠绕模块3还包括用于第一滚筒31的滚筒底座33，第一滚筒31与滚筒底座 33通过芯轴34相连，芯轴34两端安装有转动轴承(未示出)；第一驱动模块4配置为驱动第一滚筒31旋转，例如，第一驱动模块4安装在滚筒底座 33上。如图1、图3和图4所示，导电模块5用于传导电力，导电模块5包括至少一个电滑环51，如图4和图5所示，电滑环51具有固定端511和旋转端512，固定端511配置为通过固定电缆33与外部电源34连接，旋转端 512配置为与第一滚筒31固定连接并且配置为随着第一滚筒31一起旋转，电力传递通过电滑环结合面513(包括碳刷)实现，例如，一个结合面513 对应一个固定端511和一个旋转端512。例如，电滑环51位于电缆缠绕模块 3的中心，固定电缆33设置有第一标识符331，外部电源34设置有第二标识符341。如图3所示，电缆连接检测模块7包括第一摄像单元71以及对应的处理器和存储器(未示出)，第一摄像单元71配置为采集固定电缆33的第一标符331的图像和外部电源34的第二标识符341的图像，电缆连接检测模块 7(例如电缆连接检测模块7的处理器)根据第一标识符的图像和第二标识符的图像来判断第一标识符和第二标识符是否匹配，如果第一标识符和第二标识符不匹配，则发出第一报警。

根据本实用新型的实施例，可以在固定电缆33的靠近外部电源34的一端设置条码(第一标识符331)，在外部电源上设置另一条码(第二标识符341)。例如，外部电源34包括多个连接端口，每个连接端口配置一个第二标识符。电缆布线装置1包括多个固定电缆，每个固定电缆配置一个第一标识符。例如，第一标识符和第二标识符可根据电压的大小设置。例如，不同的电压设置不同的标识符，相同的电压设置相同的标识符。例如，外部电源34的连接端口包括插座。如图4所示，电缆连接检测模块7可以设置靠近外部电源34 的插座，并且可以设置在承载支架2上(未示出)。当固定电缆33与外部电源34连接时，电缆连接检测模块7采集固定电缆33的第一标识符331的图像和外部电源34的第二标识符341的图像，以检测第一标识符和第二标识符是否匹配，从而判断固定电缆与外部电源连接是否正确。第一标识符和第二标识符例如可以是条码，例如一维条码、二维条码，本实用新型不限于此。例如，判断第一标识符和第二标识符是否匹配可以是判断第一标识符和第二标识符是否相同，例如，可以当第一标识符表示01010101和第二标识符表示 01010101时，判断第一标识符和第二标识符匹配。判断第一标识符和第二标识符是否匹配也可以是判断第一标识符和第二标识符是否互补，例如，可以当第一标示符表示01010101和第二标识符表示10101010时，判断第一标识符和第二标识符匹配。本实用新型的判断第一标识符和第二标识符是否匹配的方式不限于此。

根据本实用新型的实施例，电滑环中具有结合面(包括碳刷)，当固定电缆与外部电源连接时，固定电缆经由接合面向移动电缆进行电力传递，以通过移动电缆向诸如固井设备之类的设备供电。例如，移动电缆的数量可与固定电缆的数量相同，但不限于此，可根据需要选择。例如，在一些实施例中，一条移动电缆对应一条固定电缆，但不限于此，可根据需要选择。

根据本实用新型的实施例，电缆检测模块7的第一摄像单元71可以包括第一摄像头。利用第一摄像单元获得第一标识符和第二标识符的图像，以通过电缆检测模块7的处理器来判断第一标识符和第二标识符是否匹配，如果第一标识符和第二标识符不匹配，则发出第一报警，从而通知工作人员固定电缆和外部电源不匹配，需要重新将固定电缆连接至与其匹配的外部电源。这样，能够避免井场布线时工作人员人工进行仔细核对，节省了人力和时间，提高连接的准确性。

根据本实用新型的实施例，第一标识符的图像和第二标识符的图像可以是同一图像，也可以是不同图像。

图6例示根据本实用新型的一个实施例的电缆布线设备与井场电源和固井设备连接的示意图。例如，本实用新型的外部电源可以是井场电源，本实用新型的移动电缆可以与固井设备(例如，电驱固井设备)连接。这样，本实用新型的电缆布线装置可以实现油田的固井设备的布线和供电。

根据本实用新型的实施例，固井设备的不同部分需要被施加不同的电压。例如，固井设备的液压系统需要被施加800伏电压，固井设备的主机需要被施加10千伏电压，固井设备的液压系统和主机需要使用不同的电缆。相应地，用于液压系统的电缆和用于主机的电缆分别被设置不同的标识符，液压系统的电缆与主机的电缆与外部电源的连接方式可以不同。例如，对应液压系统的固定电缆可以采用十字形连接方式，例如，对应液压系统的固定电缆的接头为十字形，对应液压系统的外部电源的插座为十字形。对应主机的固定电缆可以采用丁字形连接方式，例如，对应主机的移动电缆的接头为丁字形，对应主机的外部电源的插座为丁字形。例如，如果用于主机的丁字形的固定电缆插入用于液压系统的外部电源的十字形的插座，则本实用新型的电缆布线装置将检测到二者不匹配并将二者断开，以避免错误供电导致的固井设备不能正常工作。在一些实施例中，不同的固定电缆的接头也可以采用相同的形状或尺寸，本实用新型的实施例对此不作限定。当然，在一些实施例中，不同的固定电缆的接头也可以采用不同的形状或尺寸。例如，在一些实施例中，小尺寸的固定电缆可以插入到大尺寸的插座中，丁字形接头的固定电缆可以插入到十字形的插座中。

图7例示根据本实用新型的实施例的电缆布线设备的另一框图。

在一些实施例中，如图7所示，电缆布线装置1还包括电缆连接控制模块8，如图8所示电缆连接控制模块8配置为连接外部电源34和固定电缆33 或断开外部电源34和固定电缆33，在电缆连接检测模块7发出第一报警的情况下，电缆连接检测模块7发送第一信号给电缆连接控制模块8使得电缆连接控制模块8将固定电缆33与外部电源34断开。

根据本实用新型的实施例，通过电缆连接控制模块8可以实现外部电源和固定电缆的连接和断开，以在检测固定电缆的第一标识符和外部电源的第二标识符是否匹配之前将固定电缆与外部电源连接，并且在电缆连接检测模块发出固定电缆和外部电源不匹配的第一报警的情况下，将固定电缆与外部电源断开，以将固定电缆连接至与其匹配的另一外部电源，从而实现固定电缆与外部电源的自动连接和断开。

图8例示根据本实用新型的实施例的电缆连接控制模块的示意图。

在一些实施例中，如图8所示，电缆连接控制模块8可以包括滑杠81、伸缩气缸82和控制器83，固定电缆33设置在滑杠81上，伸缩气缸82设置在滑杠81上，控制器83配置为接收来自电缆连接检测模块7的第一信号，以控制伸缩气缸82带动滑杠81使得固定电缆33和外部电源34连接或断开。例如，控制器83可以是表控TPC4-4TD，也可以是其他适合的控制器件。例如，在检测固定电缆和外部电缆匹配之前，控制器根据电缆连接检测模块发出的信号使得伸缩气缸推进滑杠，以将设置在滑杠上的固定电缆推进至外部电源从而将固定电缆与外部电源连接。例如，在电缆连接检测模块发出第一信号的情况下，电缆连接控制模块8的控制器接收该第一信号，使得伸缩气缸收回滑杠，以将设置在滑杠上的固定电缆从外部电源收回，从而将固定电缆与外部电源断开。

本实用新型的电缆连接控制模块的具体结构并不限于此，其也可以是其他结构，只要能够实现带动固定电缆与外部电源连接和断开即可。

在一些实施例中，电缆连接检测模块还配置为，如果第一标识符和第二标识符匹配，则电缆连接检测模块(例如，电缆连接检测模块的处理器)发送第二信号给外部电源，外部电源配置为接收第二信号且根据第二信号向固定电缆提供电力。

根据本实用新型的实施例，如果电缆连接检测模块判断第一标识符和第二标识符匹配，则固定电缆和外部电源连接正确。在该情况下，电缆连接检测模块发送第二信号给外部电源，以使得外部电源向固定电缆供电，以实现移动电缆向诸如固井设备之类的设备的自动供电。在一些实施例中，电缆连接检测模块可以在固井设备的各个部分都与外部电源正确连接后，例如，电缆连接检测模块在用于主机的固定电缆与用于主机的外部电源正确连接，在用于液压系统的固定电缆与用于液压系统的外部电源正确连接等等之后，才发送第二信号至各个外部电源，以向对应的各个固定电缆供电，使得固井设备正常工作。

根据本实用新型的实施例，在一些情况下，在固定电缆与外部电源连接之后，获得固定电缆的第一标识符和外部电源的第二标识符以判断固定电缆和外部电源是否匹配，如果固定电缆和外部电源不匹配，则电缆连接检测模块发出第一信号以将固定电缆和外部电源断开，如果固定电缆和外部电源匹配，则电缆连接检测模块发出第二信号以使得外部电源向固定电缆供电，这样，可以更快速地连接电缆，节省时间。

在另一些情况下，可以在固定电缆靠近外部电源但还没有与外部电源连接的情况下，采集固定电缆的第一标识符的图像和外部电源的第二标识符的图像，以判断固定电缆和外部电源是否匹配，如果固定电缆和外部电源不匹配，则发出第一报警，以提示将固定电缆连接至正确的外部电源，如果固定电源和外部电源匹配，则电缆连接检测模块控制电缆连接模块以将固定电源和外部电源连接，并且电缆连接检测模块控制外部电源向固定电缆供电。在该情况下，因为判断固定电缆和外部电源是否匹配时，固定电缆还没有与外部电源连接，所以如果固定电缆和外部电源不匹配，不会产生由于外部电源错误供电导致的设备毁损的情况，提供了设备的稳定性。

在一些实施例中，第一摄像单元71还配置为在外部电源向固定电缆提供电力之后，每隔预定时间间隔，获得包括固定电缆和外部电源的连接情况的图像，电缆连接检测模块7(例如，电缆连接检测模块的处理器)还配置为判断固定电缆和外部电源是否断开，如果判断固定电缆和外部电源是断开的，则发出第二报警。

根据本实用新型的实施例，例如，电缆连接检测模块的处理器例如可以通过二值化处理该图像以获得该图像的轮廓信息从而判断固定电缆和外部电源是否断开，如果固定电缆和外部电缆是断开的，则发出第二报警，以提示固定电缆和外部电源需要重新连接。电缆连接检测模块可以发信号通知电缆连接控制模块以将电缆和外部电源重新连接，或者根据需要，由操作员人工连接。这样，在固定电缆和外部电源连接后，电缆连接检测模块7在向例如固井设备供电的过程中检测固定电缆和外部电源的连接情况，以保证固井设备的正常运转。

在一些实施例中，电缆布线装置还可以包括控制台(未示出)，可以在固定电缆和外部电源连接后，在控制台的面板上显示电缆和外部电源连接状态以及电缆和外部电源断开(松脱)状态。

在一些实施例中，移动电缆包括导线和覆盖导线的绝缘保护层，电缆布线装置还包括电缆状态检测模块9，电缆状态检测模块9配置为检测导线是否存在电连接缺陷，并且配置为检测绝缘保护层的外表面是否存在破损。如图4所示，电缆状态检测模块9可以设置在第一滚筒31的位置。

在一些实施例中，电缆状态检测模块9包括第二摄像单元91以及对应的处理器和存储器，第二摄像单元91配置为采集包括绝缘保护层的外表面的第一图像，并且与第二摄像单元对应的处理器基于第一图像检测绝缘保护层的外表面是否存在破损，如果绝缘保护层存在破损，则发出第三报警。第二摄像单元91可以包括第二摄像头。

在一些实施例中，如图7所示，电缆状态检测模块9还包括第三摄像单元92以及对应的处理器和存储器，第三摄像单元92配置为采集包括导线的第二图像，并且与第三摄像单元对应的处理器基于第二图像检测导线是否存在电连接缺陷，如果导线存在电连接缺陷，则发出第四报警。

根据本实用新型的实施例，如图7所示，电缆状态检测模块9的第二摄像单元91采集包括绝缘保护层的外观的图像，并通过例如二值化处理，以获得二值化图像从而获得绝缘保护层的轮廓，以判断电缆的保护层(电缆的外表)是否存在外皮破损、露线等问题，以发出报警提示维修。电缆状态检测模块9的第三摄像单元92可以包括红外体摄像头，用于采集包括导线的第二图像，以判断导线是否存在电连接缺陷，以发出报警提示维修。

根据本实用新型的实施例，电缆状态检测模块在移动电缆展开时对电缆进行检测，检测到电缆外表存在外皮破损、露线等问题时进行报警，提示进行维修。

本实用新型的实施例的第一报警、第二报警、第三报警和第四报警可以相互不同，它们可以是不同的音频信号，也可以是不同的指示灯信号等等。

在一些实施例中，如图4和图7所示，电缆布线装置1还包括电缆导向模块10，电缆导向模块10用于调整移动电缆在第一滚筒31上缠绕的方向，电缆导向模块10配置为将移动电缆在第一滚筒31上均匀缠绕。电缆导向模块10可以设置在承载支架2上靠近第一滚筒31的位置。

在一些实施例中，如图4所示，电缆导向模块10可以包括滚珠丝杠101、联轴器(未示出)和伺服电机102，导缆架105设置在滚珠丝杠101上，移动电缆32设置在导缆架105上，滚珠丝杠101通过联轴器与伺服电机102连接且配置为在伺服电机102的驱动下，将移动电缆32在第一滚筒31上均匀缠绕。在本实施例中，伺服机102驱动滚珠丝杠101转动，从而带动导缆架 105上的移动电缆32移动，以均匀缠绕在第一滚筒31上。

在一些实施例中，可替代地，如图9所示，电缆导向模块10可以包括滑块103和轨道104，滑块103设置在轨道104上，导缆架105设置在滑块103 上，移动电缆32设置在导缆架105上，滑块103配置为在轨道104上滑动使得导缆架105上的移动电缆32在第一滚筒31上均匀缠绕。在本实施例中，可以手动移动滑块来实现移动电缆的均匀缠绕。例如，轨道104包括金属轨道，但不限于此。

本实用新型的实施例的电缆导向模块的具体结构并不限于此，其也可以是其他结构，只要能够实现移动导线在第一滚筒上的均匀铺设即可。

在一些实施例中，如图7和图10所示的电缆布线装置1还包括电缆预紧模块11，电缆预紧模块11配置为拉紧移动电缆32，电缆预紧模块11包括拉力检测传感器111，拉力检测传感器111配置为检测移动电缆所承受的拉力。

在一些实施例中，如图10所示，电缆预紧模块11还包括第二滚筒112 和第二驱动模块113，第二滚筒112配置为缠绕拉绳114，拉绳114与移动电缆32连接，拉力检测传感器111设置在拉绳114与移动电缆32连接处，第二滚筒112配置为在第二驱动模块113的驱动下产生滚动，以便随拉绳114 的缠绕而拉紧移动电缆32。第二驱动模块可以包括液压马达或电动机。

本实用新型的实施例的电缆预紧模块的具体结构并不限于此，其也可以是其他结构，只要能够实现移动导线在第一滚筒上的紧密缠绕即可。

根据本实用新型的实施例，在将移动电缆铺设在第一滚筒上的过程中，电缆导向模块将移动电缆在第一滚筒上均匀铺开，并且电缆预紧模块使得电缆缠绕时能够彼此缠绕紧密。电缆预紧模块的拉力检测传感器，使得电缆拉伸的牵引力在合适范围之内。

在一些实施例中，如图4和图7所示，电缆布线装置还包括长度检测模块12，长度检测模块12配置为测量从第一滚筒31拉出的移动电缆32的长度并且当从第一滚筒拉出的移动电缆的长度达到阈值时，调节第一驱动模块来降低第一滚筒的转速。

在一些实施例中，长度检测模块12包括速度传感器以及对应的处理器和存储器(未示出)，速度传感器可以设置靠近第一滚筒的位置，速度传感器配置为检测第一滚筒的转速或计数第一滚筒旋转的圈数并根据第一滚筒的转速或者旋转的圈数计算从第一滚筒拉出的移动电缆的长度。

根据本实用新型的实施例，在移动电缆从第一滚筒拉出以进行布线时，长度检测模块中承载支架上靠近第一滚筒上的速度传感器检测第一滚筒的转速或者计数第一滚筒旋转的圈数，并且根据第一转速或旋转的圈数计算出移动电缆从第一滚筒拉出的长度数据，在拉出长度接近第一滚筒上电缆缠绕的移动电缆的长度时，控制第一驱动模块以降低第一滚筒的转速，避免移动电缆伸出过长，造成损坏。

在一些实施例中，如图5和图4所示，本实用新型的电缆布线装置还包括传动模块13，传动模块13设置在第一驱动模块4和第一滚筒31之间且与第一驱动模块4和第一滚筒31连接，例如，传动模块13与第一驱动模块4 和第一滚筒31的芯轴132相连，且传动模块13配置为向第一滚筒31传递来自第一驱动模块4的动力。

在一些实施例中，第一驱动模块4可以包括液压马达或电动机，如图2 所示，传动模块13包括链条或皮带133、安装在第一驱动模块上的第一链轮或第一皮带轮131和安装在第一滚筒31(例如，第一滚筒的芯轴132)上的第二链轮或第二驱动轮134。传动模块13可以采用链条传动、皮带传动、齿轮传动其中的一种，并可以配备有机械式防护罩。

在一些实施例中，第一驱动模块4包括动力输入部分和动力输出部分(未示出)；动力输入部分可以采用液压马达、电动机等驱动，液压马达/电动机通过联轴器与传动链轮/皮带轮连接。使用液压马达时，液压马达由安装在固井设备上的液压系统上配置的液压泵来进行驱动。

根据本实用新型的实施例，本实用新型的各个模块可以包括对应的处理器(例如，包括PLC，可编程逻辑控制器)和存储器，使得用于驱动滚筒的驱动模块、长度检测模块、电缆状态检测模块等之间可以信号通信，例如可以根据来自长度检测模块和电缆状态检测模块的信号，自动向驱动模块发送信号以控制第一滚筒的滚动速度，从而控制移动电缆的收放速度(当然，也可以例如通过控制台手动地向驱动模块发送信号以控制第一滚筒的转速)。例如，长度检测模块的处理器可以根据检测到的从第一滚筒的转速或旋转的圈数来执行存储器中存储的预定程序，从而计算从第一滚筒拉出的移动电缆的长度，如果从第一滚筒拉出的移动电缆的长度接近缠绕在第一滚筒上的移动电缆的长度，则长度检测模块的处理器发信号通知第一驱动模块来降低第一滚筒的转速，并进而停止第一滚筒的转动。例如，电缆状态检测模块的处理器可以根据采集到的绝缘保护层的外表面的图像以及导线的图像来判断移动电缆的外表是否存在破损、露线以及导线是否存在电连接缺陷，以执行存储器中存储的有关预定程序以发信号通知第一驱动模块来降低第一滚筒的转速，并进而停止第一滚筒的转动，从而进行维修。

在一些实施例中，各个模块的处理器和存储器可以集成在控制台上。另外，控制台还可以控制固井设备的箱体和控制阀等。

根据本实用新型的实施例，本实用新型的电缆布线装置设置有用来缠绕移动电缆的电缆滚筒，每次缠绕的移动电缆的展开的电缆长度根据实际作业需求不同而变化。例如，固井设备的液压系统可能比固井设备的主机距离电缆布线装置更近，这样，对于液压系统提供的移动电缆的长度可能是50米，对于固井设备的主机提供的移动电缆可能是55米。另外，本实用新型的电缆布线装置的缠绕移动电缆的第一滚筒通过第一驱动模块(例如，液压马达或电机)驱动旋转，控制台上可以设置有手动/自动控制开关，以通过控制台实现滚筒旋转的手动/自动控制。例如，在自动模式下，滚筒的转速可根据第一滚筒上移动电缆牵引的速度增加或减少滚筒转动的速度。

本实用新型实施例提供的电缆布线装置还可以包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器。处理器可以处理数据信号，可以包括各种计算结构，例如复杂指令集计算机(CISC)结构、结构精简指令集计算机(RISC)结构或者一种实行多种指令集组合的结构。存储器可以保存处理器执行的指令和/ 或数据。这些指令和/或数据可以包括代码，用于实现本实用新型实施例描述的一个或多个装置的一些功能或全部功能。例如，存储器包括动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存(flash memory)、光存储器(optical memory)，或其他的本领域技术人员熟知的存储器。

在本实用新型的一些实施例中，电缆检测模块7、电缆连接控制模块8、或电缆状态检测模块9包括存储在存储器中的代码和程序；处理器可以执行该代码和程序以实现如上所述的电缆检测模块7、电缆连接控制模块8、或电缆状态检测模块9的一些功能或全部功能。

在本实用新型的一些实施例中，电缆检测模块7、电缆连接控制模块8、或电缆状态检测模块9可以是特定硬件器件，用来实现如上所述的电缆检测模块7、电缆连接控制模块8、或电缆状态检测模块9的一些或全部功能。例如，电缆检测模块7、电缆连接控制模块8、或电缆状态检测模块9可以是一个电路板或多个电路板的组合，用于实现如上所述的功能。在本实用新型实施例中，该一个电路板或多个电路板的组合可以包括：(1)一个或多个处理器；(2)与处理器相连接的一个或多个非暂时的计算机可读的存储器；以及 (3)处理器可执行的存储在存储器中的固件。

根据本实用新型的实施例，本实用新型的电缆布线装置通过将电缆与外部电源自动连接和断开且自动检测连接的正确性，节省了人力和时间，且在电缆与外部电源连接后，检测外部电源与电缆是否断开(松脱)来保证被供电的固井设备正常运行。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种电缆布线装置，其特征在于，包括：

电缆缠绕模块，所述电缆缠绕模块包括第一滚筒，所述第一滚筒配置为缠绕移动电缆；

第一驱动模块，配置为驱动所述第一滚筒旋转；

导电模块，所述导电模块包括至少一个电滑环，所述电滑环配置为通过固定电缆与外部电源连接，所述固定电缆设置有第一标识符，所述外部电源设置有第二标识符；以及

电缆连接检测模块，所述电缆连接检测模块配置为采集固定电缆的第一标识符的图像和外部电源的第二标识符的图像，根据所述第一标识符的图像和所述第二标识符的图像来判断所述第一标识符和所述第二标识符是否匹配，如果所述第一标识符和所述第二标识符不匹配，则发出第一报警。

2.如权利要求1所述的电缆布线装置，其特征在于，还包括：承载支架；所述电缆缠绕模块设置在所述承载支架上，其中，所述电滑环具有固定端和旋转端，所述固定端配置为通过所述固定电缆与所述外部电源连接，所述旋转端配置为与所述第一滚筒固定连接并且配置为随着所述第一滚筒一起旋转，所述电缆连接检测模块包括第一摄像单元，所述第一摄像单元配置为采集所述固定电缆的第一标识符的图像和所述外部电源的第二标识符的图像。

3.如权利要求2所述的电缆布线装置，其特征在于，还包括电缆连接控制模块，所述电缆连接控制模块配置为连接所述外部电源和所述固定电缆或配置为断开所述外部电源和所述固定电缆，还配置为在所述电缆连接检测模块发出所述第一报警的情况下，发送第一信号给所述电缆连接控制模块，使得所述电缆连接控制模块将所述固定电缆与所述外部电源断开。

4.如权利要求3所述的电缆布线装置，其特征在于，所述电缆连接检测模块还配置为，如果所述第一标识符和所述第二标识符匹配，则发送第二信号给所述外部电源，所述外部电源配置为接收所述第二信号且根据所述第二信号向所述固定电缆提供电力。

5.如权利要求4所述的电缆布线装置，其特征在于，所述第一摄像单元还配置为在所述外部电源向所述固定电缆提供电力之后，每隔预定时间间隔，获得包括所述固定电缆和所述外部电源的连接情况的图像，所述电缆连接检测模块还配置为判断所述固定电缆和所述外部电源是否断开，如果判断所述固定电缆和所述外部电源是断开的，则发出第二报警。

6.如权利要求5所述的电缆布线装置，其特征在于，所述电缆连接控制模块包括滑杠、伸缩气缸和控制器，所述固定电缆设置在所述滑杠上，所述伸缩气缸设置在所述滑杠上，所述控制器配置为在判断所述固定电缆和所述外部电源是断开的情况下，控制所述伸缩气缸带动所述滑杠，使得所述固定电缆和所述外部电源断开。

7.如权利要求1所述的电缆布线装置，其特征在于，所述移动电缆包括导线和覆盖所述导线的绝缘保护层，所述电缆布线装置还包括电缆状态检测模块，所述电缆状态检测模块配置为检测所述导线是否存在电连接缺陷，并且配置为检测所述绝缘保护层的外表面是否存在破损。

8.如权利要求7所述的电缆布线装置，其特征在于，所述电缆状态检测模块包括第二摄像单元，所述第二摄像单元配置为采集包括所述绝缘保护层的外表面的第一图像，所述电缆状态检测模块基于所述第一图像检测所述绝缘保护层的外表面是否存在破损，如果所述绝缘保护层存在破损，则发出第三报警。

9.如权利要求8所述的电缆布线装置，其特征在于，所述电缆状态检测模块还包括第三摄像单元，所述第三摄像单元配置为采集包括所述导线的第二图像，所述电缆状态检测模块基于所述第二图像检测所述导线是否存在电连接缺陷，如果所述导线存在电连接缺陷，则发出第四报警。

10.如权利要求1所述的电缆布线装置，其特征在于，还包括电缆导向模块，所述电缆导向模块配置为将所述移动电缆在所述第一滚筒上均匀缠绕。

11.如权利要求10所述的电缆布线装置，其特征在于，所述电缆导向模块包括滚珠丝杠、联轴器和伺服电机，所述滚珠丝杠通过所述联轴器与所述伺服电机连接且配置为在所述伺服电机的驱动下，将所述移动电缆在所述第一滚筒上均匀缠绕。

12.如权利要求10所述的电缆布线装置，其特征在于，所述电缆导向模块包括滑块和轨道，所述滑块设置在所述轨道上，所述滑块配置为在所述轨道上滑动，使得所述移动电缆在所述第一滚筒上均匀缠绕。

13.如权利要求1所述的电缆布线装置，其特征在于，还包括电缆预紧模块，所述电缆预紧模块配置为拉紧缠绕在所述第一滚筒上的所述移动电缆，所述电缆预紧模块包括拉力检测传感器，所述拉力检测传感器配置为检测所述移动电缆所承受的拉力。

14.如权利要求13所述的电缆布线装置，其特征在于，所述电缆预紧模块包括第二滚筒和第二驱动模块，所述第二滚筒配置为缠绕拉绳，所述拉绳与所述移动电缆连接，所述拉力检测传感器设置在所述拉绳与所述移动电缆连接处，所述第二滚筒配置为在所述第二驱动模块的驱动下产生滚动，以便随所述拉绳的缠绕而拉紧所述移动电缆。

15.如权利要求1所述的电缆布线装置，其特征在于，还包括长度检测模块，所述长度检测模块配置为测量从所述第一滚筒拉出的移动电缆的长度，当从所述第一滚筒拉出的所述移动电缆的长度达到阈值时，所述长度检测模块配置为调节所述第一驱动模块来降低所述第一滚筒的转速。

16.如权利要求15所述的电缆布线装置，其特征在于，所述长度检测模块包括速度传感器，所述速度传感器配置为检测所述第一滚筒的转速或计数所述第一滚筒旋转的圈数，所述长度检测模块根据所述第一滚筒的转速或者旋转的圈数计算从所述第一滚筒拉出的所述移动电缆的长度。

17.如权利要求1所述的电缆布线装置，其特征在于，还包括传动模块，所述传动模块设置在所述第一驱动模块和所述第一滚筒之间且分别与所述第一驱动模块和所述第一滚筒连接，且所述传动模块配置为向所述第一滚筒传递来自所述第一驱动模块的动力。

18.如权利要求17所述的电缆布线装置，其特征在于，所述第一驱动模块包括液压马达或电动机，所述传动模块包括链条或皮带、安装在所述第一驱动模块上的第一链轮或第一皮带轮以及安装在所述第一滚筒上的第二链轮或第二驱动轮。

19.如权利要求1所述的电缆布线装置，其特征在于，所述外部电源包括用于井场的电源。

20.如权利要求1所述的电缆布线装置，其特征在于，所述移动电缆配置为与固井设备连接。

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