CN216283123U - 一种地下管线沉降位移监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种地下管线沉降位移监测装置，包括位移监测组件/连接线，一端与管线连接，另一端与位移监测组件连接，将管线的位移传递至位移监测组件；其中，位移监测组件包括第一绞线盘、第二绞线盘、第三绞线盘和旋转编码器，第一绞线盘和第二绞线盘为一体式结构，同步转动，连接线的其中一端缠绕在第一绞线盘上，第二绞线盘和第三绞线盘之间设有带刻度软尺；第一绞线盘或第二绞线盘的侧边与旋转编码器传动连接，将管线的位移量转化为旋转编码器的转动量，并转换成数字信号输出；旋转编码器与服务器信号连接。由第一绞线盘或第二绞线盘直接与旋转编码器传动连接，可提高旋转编码器的检测精度，解决了现有监测装置检测精度低、量程小的问题。

Description

一种地下管线沉降位移监测装置

技术领域

本实用新型涉及电缆位移检测领域，特别是涉及一种地下管线沉降位移监测装置。

背景技术

在当今电气化的时代，电力电缆广泛的分布于生活中的各个角落，电缆沉降可能使电缆的保护外壳破损造成漏电，发生人身触电伤亡事故；电缆沉降后拉伸导致电缆线路发热，引起火灾，造成巨额的财产损失并可能危及生命；严重时，可能直接引起区域长时间停电、线路抢修，造成巨大的经济损失。目前对电缆位移的监测主要依靠人工设置参考线、标志来进行监测，存在人力成本高、不能实时监测的缺点。目前也有厂家设计了实时监测装置，但也存在检测精度低、量程小的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种地下管线沉降位移监测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种地下管线沉降位移监测装置，包括：

位移监测组件，用于检测管线的位移；

连接线，一端与所述管线连接，另一端与所述位移监测组件连接，将所述管线的位移传递至所述位移监测组件；

还包括服务器，其中，所述位移监测组件包括第一绞线盘、第二绞线盘、第三绞线盘和旋转编码器，所述第一绞线盘和所述第二绞线盘为一体式结构，同步转动，所述连接线的其中一端缠绕在所述第一绞线盘上，所述第二绞线盘和所述第三绞线盘之间设有带刻度软尺；所述第一绞线盘或所述第二绞线盘的侧边与所述旋转编码器传动连接，将所述管线的位移量转化为所述旋转编码器的转动量，并转换成数字信号输出；所述旋转编码器与所述服务器信号连接。

优选地，所述第一绞线盘或所述第二绞线盘的侧边具有第一齿轮，所述旋转编码器的测量轴具有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合传动，使所述旋转编码器测量所述第一绞线盘或所述第二绞线盘的转动量。

优选地，所述第二绞线盘和所述第三绞线盘之间具有间隙，所述旋转编码器位于所述间隙中，并相对靠近所述第二绞线盘。

优选地，所述位移监测组件还包括外壳，所述第一绞线盘、第二绞线盘、第三绞线盘和旋转编码器位于所述外壳中，且所述第一绞线盘、第二绞线盘和第三绞线盘与所述外壳转动连接；所述外壳具有窗口，所述窗口的位置与所述带刻度软尺上的刻度对应。

优选地，所述连接线包括外护套和内芯线，所述内芯线位于所述外护套内，且可相对所述外护套滑动，所述外护套的一端固定在设置所述管线的地下管道墙体上，另一端固定在所述外壳上，所述内芯线的一端与所述管线固定连接，另一端伸入所述外壳中，缠绕在所述第一绞线盘上。

优选地，所述内芯线通过粘接或缠绕或卡箍固定的方式与所述管线固定连接。

优选地，所述外护套的一端通过卡扣固定在地下管道墙体上，另一端通过法兰螺母套管固定在所述外壳上，所述外壳具有供所述内芯线穿入的通孔，所述内芯线穿过中空的所述法兰螺母套管和所述通孔进入所述外壳，缠绕在所述第一绞线盘上。

优选地，所述位移监测组件还包括压线滚轮，所述压线滚轮设置在所述外壳中，用于将所述内芯线压向所述第一绞线盘。

优选地，所述外护套包括外层、内衬层和润滑层，所述内芯线位于所述润滑层内，与所述润滑层接触。

优选地，所述旋转编码器通过无线网络信号定时与所述服务器信号连接，传递检测到的所述管线的位移量；所述服务器还包括报警模块，所述报警模块用于在所述管线的位移量超出设定阈值时发送警报。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

上述技术方案中所提供的地下管线沉降位移监测装置，通过连接线连接位移监测组件和管线，利用连接线传递管线的位移，同时，位移监测组件中的第一绞线盘和第二绞线盘将位移量转换为转动量，并由旋转编码器检测，进而转换成数字信号输出，服务器接收到数字信号，并与服务器内预先存储的位移阈值进行比较，判断管线的移动是否超出合理范围。由第一绞线盘或第二绞线盘直接与旋转编码器传动连接，可提高旋转编码器的检测精度，解决了现有监测装置检测精度低、量程小的问题。

另外，在第二绞线盘和第三绞线盘之间设置了带刻度软尺，第二绞线盘与第一绞线盘同步转动时，带动第三绞线盘和带刻度软尺，用户可观察带刻度软尺确定管线的移动是否超出合理范围。采用电子监测和机械监测的方式，满足用户的不同使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施方式中提供的地下管线沉降位移监测装置的示意图。

图2为本实用新型的实施方式中提供的位移监测组件的示意图。

图3为本实用新型的实施方式中提供的连接线的示意图。

附图标记说明：

1、连接线；11、外护套；111、外层；112、内衬层；113、润滑层；12、内芯线；13、卡扣；14、法兰螺母套管；2、位移监测组件；21、第一绞线盘；22、第二绞线盘；23、第三绞线盘；24、旋转编码器；241、第一齿轮；242、第二齿轮；25、间隙；26、地下管道墙体；27、外壳；271、窗口；272、通孔；28、带刻度软尺；29、压线滚轮；3、服务器；4、管线。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

如附图1和附图2所示，本实用新型实施例提供了一种地下管线沉降位移监测装置，包括：

位移监测组件2，用于检测管线4的位移；

连接线1，一端与管线4连接，另一端与位移监测组件2连接，将管线4的位移传递至位移监测组件2；

还包括服务器3，其中，位移监测组件2包括第一绞线盘21、第二绞线盘22、第三绞线盘23和旋转编码器24，第一绞线盘21和第二绞线盘22为一体式结构，同步转动，连接线1的其中一端缠绕在第一绞线盘21上，第二绞线盘22和第三绞线盘23之间设有带刻度软尺28；第一绞线盘21或第二绞线盘22的侧边与旋转编码器24传动连接，将管线4的位移量转化为旋转编码器24的转动量，并转换成数字信号输出；旋转编码器24与服务器3信号连接。

地下管线4沉降在不同的地址环境中需要不同的监测精度和量程，如以石头居多干旱的地段，需要较高的精度，因为初期较小的位移可能随时接连发生大面积的地下塌陷；如以泥土湿润的地段，地下沉降是普遍现象，则需要较大的量程，当超出电缆位移的承受极限时再报警，提高工作效率；传统的思路如滑动变阻器往往具有精度低、量程小的缺点。

本实施例的连接线1可为软质材料制成，适应不同形状和深度的地下管道，当管线4发生沉降时，连接线1与管线4固定连接的一端跟随沉降，另一端同样移动，将管线4的位移传递至位移监测组件2。连接线1的另一端缠绕位移监测组件2中的第一绞线盘21上，连接线1移动时，第一绞线盘21同步转动，释放出与位移值对应的连接线1，同时将位移值转化成转动量。此时，利用与第一绞线盘21或第二绞线盘22传动连接的旋转编码器24检测转动量，进而转换成数字信号输出，服务器3接收到数字信号，并与服务器3内预先存储的位移阈值进行比较，判断管线4的移动是否超出合理范围，可提高旋转编码器24的检测精度，解决了现有监测装置检测精度低、量程小的问题。

除了上述利用旋转编码器24检测位移量的方法，本实施例的位移监测组件2在第二绞线盘22和第三绞线盘23之间设置了带刻度软尺28，第二绞线盘22与第一绞线盘21同步转动时，带动第三绞线盘23和带刻度软尺28，用户可观察带刻度软尺28确定管线4的移动是否超出合理范围。采用电子监测和机械监测的方式，满足用户的不同使用需求。

具体的，如附图2所示，第一绞线盘21或第二绞线盘22的侧边具有第一齿轮241，旋转编码器24的测量轴具有第二齿轮242，第一齿轮241与第二齿轮242啮合传动，使旋转编码器24测量第一绞线盘21或第二绞线盘22的转动量，直接啮合传动，避免传动误差，进一步提高检测精度。

优选地，第二绞线盘22和第三绞线盘23之间具有间隙25，旋转编码器24位于间隙25中，并靠近第二绞线盘22，从而缩小整个位移监测组件2的体积，合理利用第二绞线盘22和第三绞线盘23之间的间隙25空间，同时使第二绞线盘22、第三绞线盘23以及旋转编码器24的高度尽可能一致，降低位移监测组件2的整体高度。

具体的，如附图1所示，位移监测组件2还包括外壳27，第一绞线盘21、第二绞线盘22、第三绞线盘23和旋转编码器24位于外壳27中，且第一绞线盘21、第二绞线盘22和第三绞线盘23与外壳27转动连接；外壳27具有窗口271，窗口271的位置与带刻度软尺28上的刻度对应，位移监测组件2可设置在地面上的观察站或接地箱中，方便用户直接从窗口271观察管线4的位移量。

优选地，连接线1包括外护套11和内芯线12，内芯线12位于外护套11内，且可相对外护套11滑动，外护套11的作用是保护内芯线12，管线4的位移依靠内芯线12传递。外护套11的一端固定在设置管线4的地下管道墙体26上，另一端固定在外壳27上，具体的固定方式为：外护套11的一端通过卡扣13固定在地下管道墙体26上，另一端通过法兰螺母套管14固定在外壳27上，保证了管线4移动时，外护套11不移动，只有内部的内芯线12移动，在连接线1穿过复杂的地下管道的部分中，内芯线12始终在外护套11的包覆中，从而避免内芯线12在移动过程中被地下管道的拐角或部件卡住或折断。

内芯线12的一端与管线4固定连接，另一端伸入外壳27中，缠绕在第一绞线盘21上，具体的固定方式为：内芯线12通过粘接或缠绕或卡箍固定的方式与管线4固定连接，外壳27具有供内芯线12穿入的通孔272，内芯线12穿过中空的法兰螺母套管14和通孔272进入外壳27，缠绕在第一绞线盘21上。

优选地，如附图3所示，外护套11包括外层111、内衬层112和润滑层113，内芯线12位于润滑层113内，与润滑层113接触。设置润滑层113的目的在于，为内芯线12的移动提供润滑，减小内芯线12位移的阻力，从而使管线4的位移更精准地传递至位移监测组件2，提高测量精度。内衬层112可以采用不锈钢软管或钢丝材料，为内芯线12提供支撑作用，减小外护套11扭转变形时对内芯线12的影响；外层111可以采用塑料或耐磨橡胶材料，一方面阻止泥沙和水进入连接线1影响检测结果，另一方面由于外层111与环境直接接触，需要较好的稳定性和耐磨性，提高连接线1的使用寿命。

内芯线12可以采用不锈钢或特氟龙等材料，利用高强度低拉升的线材作为内芯线12，减小内芯线12在传导位移量时由于自身形变产生的误差。

优选地，位移监测组件2还包括压线滚轮29，压线滚轮29设置在外壳27中，用于将内芯线12压向第一绞线盘21，压线滚轮29与第一绞线盘21平行设置，且分别位于内芯线12的两侧，限制内芯线12的位置，使其尽量靠近第一绞线盘21，避免内芯线12脱出，减小误差。

优选地，如附图1所示，旋转编码器24通过无线网络信号定时与服务器3信号连接，传递检测到的管线4的位移量；服务器3还包括报警模块，报警模块用于在管线4的位移量超出设定阈值时发送警报，通知运维人员进行维护，提高工作效率，实现实时监测。

更优地，本实施方式的装置采用低功耗免维护设计，旋转编码器24采用低功耗通讯芯片来进行通讯，通过无线网络信号定时与服务器3通讯连接，传递检测到的管线4的位移量，以此来减小设备的能耗，延长工作寿命。另外地，位移监测组件2还包括电源模块，电源模块包括电池，基于低功耗设计，位移监测组件2可凭借电池长时间工作，理论工作时长为5年。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种地下管线沉降位移监测装置，其特征在于，包括：

位移监测组件，用于检测管线的位移；

连接线，一端与所述管线连接，另一端与所述位移监测组件连接，将所述管线的位移传递至所述位移监测组件；

还包括服务器，其中，所述位移监测组件包括第一绞线盘、第二绞线盘、第三绞线盘和旋转编码器，所述第一绞线盘和所述第二绞线盘为一体式结构，同步转动，所述连接线的其中一端缠绕在所述第一绞线盘上，所述第二绞线盘和所述第三绞线盘之间设有带刻度软尺；所述第一绞线盘或所述第二绞线盘的侧边与所述旋转编码器传动连接，将所述管线的位移量转化为所述旋转编码器的转动量，并转换成数字信号输出；所述旋转编码器与所述服务器信号连接。

2.根据权利要求1所述的地下管线沉降位移监测装置，其特征在于，所述第一绞线盘或所述第二绞线盘的侧边具有第一齿轮，所述旋转编码器的测量轴具有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合传动，使所述旋转编码器测量所述第一绞线盘或所述第二绞线盘的转动量。

3.根据权利要求1所述的地下管线沉降位移监测装置，其特征在于，所述第二绞线盘和所述第三绞线盘之间具有间隙，所述旋转编码器位于所述间隙中，并相对靠近所述第二绞线盘。

4.根据权利要求1所述的地下管线沉降位移监测装置，其特征在于，所述位移监测组件还包括外壳，所述第一绞线盘、第二绞线盘、第三绞线盘和旋转编码器位于所述外壳中，且所述第一绞线盘、第二绞线盘和第三绞线盘与所述外壳转动连接；所述外壳具有窗口，所述窗口的位置与所述带刻度软尺上的刻度对应。

5.根据权利要求4所述的地下管线沉降位移监测装置，其特征在于，所述连接线包括外护套和内芯线，所述内芯线位于所述外护套内，且可相对所述外护套滑动，所述外护套的一端固定在设置所述管线的地下管道墙体上，另一端固定在所述外壳上，所述内芯线的一端与所述管线固定连接，另一端伸入所述外壳中，缠绕在所述第一绞线盘上。

6.根据权利要求5所述的地下管线沉降位移监测装置，其特征在于，所述内芯线通过粘接或缠绕或卡箍固定的方式与所述管线固定连接。

7.根据权利要求5所述的地下管线沉降位移监测装置，其特征在于，所述外护套的一端通过卡扣固定在地下管道墙体上，另一端通过法兰螺母套管固定在所述外壳上，所述外壳具有供所述内芯线穿入的通孔，所述内芯线穿过中空的所述法兰螺母套管和所述通孔进入所述外壳，缠绕在所述第一绞线盘上。

8.根据权利要求5所述的地下管线沉降位移监测装置，其特征在于，所述位移监测组件还包括压线滚轮，所述压线滚轮设置在所述外壳中，用于将所述内芯线压向所述第一绞线盘。

9.根据权利要求5所述的地下管线沉降位移监测装置，其特征在于，所述外护套包括外层、内衬层和润滑层，所述内芯线位于所述润滑层内，与所述润滑层接触。

10.根据权利要求1所述的地下管线沉降位移监测装置，其特征在于，所述旋转编码器通过无线网络信号定时与所述服务器信号连接，传递检测到的所述管线的位移量；所述服务器还包括报警模块，所述报警模块用于在所述管线的位移量超出设定阈值时发送警报。

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