CN218446424U - 一种集控数字化牵张设备功能检测箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种集控数字化牵张设备功能检测箱，该功能检测箱包括箱体、电源模块、通信模块以及电连接的控制装置和显示屏；控制装置和显示屏分别与电源模块电连接；通信模块分别与控制装置和电源模块电连接，同时与牵张设备电连接或通信连接；电源模块包括固定在箱体侧壁上的电源端口；通信模块包括固定在箱体侧壁上的通信端口，该功能检测箱能够控制牵张设备进行功能试验检测，并自动判断牵张设备的功能是否合格，检测过程方便高效、省时省力。

Description

一种集控数字化牵张设备功能检测箱

技术领域

本实用新型涉及输电线路施工装备功能检测技术领域，具体涉及一种集控数字化牵张设备功能检测箱。

背景技术

随着电网建设的迅速发展，导线铺设已经进入常态化。牵张机放线是导线铺设中极其重要的一项环节，但是在铺线的过程中，由于可视化程度低导致信息无法及时传达，设备功能问题可能导致导线跑线或断线的施工事故，设备功能检测质量直接关系施工安全，事关电网的建设安全及高质量发展。随着科技发展，对牵张设备进行改造，进入集控数字化阶段。由于设备厂家多、型号多，设备情况千差万别，改造后的设备状况不统一，需要各厂家进行见证试验，以验证改造后的设备各项功能是否满足要求，设备功能检验合格后方能进行线路应用。此方法效率低且消耗大量人力物力。

实用新型内容

为了解决目前输电线路牵张设备功能检测过程效率低且费力费时的问题，本实用新型提出了一种集控数字化牵张设备功能检测箱，所述功能检测箱包括箱体、电源模块、通信模块以及电连接的控制装置和显示屏；所述控制装置和显示屏分别与所述电源模块电连接；所述通信模块分别与所述控制装置和所述电源模块电连接，同时与牵张设备电连接或通信连接；

所述电源模块包括固定在所述箱体侧壁上的电源端口；

所述通信模块包括固定在所述箱体侧壁上的通信端口。

优选的，所述控制装置包括操作键、主板以及固定在主板上的CPU、存储器、输入元件和输出元件；

所述操作键和所述主板分别与所述电源端口电连接；

所述显示屏与所述主板电连接；

所述输入元件与所述操作键电连接；

所述输出元件与所述通信端口电连接。

优选的，所述功能检测箱还包括面板；所述面板固定在所述箱体内，所述显示屏、操作键和主板均固定在所述面板上。

优选的，所述显示屏固定在所述面板的中间位置，所述操作键有多个，多个所述操作键分散固定在所述面板上，且分布于所述显示屏的周围，所述主板固定在所述面板的底面。

优选的，所述操作键包括电源键和功能试验控制键，所述电源键分别与所述电源端口和所述主板电连接，所述功能试验控制键分别与所述电源端口和所述输入元件电连接。

优选的，所述功能试验控制键包括刹车键、传动键、急停键、摆线停止键、摆线换向键、油门控制键、牵引力设定键、油门开关键、启动键、停止键、张力键、尾架压力键和牵引手柄。

优选的，所述通信端口包括CAN端口。

优选的，所述箱体的材质包括铝合金。

优选的，所述箱体包括相互连接的盖体和腔体；所述控制装置和显示屏均位于所述腔体内，所述电源端口和通信端口均位于所述腔体的外侧。

优选的，所述输入元件和输出元件均包括信号转换器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种集控数字化牵张设备功能检测箱，通过控制装置控制牵张设备进行功能试验，并对试验数据进行分析计算，从而自动判断牵张设备的功能是否合格，该功能检测箱能够自动控制牵张设备进行功能试验，并给出牵张设备功能检测的结果，检测过程方便高效、省时省力。

附图说明

图1为本实用新型提供的牵张设备功能检测箱的结构示意图；

图2为本实用新型提供的牵张设备功能检测箱的电源端口和通信端口示意图；

图3为本实用新型提供的牵张设备功能检测箱的面板上各部件的安装位置示意图；

图4为本实用新型提供的牵张设备功能检测箱的显示屏所显示的识别数据界面示意图；

图5为本实用新型提供的牵张设备功能检测箱的显示屏所显示的功能检测界面示意图；

图6为本实用新型提供的牵张设备功能检测箱的控制装置的控制过程示意图；

附图标记：1、箱体；2、控制装置；3、电源模块；4、通信模块；5、操作键；6、显示屏；7、面板；8、盖体；9、腔体；10、锁扣。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种集控数字化牵张设备功能检测箱，如图1所示，该功能检测箱包括箱体1、电源模块3、通信模块4以及电连接的控制装置2和显示屏6；控制装置2和显示屏6分别与电源模块3电连接；通信模块4分别与控制装置2和电源模块3电连接，同时与牵张设备电连接或通信连接；电源模块3包括固定在箱体1侧壁上的电源端口；通信模块4包括固定在箱体1侧壁上的通信端口。

控制装置2用于控制牵张设备进行功能试验，并对监测到的试验数据进行分析计算，根据计算结果对牵张设备的功能测试是否合格做出判断，省时省力。

牵张设备包括牵引机、张力机以及对牵引机和张力机的工作状态进行集中控制的集控装置。控制装置2可以通过通信模块4分别与牵引机、张力机和集控装置电连接或通信连接，读取牵引机、张力机的各项数据如设备参数、试验数据等，还可以读取集控装置的数据。

控制装置2包括操作键5、主板以及固定在主板上的CPU、存储器、输入元件和输出元件；操作键5和主板分别与电源端口电连接；显示屏6与主板电连接；输入元件与操作键5电连接；输出元件与通信端口电连接，通过通信端口控制牵张设备进行功能试验，显示屏6用于显示试验数据、设备参数等。

主板与电源模块3的电源端口电连接，输入元件与操作键5电连接，输出元件与通信模块4电连接。输入元件和输出元件是CPU与外界进行数据交互的接口，输入元件和输出元件均包括信号转换器，操作键5的操作信号通过输入元件转换后传输给CPU，CPU的控制指令经输出元件转换后输出给通信模块4，再由通信模块4传输给牵张设备上的各个控制元件如电磁阀、电机、指示灯等。

主板上的CPU中预置有控制程序，该控制程序可由计算机提前编写好，并经过程序编辑器转换后下载到CPU。CPU通过通信模块4与牵张设备进行数据交互，向牵张设备发送控制数据，如作动指令、作动时间等，控制牵张设备进行功能试验如牵张力检测、无线通信性能检测等，牵张设备将试验数据反馈至CPU，由CPU对试验数据进行分析计算。控制装置2还可以使用PLC实现对牵张设备的控制。

如图6所示，控制装置2的控制过程为，操作键5启动，通过输入元件将电信号传送给CPU，由CPU进行逻辑计算，并向输出元件发送控制指令，当多个指令同时发送或者工作时，指令数据在存储器中暂时保存，按命令顺序通过输出元件将指令发送给通信模块4，再由通信模块4将指令发送给牵张设备的各部件或系统，例如刹盘系统、发动机系统、张力轮电磁阀、尾架电磁阀、电源指示器、压力传感器、电机等，控制牵张设备进行各项功能试验的操作。

CPU中还可以内置识别程序，用来识别功能检测箱和牵张设备的匹配数据。例如识别项目Type_data和型别Mode_data数据内容，用来判断牵张设备机型。存储器可以根据功能检测需要预留地址段，如识别数据预留90h至99h地址段，控制数据预留101h-110h地址段，显示数据预留111h-210h地址段，牵张力检测预留211h-230h地址段，无线通信性能检测预留230h-290h地址段。

显示屏6用于提供试验数据、设备参数等各项数据的显示功能，可以是显示器、触控屏等，本实施例中使用触控屏，可用于显示数据、输入数值等。如图4和图5所示分别为显示屏6所显示的识别数据界面和功能检测数据界面。显示屏6可以显示的牵引机及张力机设备端的基本信息如表1所示，还可以显示集控装置的信息，如表2所示。显示屏6还可以显示牵张设备外接传感器的数值。可将牵张设备的外接传感器与操控单元9通过电缆连接或无线通信连接，从而将外接传感器的检测数据通过显示屏6进行显示。

表1功能检测箱数据显示信息

表2集控装置在功能检测箱触控屏显示的信息列表

箱体1可设计为开合式，如图1所示，由相互铰接在一起的盖体8和腔体9组成，还可在盖体8和腔体9的开合处设置两个锁扣10，在盖体8与腔体9收合在一起时进行锁定，方便在功能检测箱不使用时的收纳存放。箱体1的材质可以为铝合金，优点是质地轻，防水性强，便于携带。电源端口和通信端口宜设在腔体9的侧壁外面，如图1所示，便于电源线或电缆的插接。还可在盖体8或腔体9的内部边口设置密封槽，密封槽内安装密封圈，起防尘防水作用，密封圈的材质可以为橡胶。

功能检测箱还可设置面板7，用于显示屏6、操作键5和主板的安装固定。面板7固定在箱体1内，固定方式宜选择可拆卸连接，如螺栓紧固、嵌装等。如图3所示，可将显示屏6嵌装在面板7的中间位置，操作键5可以设置有多个，多个操作键5分散固定在面板7的外周，位于显示屏6四周，以方便操作。主板可固定在面板7的底面上，以节省空间。

操作键5是控制装置2的物理操作输入装置，根据牵张设备的具体功能试验需要，可将操作键5设置为不同的功能检测，例如牵张力检测、无线通信性能检测等。操作键5可以是旋钮形式或按键形式，还可以是手柄等。操作键5可设置电源键和功能试验控制键，电源键分别与所述电源端子和所述主板电连接，用来对主板的通断电进行控制，功能试验控制键分别与电源端子和输入元件电连接。根据牵张设备的具体功能试验需要，可将操作键5的功能试验控制键设置为不同的功能检测，例如牵张力检测、无线通信性能检测等，以实现转速调节、一键启停等不同的操作功能。例如可设置刹车键、传动控制键、急停旋钮、摆线停止键、摆线换向旋钮、油门旋钮、牵引力设定键、油门开关控制键、启动键、停止键、张力控制键、尾架压力控制键、牵引手柄等，其中，急停旋钮为突发情况下立刻中断所有现运行的工况，油门开关键为启停牵张设备发动机，油门旋钮为加大或者减小油门，摆线停止键控制摆线启停，摆线换向旋钮控制尾车摆线方向，启动键为向张力轮或牵引轮下达动作命令，停止键为向张力轮或牵引轮下达停止命令，尾架压力旋钮为尾架压力调节，牵引手柄可对牵引力进行手动调节。通常张力机双轮型号居多，所以可设置1刹车和2刹车分别对双轮进行刹车控制，设置1传动和2传动分别对双轮进行传动方向控制，设置1张力和2张力分别对双轮进行张力大小控制。

还可设置远程控制装置，远程控制装置上设置远控接口，远控接口分别与牵张设备和功能检测箱的通信模块通过控制电缆连接或无线连接，远控接口的数量根据远程控制装置所控制的设备数量而定。功能检测箱的控制装置2可设置本地和远程两种操作模式，根据实际需要进行选择。

如图2所示为电源模块3和通信模块4的示意图，电源模块3可以根据实际需要设置多个电源端口，例如可以设置供电正/负极端口、接地端口、长电端口以及备用端口等。通信模块4可以设置RS485端口、以太网端口等，本实施例中，由于数字化牵张设备及其控制装置2基于CAN总线构建其控制系统，通信模块4的数据传输采用独立CAN口通信。还可以设置端口面板，将电源模块3和通信模块4嵌装在端口面板上。本实施例的电源模块3和通信模块4按表3所示设置。

表3电源端口和通信端口设置列表

端口编号	接线说明	备注
			1#	CANH	CAN总线高
2#	24V+	供电正极
			3#	CANL	CAN总线低
4#	24V-	供电负极及屏蔽网接地
			5#	长电24V+	非强制要求；可选接
6#	长电24V-	非强制要求；可选接

使用该功能检测箱对牵张设备进行功能测试的方法为，利用该功能检测箱控制牵张设备进行功能试验，获取功能试验的试验数据，功能检测箱基于试验数据进行分析计算，由分析计算结果判断牵张设备的功能是否合格。

牵张设备功能试验的项目依据实际需要和验收要求确定，下面以牵张力检测、放线距离检测和通信性能检测三项功能试验为例对该功能检测箱的检测过程进行说明。

(1)牵张力检测

牵张力检测是通过对牵张设备牵张力的实时监测来检查牵张设备的牵张功能是否合格。利用功能检测箱的控制装置2控制牵引机和张力机进行对拉试验，对对拉试验过程中的各项数据如牵引机的牵引力、牵引机的牵引速度、张力机的张力等进行实时监测，并通过通信模块4将试验数据传输给控制装置2。可以在对拉导线上串联拉力传感器，拉力传感器可以通过电缆或无线的方式与通信模块4连接，从而将拉力数据提供给控制装置2。功能检测箱的显示屏6可以实时显示各项监测数据。

CPU通过内置的控制程序分别计算实际牵引力与目标牵引力的差值、实际张力与目标张力的差值，并自动判断差值是否在对应的允许范围内。本实施例中，实际牵引力和实际张力分别为检测箱所显示的牵引力数据和张力数据，目标牵引力和目标张力的均为拉力传感器的检测数值。目标牵引力和目标张力的值也可以预置在CPU中，或由CPU直接调取集控装置中的对应数据。

若全部差值均在对应的允许范围内，则CPU判断牵张设备的牵张功能合格，若其中一项差值不在对应的允许范围内，则CPU判断牵张设备的牵张功能为不合格。各项监测数据和计算结果均存储在控制装置2的存储器中，方便工作人员查看。

(2)放线距离检测

在与牵张设备连接的钢丝绳上作标记，利用功能检测箱控制牵张设备在对拉场地中行进一段距离，本实施例中设定该行进距离为20m，显示屏6实时显示牵引机的实际放线距离。CPU通过内置控制程序计算实际放线距离与目标放线距离的差值，本实施例中的目标放线距离为20m，CPU对该差值的合格性进行自动校验，若该差值落在程序预设的允许范围内，则功能检测箱判断牵张设备的放线功能合格，若该差值不在程序预设的允许范围内，则功能检测箱判断牵张设备的放线功能为不合格。

(3)通信性能检测

通信性能检测主要是对牵张设备的信号中断及网络状况的测试。

信号中断测试为断网停机保护测试：

·拔插牵引机通信接头，检测牵引机端通信接口中断后停止工作的反应时间及显示端的反馈情况。

·拔插张力机通信接头，检测张力机端通信接口中断后停止工作的反应时间及显示端的反馈情况。

·拔插组网设备电源，检查牵引机及张力机的停机情况及显示端的反馈情况，拔插组网设备电源也可以采用拔插牵引机和/或张力机的电源代替。

功能检测箱利用内置控制程序自动判断牵引机、张力机的实际反应时间是否在允许时间范围内，以及功能检测箱所显示的牵引机、张力机的停机情况是否正常；若牵引机、张力机的实际反应时间均在允许时间范围内，且停机情况正常，则判断牵张设备的断网停机保护功能合格；若牵引机或张力机的实际反应时间不在允许时间范围内，或停机情况有异常，则判断牵张设备的断网停机保护功能不合格。

控制装置2的内置控制程序还可以集成有网络测试程序，利用网络测试程序分别对牵张设备进行网络状况的专项检测，例如网络时延测试、网络丢包率测试等。

该功能检测箱还可以检查牵张设备与集控装置之间的网络通信、数据传输是否正常，以及牵张设备是否能够按集控装置的指令正常工作。

该功能检测箱适用于架空输电线路用牵张设备旧设备的数字化改造和新设备的标准化生产后对牵张机控制面板信息、集控装置的控制面板信息、数据发送、数据接收、牵张力、无线通信性能等多方面进行检测。通过对应的检测方法对集控数字化牵张设备功能进行检测，可以达到在不经过见证试验的情况下高效并且规范的完成旧设备的改造和新设备的生产的目的，实现牵张设备和集控装置的通用性和互换性。

以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在实用新型待批的本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种集控数字化牵张设备功能检测箱，其特征在于，所述功能检测箱包括箱体(1)、电源模块(3)、通信模块(4)以及电连接的控制装置(2)和显示屏(6)；所述控制装置(2)和显示屏(6)分别与所述电源模块(3)电连接；所述通信模块(4)分别与所述控制装置(2)和所述电源模块(3)电连接，同时与牵张设备电连接或通信连接；

所述电源模块(3)包括固定在所述箱体(1)侧壁上的电源端口；

所述通信模块(4)包括固定在所述箱体(1)侧壁上的通信端口。

2.如权利要求1所述的功能检测箱，其特征在于，所述控制装置(2)包括操作键(5)、主板以及固定在主板上的CPU、存储器、输入元件和输出元件；

所述操作键(5)和所述主板分别与所述电源端口电连接；

所述显示屏(6)与所述主板电连接；

所述输入元件与所述操作键(5)电连接；

所述输出元件与所述通信端口电连接。

3.如权利要求2所述的功能检测箱，其特征在于，所述功能检测箱还包括面板(7)；所述面板(7)固定在所述箱体(1)内，所述显示屏(6)、操作键(5)和主板均固定在所述面板(7)上。

4.如权利要求3所述的功能检测箱，其特征在于，所述显示屏(6)固定在所述面板(7)的中间位置，所述操作键(5)有多个，多个所述操作键(5)分散固定在所述面板(7)上，且分布于所述显示屏(6)的周围，所述主板固定在所述面板(7)的底面。

5.如权利要求4所述的功能检测箱，其特征在于，所述操作键(5)包括电源键和功能试验控制键，所述电源键分别与所述电源端口和所述主板电连接，所述功能试验控制键分别与所述电源端口和所述输入元件电连接。

6.如权利要求5所述的功能检测箱，其特征在于，所述功能试验控制键包括刹车键、传动键、急停键、摆线停止键、摆线换向键、油门控制键、牵引力设定键、油门开关键、启动键、停止键、张力键、尾架压力键和牵引手柄。

7.如权利要求1所述的功能检测箱，其特征在于，所述通信端口包括CAN端口。

8.如权利要求1所述的功能检测箱，其特征在于，所述箱体(1)的材质包括铝合金。

9.如权利要求1所述的功能检测箱，其特征在于，所述箱体(1)包括相互连接的盖体(8)和腔体(9)；所述控制装置(2)和显示屏(6)均位于所述腔体(9)内，所述电源端口和通信端口均位于所述腔体(9)的外侧。

10.如权利要求2所述的功能检测箱，其特征在于，所述输入元件和输出元件均包括信号转换器。

Images