一种地埋电缆查找装置及方法

文档序号:167843 发布日期:2021-10-29 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种地埋电缆查找装置及方法 (Buried cable searching device and method ) 是由 周昂 叶保璇 叶春乐 张斌 余盛达 符永刚 张力 王禹迪 于 2021-08-19 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种地埋电缆查找装置,包括倒U型移动架、屏蔽筒、旋转电机、查找机构以及喷漆标记机构,查找机构包括旋转板、主控单元、用于收发高频电磁波的第一收发器以及用于收发低频电磁波的第二收发器和第三收发器,将倒U型移动架移动到待查找区域,通过第一收发器获取电缆的初始位置,然后通过旋转电机带动旋转板转动,使第二收发器和第三收发器同时位于地埋电缆上方,主控单元控制倒U型移动架沿第二收发器和第三收发器的连线方向,并以第二收发器为前端进行移动,在移动的同时通过喷漆标记机构在地面上进行喷漆标记,实现地埋电缆位置以及路径的自动查找,可以降低工作人员的劳动强度。(The invention provides an underground cable searching device, which comprises an inverted U-shaped moving frame, a shielding cylinder, a rotating motor, a searching mechanism and a paint spraying marking mechanism, wherein the searching mechanism comprises a rotating plate, a main control unit, a first transceiver for transceiving high-frequency electromagnetic waves, a second transceiver and a third transceiver for transceiving low-frequency electromagnetic waves, the inverted U-shaped moving frame is moved to an area to be searched, the initial position of a cable is obtained through the first transceiver, then the rotating plate is driven to rotate through the rotating motor, the second transceiver and the third transceiver are simultaneously positioned above an underground cable, the main control unit controls the inverted U-shaped moving frame to move along the connecting line direction of the second transceiver and the third transceiver and takes the second transceiver as the front end to move, paint spraying marking is carried out on the ground through the paint spraying marking mechanism while moving, and automatic searching of the position and the path of the underground cable is realized, the labor intensity of workers can be reduced.)

一种地埋电缆查找装置及方法

技术领域

本发明涉及电力电缆维护技术领域,特别涉及一种地埋电缆查找装置及方法。

背景技术

电力电缆是用于电力系统中最基础的组成部分,起到传输和分配电能作用,电力电缆在长期使用中会产生破损等问题,因此需要定期对电力电缆进行检修、维护或更换,而对于电力电缆而言,其包括架空线路部分以及地埋部分,架空线路部分由于布设在铁塔上,为可见电缆,其检修维护可以通过常用的检修仪器进行故障的判断,而对于地埋部分的电缆而言,为不可见电缆,由于不同地区环境的不同,地埋电缆的位置以及走向往往都是不规则的,这为地埋电缆的查找提供了较大的阻碍,目前对于地埋电缆的查找大多都是检修人员手持仪器在地面上进行大范围的排查,整个电缆查找过程需要耗费大量的时间,特别是在地下地形较复杂的区域,在查找到电缆的位置后,一般沿着电缆所在的直线去查找电缆走向,然而地埋电缆会存在弯曲部分,工作人员沿直线查找电缆并到达弯曲部分时会失去电缆的位置,此时需要重新搜查电缆位置,工作人员的劳动强度较大,并且目前的查找仪器不具备标记功能,在大范围搜索电缆后容易忘记最初查找到的电缆的位置以及路径走向。

发明内容

鉴以此,本发明提出一种地埋电缆查找装置及方法,适合于地下环境复杂的多弯曲电缆的查找,并且在查找过程中可以对电缆路径进行标记。

本发明的技术方案是这样实现的:

一种地埋电缆查找装置,包括倒U型移动架、屏蔽筒、旋转电机、查找机构以及喷漆标记机构,所述倒U型移动架由横板以及与横板底面两侧连接的竖板组成,所述竖板底部设置有电动万向轮,所述屏蔽筒底部设置有从动万向轮;所述查找机构包括旋转板、主控单元、用于收发高频电磁波的第一收发器以及用于收发低频电磁波的第二收发器和第三收发器,所述旋转电机设置在横板底面,其输出轴与旋转板顶面中心连接,所述旋转板位于屏蔽筒上方,并与屏蔽筒转动连接,所述第一收发器设置在旋转板底面中部,并位于屏蔽筒内部,所述第二收发器和第三收发器分别设置在旋转板底面两侧,所述喷漆标记机构设置在旋转板两侧,所述主控单元设置在横板顶面,其分别与旋转电机、喷漆标记机构、电动万向轮、第一收发器、第二收发器以及第三收发器电连接。

优选的,所述旋转板底面对称设置有L型滑块,所述屏蔽筒外壁设置有环形凹槽,所述L型滑块位于环形凹槽中。

优选的,所述环形凹槽内壁设置有若干压电陶瓷片,靠近所述第二收发器的L型滑块底面设置有凸起,所述压电陶瓷片位于凸起的转动路径上,所述主控单元与压电陶瓷片电连接。

优选的,所述喷漆标记机构包括油漆箱、管道以及电控喷头,所述油漆箱设置在旋转板顶面两侧,所述电控喷头设置在旋转板的两侧,且分别位于第二收发器和第三收发器一侧,所述电控喷头通过管道与油漆箱连接,所述主控单元与电控喷头电连接。

优选的,所述油漆箱内部通过隔板分成第一腔体以及第二腔体,所述第一腔体和第二腔体内存储有不同颜色的油漆,所述管道包括第一子输漆管、第二子输漆管、主输漆管以及三通电磁阀,所述第一子输漆管的一端与第一腔体连接,另一端与三通电磁阀的第一入口连接,所述第二子输漆管的一端与第二腔体连接,另一端与三通电磁阀的第二入口连接,所述三通电磁阀的出口与主输漆管连接,所述主输漆管与电控喷头连接,所述主控单元与三通电磁阀电连接。

优选的,所述主控单元内部设置有故障判断单元,所述故障判断单元内置有训练完成的神经网络,所述故障判断单元用于对第一收发器接收的由地面反射回的电磁波波形数据进行识别,在识别结果为存在故障时,所述主控单元控制旋转电机带动旋转板旋转一周,并控制所述喷漆标记机构喷漆。

优选的,所述屏蔽筒侧壁内部设置有金属网。

一种地埋电缆查找方法,基于一种地埋电缆查找装置实现,包括以下步骤:

步骤S1、主控单元驱动电动万向轮带动倒U型移动架在待查找区域移动,并控制第一收发器发射及接收电磁波,主控单元根据第一收发器接收的电磁波判断出地埋电缆位置时停止驱动电动万向轮;

步骤S2、获取地埋电缆位置后,主控单元控制旋转电机带动旋转板转动,并控制第二收发器和第三收发器发射以及接收电磁波,当第二收发器和第三收发器同时位于地埋电缆正上方时,主控单元停止旋转电机的驱动;

步骤S3、主控单元驱动电动万向轮沿着第二收发器和第三收发器连线的方向,并以第二收发器为前端进行移动,同时控制喷漆标记机构在地面上进行喷漆标记;

步骤S4、当移动到地埋电缆的弯曲处时,第二收发器离开地埋电缆上方,主控单元控制倒U型移动架继续行驶,使第一收发器移动到第二收发器离开地埋电缆前一刻位置的上方,所述主控单元停止电动万向轮的驱动,并控制旋转电机带动旋转板旋转,使第二收发器转动到地埋电缆上方,所述主控单元驱动电动万向轮带动倒U型移动架沿着第一收发器和第二收发器连线的方向,并以第二收发器为前端进行移动;

步骤S5、重复执行步骤S4,直至第二收发器和第三收发器均位于地埋电缆的正上方,重复执行步骤S3-步骤S5。

优选的,在步骤S4中,当第二收发器离开地埋电缆上方后,所述主控单元控制喷漆标记机构停止喷漆,当第二收发器重新转动到地埋电缆上方,且所述主控单元驱动电动万向轮带动倒U型移动架移动时,所述主控单元控制喷漆标记机构喷出与步骤S3中喷漆颜色不同的油漆。

优选的,在步骤S2-步骤S5中,所述主控单元根据第一收发器接收的电磁波数据判断地埋电缆是否存在故障,在判断地埋电缆存在故障时,所述主控单元停止电动万向轮的驱动,并同时启动旋转电机和喷漆标记机构,使旋转电机带动旋转板转动一周,并在地面上喷出圆形油漆标记。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明提供了一种地埋电缆查找装置,通过第一收发器对待查找区域地下的电缆位置进行查找,在查找到电缆位置后,通过旋转电机带动旋转板使第二收发器和第三收发器同时转动,当第二收发器和第三收发器同时转动到地埋电缆上方时,第二收发器和第三收发器的连线即为地埋电缆目前的路径,控制倒U型移动架沿着第二收发器和第三收发器的连线移动,并通过喷漆标记机构进行喷漆标记,当倒U型移动架移动到地埋电缆的弯曲部分时,通过第二收发器接收的电磁波数据判断其离开地埋电缆上方后,主控单元驱动旋转电机带动旋转板转动,使第二收发器回到地埋电缆上方,并驱动电动万向轮调整方向沿着第一收发器和第二收发器连线方向继续移动,以此不断调整倒U型移动架的方向,使倒U型移动架重新回到竖直的地埋电缆上方,在整个过程中,通过设置的喷漆标记机构进行喷漆标记,从而可以获得地埋电缆的路径,实现地埋电缆位置以及路径的自动查找,降低工作人员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种地埋电缆查找装置的结构示意图;

图2为本发明的一种地埋电缆查找装置的屏蔽筒与旋转板的连接结构示意图;

图3为本发明的一种地埋电缆查找装置的喷漆标记机构的结构示意图;

图4为本发明的一种地埋电缆查找装置的原理图;

图中,1为倒U型移动架,2为屏蔽筒,3为旋转电机,4为横板,5为竖板,6为电动万向轮,7为从动万向轮,8为旋转板,9为主控单元,10为第一收发器,11为第二收发器,12为第三收发器,13为金属网,14为L型滑块,15为环形凹槽,16为压电陶瓷片,17为凸起,18为油漆箱,19为电控喷头,20为隔板,21为第一腔体,22为第二腔体,23为第一子输漆管,24为第二子输漆管,25为主输漆管,26为三通电磁阀,27为故障判断单元。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容,下面提供一具体实施例,并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图4,本发明提供的一种地埋电缆查找装置,包括倒U型移动架1、屏蔽筒2、旋转电机3、查找机构以及喷漆标记机构,所述倒U型移动架1由横板4以及与横板4底面两侧连接的竖板5组成,所述竖板5底部设置有电动万向轮6,所述屏蔽筒2底部设置有从动万向轮7;所述查找机构包括旋转板8、主控单元9、用于收发高频电磁波的第一收发器10以及用于收发低频电磁波的第二收发器11和第三收发器12,所述旋转电机3设置在横板4底面,其输出轴与旋转板8顶面中心连接,所述旋转板8位于屏蔽筒2上方,并与屏蔽筒2转动连接,所述第一收发器10设置在旋转板8底面中部,并位于屏蔽筒2内部,所述第二收发器11和第三收发器12分别设置在旋转板8底面两侧,所述喷漆标记机构设置在旋转板8两侧,所述主控单元9设置在横板4顶面,其分别与旋转电机3、喷漆标记机构、电动万向轮6、第一收发器10、第二收发器11以及第三收发器12电连接。

本发明的一种地埋电缆查找装置,可以对埋设在地下的电缆的位置以及路径进行查找,从而方便对电缆进行维修、维护或更换等过程,在进行查找时,将倒U型移动架1转移到待查找区域,主控单元9驱动电动万向轮6带动倒U型移动架1和屏蔽筒2向某一个方向移动,在此过程中第一收发器10向地面发射电磁波,并接收反射回来的电磁波,在倒U型移动架1行进过程中,主控单元9根据接收的电磁波判断是否移动到地埋电缆上方,当第一收发器10位于地埋电缆上方后,停止倒U型移动架1的移动,并通过旋转电机3带动旋转板8转动,使第二收发器11和第三收发器12跟随旋转板8转动,第二收发器11和第三收发器12会同时发射以及接收电磁波,在转动的过程中,主控单元9根据第二收发器11和第三收发器12接收的电磁波判断第二收发器11和第三收发器12是否转动到地埋电缆上方,当第二收发器11和第三收发器12均位于地埋电缆上方时,主控单元9停止旋转电机3驱动,此时第二收发器11和第三收发器12的连线即为地埋电缆的走向,主控单元9控制电动万向轮6调整方向,并沿着第二收发器11和第三收发器12的方向,并以第二收发器11为前端进行移动,在移动的过程中,控制喷漆标记机构在地面上进行喷漆标记,从而可以获得地埋电缆的路径。

而由于地埋电缆在地下的排布并非直线排布的,倒U型移动架1在移动到弯曲部分时,第二收发器11会离开地埋电缆上方,主控单元9可以停止倒U型移动架1的驱动,并通过旋转电机3再次带动第二收发器11回到地埋电缆上方,然后通过调节电动万向轮6的方向,使移动方向再次调整到第二收发器11为前端移动的方向,以此不断的进行调整后,最终第二收发器11和第三收发器12重新回到直线排布的地埋电缆上方,无论地埋电缆的弯曲部分有多少,均可以进行调整,并使倒U型移动架1沿着地埋电缆的路径进行移动,在移动的过程中进行喷漆标记,从而工作人员可以通过标记获取地埋电缆的位置和走向,整个查找过程中无需人工参与,可以减少工作人员的劳动强度。

优选的,所述旋转板8底面对称设置有L型滑块14,所述屏蔽筒2外壁设置有环形凹槽15,所述L型滑块14位于环形凹槽15中。

L型滑块14可以在环形凹槽15内部转动,电动万向轮6在带动倒U型移动架1移动时,可以通过旋转电机3带动旋转板8和屏蔽筒2进行同步移动,在屏蔽筒2底部设置的从动万向轮7可以根据倒U型移动架1的方向调节角度以实现屏蔽筒2的移动。

优选的,所述环形凹槽15内壁设置有若干压电陶瓷片16,靠近所述第二收发器11的L型滑块14底面设置有凸起17,所述压电陶瓷片16位于凸起17的转动路径上,所述主控单元9与压电陶瓷片16电连接。

为了确定第二收发器11的朝向,本发明在环形凹槽15内设置了压电陶瓷片16,靠近第二收发器11的L型滑块14底面设置了凸起17,凸起17与压电陶瓷片16接触,在转动的过程中凸起17会与不同的压电陶瓷片16接触,压电陶瓷片16被凸起17压住时产生电信号给主控单元9,主控单元9可以根据传输电信号的压电陶瓷片16的位置判断第二收发器11的朝向,从而可以驱动倒U型移动架1以第二收发器11的位置为前端进行移动。

优选的,所述喷漆标记机构包括油漆箱18、管道以及电控喷头19,所述油漆箱18设置在旋转板8顶面两侧,所述电控喷头19设置在旋转板8的两侧,且分别位于第二收发器11和第三收发器12一侧,所述电控喷头19通过管道与油漆箱18连接,所述主控单元9与电控喷头19电连接。

在需要进行喷漆时,电控喷头19将油漆箱18中的油漆通过管道进行输送后喷出到地面上,本发明的喷漆标记机构包括对称设置的两组,分别位于第二收发器11和第三收发器12一侧。

优选的,所述油漆箱18内部通过隔板20分成第一腔体21以及第二腔体22,所述第一腔体21和第二腔体22内存储有不同颜色的油漆,所述管道包括第一子输漆管23、第二子输漆管24、主输漆管25以及三通电磁阀26,所述第一子输漆管23的一端与第一腔体21连接,另一端与三通电磁阀26的第一入口连接,所述第二子输漆管24的一端与第二腔体22连接,另一端与三通电磁阀26的第二入口连接,所述三通电磁阀26的出口与主输漆管25连接,所述主输漆管25与电控喷头19连接,所述主控单元9与三通电磁阀26电连接。

将油漆箱18内设置成两个腔体,用于存储两种不同颜色的油漆,分别用于地埋电缆的直线段的喷漆标记和弯曲段的喷漆标记,主控单元9通过控制三通电磁阀26的出口与不同的入口导通,以实现不同腔体内不同颜色油漆的输送。

优选的,所述主控单元9内部设置有故障判断单元27,所述故障判断单元27内置有训练完成的神经网络,所述故障判断单元27用于对第一收发器10接收的由地面反射回的电磁波波形数据进行识别,在识别结果为存在故障时,所述主控单元9控制旋转电机3带动旋转板8旋转一周,并控制所述喷漆标记机构喷漆。

本发明的第一收发器10用于发射高频电磁波,其用于查找电缆的位置以及判断地埋电缆是否存在故障,第一收发器10接收反射的电磁波后传输给主控单元9,主控单元9将电磁波数据图像化后传输给故障判断单元27,故障判断单元27内置有经大量电磁波数据训练后的神经网络,故障判断单元27可以根据电磁波数据判断电缆是否存在故障,当地埋电缆存在故障时,主控单元9停止电动万向轮6的驱动,并驱动旋转电机3带动旋转板8转动一周,转动的过程中,喷漆标记机构可以在地面上进行喷漆,并获得圆形喷漆标记,工作人员可以根据圆形喷漆标记快速获取地埋电缆故障位置。

优选的,所述屏蔽筒2侧壁内部设置有金属网13。

所设置的金属网13可以防止外部的电磁波数据进入到屏蔽筒2内部,保证检测的结果。

一种地埋电缆查找方法,基于一种地埋电缆查找装置实现,包括以下步骤:

步骤S1、主控单元9驱动电动万向轮6带动倒U型移动架1在待查找区域移动,并控制第一收发器10发射及接收电磁波,主控单元9根据第一收发器10接收的电磁波判断出地埋电缆位置时停止驱动电动万向轮6;步骤S1的目的在于可以获取地埋电缆其中一小段的位置,并以该位置作为起始点进行地埋电缆路径的查找和标记。

步骤S2、获取地埋电缆位置后,主控单元9控制旋转电机3带动旋转板8转动,并控制第二收发器11和第三收发器12发射以及接收电磁波,当第二收发器11和第三收发器12同时位于地埋电缆正上方时,主控单元9停止旋转电机3的驱动;步骤S2的作用在于可以判断出起始点所处的地埋电缆的朝向,并确定倒U型移动架1的移动方向。

步骤S3、主控单元9驱动电动万向轮6沿着第二收发器11和第三收发器12连线的方向,并以第二收发器11为前端进行移动,同时控制喷漆标记机构在地面上进行喷漆标记;步骤S3的作用是对地埋电缆的直线段进行标记。

步骤S4、当移动到地埋电缆的弯曲处时,第二收发器11离开地埋电缆上方,主控单元9控制倒U型移动架1继续行驶,使第一收发器10移动到第二收发器11离开地埋电缆前一刻位置的上方,所述主控单元9停止电动万向轮6的驱动,并控制旋转电机3带动旋转板8旋转,使第二收发器11转动到地埋电缆上方,所述主控单元9驱动电动万向轮6带动倒U型移动架1沿着第一收发器10和第二收发器11连线的方向,并以第二收发器11为前端进行移动

在步骤S4中,当第二收发器11离开地埋电缆上方后,所述主控单元9控制喷漆标记机构停止喷漆,当第二收发器11重新转动到地埋电缆上方,且所述主控单元9驱动电动万向轮6带动倒U型移动架1移动时,所述主控单元9控制喷漆标记机构喷出与步骤S3中喷漆颜色不同的油漆,步骤S4是在倒U型移动架1移动到地埋电缆的弯曲处时进行的方向调整,其中在第二收发器11离开地埋电缆时,主控单元9可以根据前后的电磁波数据判断第二收发器11离开地埋电缆的时刻,并根据第一收发器10和第二收发器11之间的距离以及倒U型移动架1的移动速度进行计算来获得第一收发器10应该继续移动的距离,使第一收发器10移动到第二收发器11离开地埋电缆的前一刻位置处,同时在调整方向的过程中采用不同颜色的油漆进行标记,方便工作人员获取弯曲段的大致路径。

步骤S5、重复执行步骤S4,直至第二收发器11和第三收发器12均位于地埋电缆的正上方,重复执行步骤S3-步骤S5。

在步骤S2-步骤S5中,所述主控单元9内置的故障判断单元27根据第一收发器10接收的电磁波数据判断地埋电缆是否存在故障,在判断地埋电缆存在故障时,所述主控单元9停止电动万向轮6的驱动,并同时启动旋转电机3和喷漆标记机构,使旋转电机3带动旋转板8转动一周,并在地面上喷出圆形油漆标记,供工作人员及时获取地埋电缆的故障点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

11页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种基于LSTM网络的航空瞬变电磁数据反演方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!