一种基于电子指南针技术的砼杆调整装置
阅读说明：本技术 一种基于电子指南针技术的砼杆调整装置 (Concrete pole adjusting device based on electronic compass technology ) 是由 裴勉 纪涛 孙先山 梅波 诸定生 蔡金明 张乐 沈敏杰 赖旬阳 穆石磊 何祥龙 于 2021-01-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及配电网施工辅助设备技术领域,具体涉及一种基于电子指南针技术的砼杆调整装置,包括操作杆、抱箍、参照电子指南针、定向电子指南针和上位机,上位机包括壳体、指示灯和控制器,操作杆与抱箍固定连接,操作杆方向与横担方向相同,定向电子指南针安装在操作杆上,定向电子指南针的南极方向沿操作杆,参照电子指南针固定放置在两条带电输电线之间,参照电子指南针的南极方向沿输电线方向,参照电子指南针以及定向电子指南针均与上位机通信连接,指示灯安装在壳体上,指示灯与控制器连接。本发明的实质性效果是：能够准确检测到砼杆的角度,从而准确的控制其转动,提高施工的质量,加快砼杆的安装速度。(The invention relates to the technical field of auxiliary equipment for power distribution network construction, in particular to a concrete pole adjusting device based on an electronic compass technology, which comprises an operating rod, a hoop, a reference electronic compass, a directional electronic compass and an upper computer, wherein the upper computer comprises a shell, an indicator light and a controller, the operating rod is fixedly connected with the hoop, the direction of the operating rod is the same as that of a cross arm, the directional electronic compass is arranged on the operating rod, the south pole direction of the directional electronic compass is arranged between two electrified power transmission lines along the operating rod, the reference electronic compass is fixedly arranged between the two electrified power transmission lines, the south pole direction of the reference electronic compass is arranged along the power transmission lines, the reference electronic compass and the directional electronic compass are both in communication connection with the upper computer, the indicator light is arranged on the shell. The substantial effects of the invention are as follows: the angle of the concrete rod can be accurately detected, so that the rotation of the concrete rod is accurately controlled, the construction quality is improved, and the installation speed of the concrete rod is increased.)
技术领域
本发明涉及配电网施工辅助设备技术领域，具体涉及一种基于电子指南针技术的砼杆调整装置。
背景技术
配网不停电作业已成为电力企业提高供电可靠性及经济性的主要手段，既可以减少停电时户，又减少了客户感知度，带电组立砼杆作业为配网带电作业常规项目，在运行时间较长的老旧线路、档距过大的线路经常会出现弧垂过大威胁线路运行的问题，一种常见的方法是通过组立砼杆以解决弧垂过大的问题；工程实践中在一些工业发达地区，各项生产的不断扩大，电力线路经常会出现柱上空间紧张的情况，导致用户新增或需要扩容时，缺少电源接入点，只能通过带电作业组立新的砼杆为用户提供电源接入，因而，带电组立砼杆作业是一项开展频率较高的带电作业项目。通常在现场工作中，新砼杆通过绝缘斗臂车与起重车辆配合吊起，越过带电线路后垂直插入导线下方杆洞，在杆根夯实前，需要旋转砼杆根部，调整杆头横担与导线方向角度，再开展杆根夯实工作。现有方法是多人通过撬杠及麻绳人力旋转砼杆，完成杆头横担与导线角度的调整。效率十分低下，且依赖现场施工人员，安装准确度低。
如中国专利CN105735734A，公开日2016年7月6日，一种高效便捷的水泥砼杆正杆设备，包括横向设置的基座，基座两端是何有第二限位装置和第一限位装置，基座的支撑段内铰接有能前后摆动的摆筒，摆筒内插装有支撑装置，支撑装置通过上下摆动铰接的锁紧装置与水泥砼杆中上段锁紧在一起，支撑装置的动力输入端通过能弯曲的传动软管与动力装置传动连接，支撑座上还固设有手柄，手柄内端固设有向外扩展的防护罩。虽然其能够挖掘砼杆正位侧土石，立正砼杆，但其不能调整砼杆的角度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前缺乏在安装现场调整砼杆转动角度的设备的技术问题。提出了一种基于电子指南针技术的砼杆调整装置，本装置能够准确的调整砼杆的转动角度，加快现场施工效率和质量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于电子指南针技术的砼杆调整装置，包括操作杆、抱箍、参照电子指南针、定向电子指南针和上位机，所述上位机包括壳体、指示灯和控制器，所述抱箍与砼杆固定连接，所述操作杆与抱箍固定连接，所述操作杆方向与横担方向相同，所述定向电子指南针安装在操作杆上，所述定向电子指南针的南极方向沿操作杆，所述参照电子指南针固定放置在两条带电输电线之间，所述参照电子指南针的南极方向沿输电线方向，所述参照电子指南针以及定向电子指南针均与上位机通信连接，所述指示灯安装在壳体上，所述指示灯与控制器连接。电子指南针能够检测到其南极方向相对地磁场南极方向的角度，即能够检测角度。将参照电子指南针沿带电导线方向布置，将定向电子指南针沿操作杆安装，即可获得操作杆和带电导线之间的角度，该角度为90°为最佳，实际安装中允许3°的误差。安装操作杆时，使操作杆与支撑横担方向一致。本方案能够准确检测到砼杆的角度，从而准确的控制其转动，提高施工的质量，加快砼杆的安装速度。
作为优选，还包括参照激光笔，所述参照激光笔与参照电子指南针固定连接，参照激光笔发出激光的方向与参照电子指南针南极方向相同，当所述参照激光笔的激光指向下一个砼杆时，所述参照电子指南针的南极方向沿输电线方向。
作为优选，所述上位机还包括报警器，所述报警器安装在壳体上，所述报警器与控制器连接。当砼杆角度达到要求时，报警器发出报警，提示操作人员停止转动砼杆。
作为优选，所述抱箍包括基板、连接块、拉紧器和绑带，所述拉紧器与基板一端固定连接，所述拉紧器与绑带一端连接，所述绑带另一端与基板另一端连接，所述连接块与基板固定连接，所述操作杆固定安装在所述连接块上。抱箍能够方便的将操作杆和砼杆固定连接。
作为优选，所述拉紧器包括连接头、拉紧手柄、释放手柄、拉紧卡杆、拉紧弹簧、挡杆弹簧、挡杆、卷轮和棘轮，所述连接头一端与基板固定连接，连接头另一端与卷轮转动连接，所述拉紧手柄与卷轮转动连接，所述连接头以及拉紧手柄在靠近棘轮处均加工有槽，所述挡杆和拉紧卡杆分别卡入连接头的槽和拉紧手柄的槽，所述拉紧弹簧安装在拉紧手柄和拉紧卡杆之间，所述挡杆弹簧安装在连接头和挡杆之间，所述释放手柄与拉紧手柄卡接，所述释放手柄与拉紧卡杆固定连接，所述棘轮与卷轮同心固定连接，所述拉紧卡杆和挡杆均与棘轮匹配，所述绑带固定缠绕在所述卷轮上。通过拉紧器能够将绑带紧缚在砼杆上。
作为优选，所述抱箍还包括扣环、卡扣和三角环，所述扣环和基板转动连接，所述三角环和绑带连接，所述卡扣与三角环连接，所述卡扣与扣环匹配。
作为优选，还包括调节块，所述调节块包括连接轮、调整弹簧、齿条、锁定销、锁定弹簧、电子开关K1和电子开关K2，所述连接轮与连接块转动连接，所述操作杆与连接轮固定连接，所述连接块上加工有用于与齿条卡接的滑槽，所述连接轮加工有与所述齿条啮合的齿，所述调整弹簧一端与齿条固定连接，所述调整弹簧另一端与连接块固定连接，所述调整弹簧两端通过电子开关K1与直流电源BT1连接，所述连接块加工有用于与锁定销卡接的槽，所述锁定销位于连接轮侧面，所述锁定弹簧一端与锁定销固定连接，所述锁定弹簧另一端与连接块固定连接，所述锁定弹簧两端通过电子开关K2与直流电源BT2连接，所述连接轮侧面加工有与锁定销匹配的锁定凹陷。
一种基于电子指南针技术的砼杆调整方法，使用如前述的一种基于电子指南针技术的砼杆调整装置，包括以下步骤：步骤A，在地面完成支撑横担、支柱式绝缘子的安装及绝缘遮蔽，将砼杆调整装置固定在砼杆适当高度位置，将定向电子指南针固定在操作杆上，并调整好定向电子指南针的南极指向与操纵杆方向相同，砼杆调整装置通过抱箍与砼杆固定连接，使操作杆与支撑横担平行；步骤B，通过起吊设备将砼杆越过带电导线后插入导线下方杆洞；步骤C，将参照电子指南针放置在带电导线之间，参照电子指南针南极指向沿带电导线方向，参照电子指南针以及定向电子指南针均与上位机通信，上位机根据参照电子指南针和电定向电子指南针的南极指向数据，计算获得二者之间的夹角θ，即为支撑横担和带电导线之间的夹角；步骤D，操作人员操作杆旋转砼杆，当夹角θ小于第一阈值时，第一指示灯亮起，当夹角θ大于或等于第一阈值时，此时第二指示灯亮起，操作人员放慢旋转砼杆速度，当夹角θ大于或等于第二阈值时，此时第三指示灯亮起，操作人员停止旋转砼杆；步骤E，夯实砼杆根部，将导线与支柱式绝缘子固定后，将砼杆调整装置拆卸回收。第一阈值优选为80°，第二阈值优选为87°。
作为优选，步骤A中，使操作杆与支撑横担平行的方法包括：将参照电子指南针与支撑横担固定连接，且使参照电子指南针的南极指向沿支撑横担方向；上位机根据参照电子指南针和电定向电子指南针的南极指向数据，计算获得二者之间的夹角θ；人工调整抱箍的位置，使夹角θ小于10°，此时第一指示灯和第二指示灯亮起；使用可拆卸导线将电子开关K1和电子开关K2的控制端与控制器连接；控制器以PWM方式控制电子开关K1和电子开关K2的导通时间占空比，控制器使电子开关K2的导通占空比增大，锁定弹簧收缩，控制器使电子开关K1的导通占空比增大，调整弹簧收缩，带动操作杆转动，控制器使电子开关K1的导通占空比继续增大直到夹角θ小于1°，此时第一指示灯、第二指示灯以及第三指示灯均亮起，控制器使电子开关K2断开，锁定弹簧伸长，使连接轮被锁定，控制器使电子开关K1断开，完成操作杆与支撑横担的调整。
作为优选，当夹角θ到达87°时，控制器使电子开关K2的导通占空比增大，锁定弹簧收缩，带动锁定滑块与滑块脱离接触。
本发明的实质性效果是：能够准确检测到砼杆的角度，从而准确的控制其转动，提高施工的质量，加快砼杆的安装速度。
附图说明
图1为实施例一安装位置示意图。
图2为实施例一结构示意图。
图3为实施例一拉紧器结构示意图。
图4为实施例一调节块结构示意图。
其中：1、基板，2、连接头，3、操作杆，4、拉紧手柄，5、释放手柄，6、拉紧卡杆，7、连接块，8、扣环，9、卡扣，10、三角环，11、绑带，12、拉紧弹簧，13、挡杆弹簧，14、挡杆，15、棘轮，16、连接轮，17、调整弹簧，18、齿条，19、锁定销，20、锁定弹簧，100、带电导线，201、参照激光笔，202、参照电子指南针，300、砼杆，400、上位机，401、指示灯，402、报警器，403、显示屏，501、定向激光笔，502、定向电子指南针。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
实施例一：
一种基于电子指南针技术的砼杆300调整装置，如图1所示，包括操作杆3、抱箍、参照电子指南针202、定向电子指南针502和上位机400，上位机400包括壳体、指示灯401、报警器402、显示屏404和控制器，抱箍与砼杆300固定连接，操作杆3与抱箍固定连接，操作杆3方向与横担方向相同，定向电子指南针502安装在操作杆3上，定向电子指南针502的南极方向沿操作杆3，参照电子指南针202固定放置在两条带电输电线之间，参照电子指南针202的南极方向沿输电线方向，参照电子指南针202以及定向电子指南针502均与上位机400通信连接，指示灯401、报警器402以及显示屏404均安装在壳体上，指示灯401、报警器402以及显示屏404均与控制器连接。
参照激光笔201与参照电子指南针202固定连接，参照激光笔201发出激光的方向与参照电子指南针202南极方向相同，当参照激光笔201的激光指向下一个砼杆300时，参照电子指南针202的南极方向沿输电线方向。定向激光笔501与定向电子指南针502固定连接，定向激光笔501发出激光的方向与定向电子指南针502南极方向相同，定向激光笔501的激光指向沿操作杆3延伸方向。
如图2所示，抱箍包括基板1、连接块7、拉紧器和绑带11，拉紧器与基板1一端固定连接，拉紧器与绑带11一端连接，绑带11另一端与基板1另一端连接，连接块7与基板1固定连接，操作杆3固定安装在连接块7上。抱箍能够方便的将操作杆3和砼杆300固定连接。
如图3所示，拉紧器包括连接头2、拉紧手柄4、释放手柄5、拉紧卡杆6、拉紧弹簧12、挡杆弹簧13、挡杆14、卷轮和棘轮15，连接头2一端与基板1固定连接，连接头2另一端与卷轮转动连接，拉紧手柄4与卷轮转动连接，连接头2以及拉紧手柄4在靠近棘轮15处均加工有槽，挡杆14和拉紧卡杆6分别卡入连接头2的槽和拉紧手柄4的槽，拉紧弹簧12安装在拉紧手柄4和拉紧卡杆6之间，挡杆弹簧13安装在连接头2和挡杆14之间，释放手柄5与拉紧手柄4卡接，释放手柄5与拉紧卡杆6固定连接，棘轮15与卷轮同心固定连接，拉紧卡杆6和挡杆14均与棘轮15匹配，绑带11固定缠绕在卷轮上。通过拉紧器能够将绑带11紧缚在砼杆300上。抱箍还包括扣环8、卡扣9和三角环10，扣环8和基板1转动连接，三角环10和绑带11连接，卡扣9与三角环10连接，卡扣9与扣环8匹配。
如图4所示，调节块包括连接轮16、调整弹簧17、齿条18、锁定销19、锁定弹簧20、电子开关K1和电子开关K2，连接轮16与连接块7转动连接，操作杆3与连接轮16固定连接，连接块7上加工有用于与齿条18卡接的滑槽，连接轮16加工有与齿条18啮合的齿，调整弹簧17一端与齿条18固定连接，调整弹簧17另一端与连接块7固定连接，调整弹簧17两端通过电子开关K1与直流电源BT1连接，连接块7加工有用于与锁定销19卡接的槽，锁定销19位于连接轮16侧面，锁定弹簧20一端与锁定销19固定连接，锁定弹簧20另一端与连接块7固定连接，锁定弹簧20两端通过电子开关K2与直流电源BT2连接，连接轮16侧面加工有与锁定销19匹配的锁定凹陷。
一种基于电子指南针技术的砼杆300调整方法，使用如前述的一种基于电子指南针技术的砼杆300调整装置，包括以下步骤：步骤A，在地面完成支撑横担、支柱式绝缘子的安装及绝缘遮蔽，将砼杆300调整装置固定在砼杆300适当高度位置，将定向电子指南针502固定在操作杆3上，并调整好定向电子指南针502的南极指向与操纵杆方向相同，砼杆300调整装置通过抱箍与砼杆300固定连接，使操作杆3与支撑横担平行；步骤B，通过起吊设备将砼杆300越过带电导线100后插入导线下方杆洞；步骤C，将参照电子指南针202放置在带电导线100之间，参照电子指南针202南极指向沿带电导线100方向，参照电子指南针202以及定向电子指南针502均与上位机400通信，上位机400根据参照电子指南针202和电定向电子指南针502的南极指向数据，计算获得二者之间的夹角θ，即为支撑横担和带电导线100之间的夹角；步骤D，操作人员操作杆3旋转砼杆300，当夹角θ小于第一阈值时，第一指示灯401亮起，当夹角θ大于或等于第一阈值时，此时第二指示灯401亮起，操作人员放慢旋转砼杆300速度，当夹角θ大于或等于第二阈值时，此时第三指示灯401亮起，操作人员停止旋转砼杆300；步骤E，夯实砼杆300根部，将导线与支柱式绝缘子固定后，将砼杆300调整装置拆卸回收。第一阈值优选为80°，第二阈值优选为87°。
步骤A中，使操作杆3与支撑横担平行的方法包括：将参照电子指南针202与支撑横担固定连接，且使参照电子指南针202的南极指向沿支撑横担方向；上位机400根据参照电子指南针202和电定向电子指南针502的南极指向数据，计算获得二者之间的夹角θ；人工调整抱箍的位置，使夹角θ小于10°，此时第一指示灯401和第二指示灯401亮起；使用可拆卸导线将电子开关K1和电子开关K2的控制端与控制器连接；控制器以PWM方式控制电子开关K1和电子开关K2的导通时间占空比，控制器使电子开关K2的导通占空比增大，锁定弹簧20收缩，控制器使电子开关K1的导通占空比增大，调整弹簧17收缩，带动操作杆3转动，控制器使电子开关K1的导通占空比继续增大直到夹角θ小于1°，此时第一指示灯401、第二指示灯401以及第三指示灯401均亮起，控制器使电子开关K2断开，锁定弹簧20伸长，使连接轮16被锁定，控制器使电子开关K1断开，完成操作杆3与支撑横担的调整。当夹角θ到达87°时，控制器使电子开关K2的导通占空比增大，锁定弹簧20收缩，带动锁定滑块与滑块脱离接触。
本实施例的有益技术效果是：电子指南针能够检测到其南极方向相对地磁场南极方向的角度，即能够检测角度。将参照电子指南针202沿带电导线100方向布置，将定向电子指南针502沿操作杆3安装，即可获得操作杆3和带电导线100之间的角度，该角度为90°为最佳，实际安装中允许3°的误差。安装操作杆3时，使操作杆3与支撑横担方向一致。本方案能够准确检测到砼杆300的角度，从而准确的控制其转动，提高施工的质量，加快砼杆300的安装速度。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。