本发明专利技术提供了一种基于MEMS传感器测量海底电缆弯曲变形的装置，属于海底电缆敷设技术领域。本发明专利技术包括若干个连接块和若干个连接杆，若干个所述连接块首尾依次活动连接在一起，所述连接块上设有安装盒，所述安装盒内设有用于测量两个相邻连接块弯曲变化的MEMS传感器，所述连接杆的上端设置在相对应的连接块上，所述连接杆的下端设有用于架设电缆的圆环，所述圆环的轴向和连接块的长度方向一致，所述圆环上设有使电缆始终位于圆环中心的第一限位机构。本发明专利技术能够在敷设海底电缆时实时监测电缆的弯曲变形，便于作业人员及时处理，同时能够适应不同尺寸的电缆，应用范围广。应用范围广。应用范围广。
【技术实现步骤摘要】
一种基于MEMS传感器测量海底电缆弯曲变形的装置
[0001]本专利技术属于海底电缆敷设
，涉及一种基于MEMS传感器测量海底电缆弯曲变形的装置。
技术介绍
[0002]海底电缆敷设是将电缆的一端固定在岸上，船慢慢向外海开动，一边把电缆沉入海底，一边利用下沉到海底的挖掘机进行敷设。
[0003]在电缆敷设的过程中，从船上到水底的这段电缆一直处于不稳定的状态，会随着水流以及船的不断地移动而发生变形，由于海底电缆的允许弯曲半径有限，过度弯曲会造成电缆的破坏,因此在下放敷设时需要对电缆做好保护工作，同时实时监测电缆的弯曲程度，便于工作人员及时调整，避免造成电缆损坏。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种基于MEMS传感器测量海底电缆弯曲变形的装置，能够在敷设海底电缆时实时监测电缆的弯曲变形，便于作业人员及时处理，同时能够适应不同尺寸的电缆，应用范围广。
[0005]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：
[0006]一种基于MEMS传感器测量海底电缆弯曲变形的装置，包括：若干个连接块，若干个所述连接块首尾依次活动连接在一起，所述连接块上设有安装盒，所述安装盒内设有用于测量两个相邻连接块弯曲变化的MEMS传感器；
[0007]若干个连接杆，若干个所述连接杆和若干个连接块一一对应，所述连接杆的上端设置在相对应的连接块上，所述连接杆的下端设有用于架设电缆的圆环，所述圆环的轴向和连接块的长度方向一致，所述圆环上设有使电缆始终位于圆环中心的第一限位机构。
[0008]优选地，所述第一限位机构包括：
[0009]若干个第一限位结构，若干个第一限位结构沿周向设置在圆环上，所述第一限位结构具有：套管，所述套管沿径向固设在圆环上；滑杆，所述滑杆滑动设置在套管内，所述滑杆的外端设有限位板，所述滑杆的内端设有底板，所述底板上转动设置有第一滚轮；第一压紧弹簧和第二压紧弹簧，所述第一压紧弹簧套设在底板和圆环内侧壁之间的滑杆上，所述第二压紧弹簧套设在限位板和圆环外侧壁之间的滑杆上；发电结构，所述发电结构设置在底板上，所述发电结构能够利用第一转轴的转动进行发电；
[0010]调节结构，所述调节结构设置在圆环的外侧，所述调节结构能够同时调节若干个限位板到圆环的距离。
[0011]优选地，所述连接块内设有蓄电池，所述发电结构包括：
[0012]第一发电机，所述第一发电机固设在底板上，所述第一转轴和第一发电机的输入轴传动连接，所述第一发电机与蓄电池电连接。
[0013]优选地，所述调节结构包括：
[0014]弹性钢片，所述弹性钢片卷成圆形且绕设在若干个限位板的外侧，所述弹性钢片一端的外侧设有螺柱，所述弹性钢片的另一端沿长度方向开设有滑槽孔，所述螺柱穿过滑槽孔且外端螺纹连接固定螺母；
[0015]若干个导向结构，若干个所述导向结构和若干个限位板一一对应，所述导向结构设置在相对应的限位板上，所述导向结构能够对弹性钢片缩放起到导向作用。
[0016]优选地，所述导向结构包括：
[0017]两个挡板，两个所述挡板分别设置在限位板的两侧，所述弹性钢片位于两个限位板之间；
[0018]弧形凹槽，所述弧形凹槽开设在限位板靠近弹性钢片的一侧，所述弧形凹槽内转动设有若干个第二滚轮，所述第二滚轮的轴向和圆环的轴向一致。
[0019]优选地，所述弹性钢片靠近滑槽孔的一端设有推板。
[0020]优选地，若干个所述第一滚轮的轮面上均开设有弧形环槽，所述弧形环槽与电缆的外表面相接触。
[0021]优选地，所述连接块的一端设有锥形部，所述锥形部的外端设有球形部，所述连接块的另一端设有锥形凹槽，所述锥形凹槽的内端设有球面凹槽，其中一个连接块上的球形部活动连接在相邻连接块的球面凹槽内。
[0022]优选地，所述锥形凹槽的侧壁上沿周向设有若干个第二限位机构，所述第二限位机构能够根据需要限制锥形部在锥形凹槽内的转动范围。
[0023]优选地，所述第二限位机构包括：
[0024]若干个安装凹槽，若干个所述安装凹槽沿周向设置在锥形凹槽的锥形面上，所述安装凹槽内铰接有安装板，所述安装板上设有橡胶块；
[0025]若干个电推杆，若干个所述电推杆和若干个安装凹槽一一对应，所述电推杆的一端铰接在相对应的安装凹槽内，所述电推杆的另一端铰接在安装板上。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0027]1、若干个连接块连成条状，一端通过固定绳连接在铺缆船的尾部，将海底电缆依次穿入每一个圆环内，使圆环和连接块随着电缆弯曲而弯曲，通过连接块上的MEMS传感器测量该圆环上电缆的弯曲变化，下放电缆时，MEMS传感器监测每一个圆环内的电缆，将弯曲变化信号发送至铺缆船上的控制终端，完成实时监控，便于工作人员及时发现并采取预防措施，避免电缆损坏；
[0028]2、当电缆从圆环中间穿过后，根据电缆的实际尺寸，通过调节结构同时调节所有限位板到圆环的距离，使第一滚轮紧贴电缆的表面，若干个周向设置的第一滚轮将电缆限制在圆环的中间，使连接块和电缆的弯曲程度保持一致，提高监测的准确度；此外，第一滚轮能够减小电缆滑动的阻力，使电缆下放的更加顺畅；
[0029]3、当电缆下放敷设时，带动第一滚轮滚动，第一转轴转动带动第一发电机进行发电，将电能储存在蓄电池内，提供给MEMS传感器使用，免去了外界电源的麻烦；
[0030]4、初始阶段，弹性钢片卷呈圆形绕设在圆环的外侧，当通行的电缆尺寸较小时，拉动螺柱向滑槽孔的上侧滑动，使弹性钢片发生缩卷，同时推动若干个限位板和滑杆向内移动，第一压紧弹簧被拉伸，第二压紧弹簧被压缩，使第一滚轮之间的空间减小，操作简单，同理，当电缆尺寸较大时，拉动螺柱向滑槽孔的下侧滑动，使弹性钢片松弛，在第一压紧弹簧
和第二压紧弹簧的作用下，推动限位板和滑杆向外移动，使第一滚轮之间的空间增大；此外，导向结构能够避免弹性钢片发生偏离；
[0031]5、当弹性钢片发生缩卷或者松弛时，弹性钢片在限位板外滑动，两个挡板起到限位作用，避免弹性钢片发生偏离；此外，弹性钢片移动时，第二滚轮减小弹性钢片和限位板之间的静摩擦力，使弹性钢片滑动的更加顺畅；
[0032]6、第一滚轮上的弧形环槽能够更加贴合电缆的表面，增加与电缆的接触面积，起到更好的导向作用；
[0033]7、两个相邻的连接块之间通过球形部和球面凹槽活动连接在一起，球形部可以在球形凹槽内转动，锥形部在锥形凹槽内转动，锥形凹槽的倾斜角度可以限制两个连接块之间的活动角度，使整条连接块不会发生较大的弯折，起到保护电缆的作用；
[0034]8、初始状态，橡胶块和安装板位于安装凹槽内，此时两个相邻连接块之间的活动角度最大，启动电推杆，推动安装板向安装凹槽外移动，安装板带动橡胶块向外转动，使橡胶块逐渐靠近锥形部，减小锥形部在锥形凹槽内的活动空间，控制两个连接块的活动角度减小。
附图说明
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于MEMS传感器测量海底电缆弯曲变形的装置，其特征在于，包括：若干个连接块(2)，若干个所述连接块(2)首尾依次活动连接在一起，所述连接块(2)上设有安装盒(3)，所述安装盒(3)内设有用于测量两个相邻连接块(2)弯曲变化的MEMS传感器(31)；若干个连接杆(4)，若干个所述连接杆(4)和若干个连接块(2)一一对应，所述连接杆(4)的上端设置在相对应的连接块(2)上，所述连接杆(4)的下端设有用于架设电缆(11)的圆环(41)，所述圆环(41)的轴向和连接块(2)的长度方向一致，所述圆环(41)上设有使电缆(11)始终位于圆环(41)中心的第一限位机构。2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS传感器测量海底电缆弯曲变形的装置，其特征在于，所述第一限位机构包括：若干个第一限位结构，若干个第一限位结构沿周向设置在圆环(41)上，所述第一限位结构具有：套管(42)，所述套管(42)沿径向固设在圆环(41)上；滑杆(5)，所述滑杆(5)滑动设置在套管(42)内，所述滑杆(5)的外端设有限位板(6)，所述滑杆(5)的内端设有底板(51)，所述底板(51)上转动设置有第一滚轮(521)；第一压紧弹簧(53)和第二压紧弹簧(54)，所述第一压紧弹簧(53)套设在底板(51)和圆环(41)内侧壁之间的滑杆(5)上，所述第二压紧弹簧(54)套设在限位板(6)和圆环(41)外侧壁之间的滑杆(5)上；发电结构，所述发电结构设置在底板(51)上，所述发电结构能够利用第一转轴(52)的转动进行发电；调节结构，所述调节结构设置在圆环(41)的外侧，所述调节结构能够同时调节若干个限位板(6)到圆环(41)的距离。3.根据权利要求2所述的一种基于MEMS传感器测量海底电缆弯曲变形的装置，其特征在于，所述连接块(2)内设有蓄电池(25)，所述发电结构包括：第一发电机(55)，所述第一发电机(55)固设在底板(51)上，所述第一转轴(52)和第一发电机(55)的输入轴传动连接，所述第一发电机(55)与蓄电池(25)电连接。4.根据权利要求3所述的一种基于MEMS传感器测量海底电缆弯曲变形的装置，其特征在于，所述调节结构包括：弹性钢片(7)，所述弹性钢片(7)卷成圆形且绕设在若干个限位板(6)的外侧，所述弹性钢片(7)一端的外侧设有螺柱(73)，所述弹性钢片(7)的另一端沿长度方向开设有滑槽孔(72)，所述螺柱(73)穿过滑槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑新龙，卢志飞，陈铁义，雷之楮，李渊，阮天余，孙璐，曹晟哲，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司双创中心，
类型：发明
国别省市：
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