一种牵张放线数据自动化采集方法及系统技术方案

技术编号：40008617 阅读：6 留言：0更新日期：2024-01-16 14:55

本发明专利技术公开了一种牵张放线数据自动化采集方法及系统，其方法包括：首先通过对牵引机、张力机进行传感器检测与智能控制的升级，实现导线张力的准确检测，并增加机器的状态检测、参数记录等功能；然后根据放线滑车、牵引板的具体结构以及安装方式配置传感器实现载荷、姿态等关键参数的检测；接着在通讯性能层面重点关注传输距离、干扰因素等方面，保证通讯链路稳定；在硬件层面重点关注温度，湿度，光照强度等方面，通过环境性能测试检验设备适应野外施工环境的能力，在软件层面，针对网络硬件模块环境适应性方面进行升级优化，控制终端进行相应系统升级及优化配置。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力施工，特别涉及一种牵张放线数据自动化采集方法及系统。

技术介绍

1、电力需求持续增长以及能源分布不均衡驱动了长距离、跨区域输电的快速发展，导致输电线路走廊环境日趋复杂，交叉跨越、大高差等在线路施工中出现的频率越来越高，传统牵张放线施工在面对这种复杂的施工环境时表现出了施工效率低、安全隐患多等局限性，亟需智能化牵张放线设备来实现复杂环境下输电线路导线的高效、安全架设。

2、根据最新线路验收规定，110kv以上线路工程必须采用牵张放线工艺，在牵张放线施工中，采用张力机、牵引机等使导线带一定张力在腾空状态下展放，在放线段两端设置牵引场和张力场。

3、一方面，现有牵张放线的施工技术及配套的施工装备主体结构均已非常成熟，如何在不改变现有施工装备主体结构的前提下，加装传感与控制部件实现关键参数的准确测量及装备的控制成为主要问题。

4、另一方面，目前的牵张放线施工装备智能化水平较低，主要依赖现场施工人员的能力与经验，无法实时测量、采集牵张放线过程中的关键参数与状态；且当通讯质量不佳时，人员沟通不畅，易出现安全风险。

5、因此基于现有张放线施工系统，开展牵张放线施工装备的智能化技术提升研究，并开发能够实时判断危险工况的安全管控系统，具有重要的实际应用意义。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的问题是：提供一种牵张放线数据自动化采集方法和系统，基于现有牵张放线系统，进行智能化改造，实现牵张放线过程中主要技术参数在线测量、实时传输。</p>

2、本专利技术采用如下技术方案：一种牵张放线数据自动化采集方法，包括如下步骤：

3、步骤s1、基于现有牵张放线的施工系统，对牵引机、张力机加装第一传感器装置，用于检测导线张力及牵引机、张力机的机器状态、记录检测参数；

4、步骤s2、基于现有牵张放线的施工系统中的放线滑车、牵引板结构及安装方式，增加配置第二传感器装置，获取放线滑车、牵引板检测参数；

5、步骤s3、构建放线滑车、牵引板检测系统，基于上述放线滑车、牵引板检测系统获取的检测数据，进行拉力测试及拉力数据对比分析；

6、步骤s4、基于牵张放线的施工现场环境，构建无线数据通讯系统，用于传输上述检测参数，设置控制终端，进行上述检测侧参数数据的接收、存储及分析；

7、步骤s5、基于上述无线数据通讯系统的通讯网络硬件模块环境适应性能，构建可靠性保障措施，控制终端进行相应系统升级及优化配置。

8、具体的，步骤s1中，所述第一传感器装置包括：在牵引机、张力机的减速机输出端口设置测力装置，和/或在牵引机与张力机的钢丝绳或导线出口增加拉力检测装置，检测牵引机、张力机上牵引绳或导线的张力；所述检测参数，包括：牵引机、张力机实际输出载荷与放线速度。

9、步骤s2中，第二传感器装置包括：拉力传感器和姿态传感器；所述放线滑车、牵引板检测参数包括：放线滑车承受载荷、牵引板承受载荷和姿态角度；

10、步骤s2包括如下子步骤：

11、步骤s2.1、根据滑车与牵引板的结构，在牵引板上方设置姿态传感器和无线通讯装置，在牵引板下方延主连接绳方向设置若干个拉力传感器；

12、步骤s2.2、采用所述姿态传感器检测牵引板姿态，获取牵引板姿态参数，通过分析及试验，确定牵引板通过滑车时的最佳姿态；

13、步骤s2.3、采用所述拉力传感器检测钢丝绳与每根导线的拉力；

14、步骤s2.4、通过无线通讯装置将传感器测得的检测参数发送到控制终端。

15、步骤s3，构建放线滑车、牵引板检测系统，具体为：

16、针对滑车，将钢丝绳绕过滑车轮片，使用牵引设备牵引钢丝绳，通过检测滑车上各个拉力传感器测得的拉力数据，与牵引设备的牵引力进行对比；

17、针对牵引板，将上述加装拉力传感器后的牵引板通过牵引设备进行拉力测试，将牵引板测得的数据与牵引设备的牵引力进行对比；

18、步骤s4构建无线数据通讯系统，包括如下子步骤：

19、步骤s4.1、确定通讯模式、通讯模块安装方式、通讯传输速度、覆盖范围；

20、步骤s4.2、评估各种无线通讯技术的可用性、技术性与经济性；

21、步骤s4.3、根据地形及通讯距离设置中继站，构建无线数据通讯系统。

22、进一步的，步骤s4.1所述确定通讯模式、通讯模块安装方式、通讯传输速度、覆盖范围，包括如下子步骤；

23、步骤s4.1.1、获取放线区段的地形数据与线路设计数据；

24、步骤s4.1.2、拟定放线区段所需的各个无线数据通讯接入点，分段设置若干个便携式通信基站，分别连接至若干个路由器；

25、步骤s4.1.3、研究各个接入点的通讯功能与指标要求，包括：传输速度、传输方向、覆盖范围与最高允许误码。

26、步骤s4.2具体为：对支撑技术进行调研，根据技术性能指标、实测数据与现场施工条件选择相应的技术方案，所述支撑技术包括：mesh技术、网桥技术、lora技术。

27、步骤s4.3包括如下子步骤：

28、s4.3.1、监测终端采用lora通讯链将采集到的数据发送到最近的路由器，所述终端包括牵引机工作场、张力机工作场、放线滑车和牵引板；

29、s4.3.2、当便携式通信基站的铁塔之间受到山体或其他物体的阻挡，不能直接建立无线链路时，选择合适的铁塔上设置中继节点，通过中继节点实现远距离、跨障碍物数据通讯。

30、步骤s5具体为：基于通讯网络的硬件模块的环境适应性能与可靠性保障措施；在硬件层面，通过温度、湿度传感器，进行温度及湿度监测，通过光照传感器检测光照强度等，及时获取环境参数，通过环境性能测试检验设备适应野外施工环境的能力；在软件层面，针对网络硬件模块环境适应性方面进行升级优化，控制终端进行相应系统升级及优化配置，包括：提高ip防护等级、提升信号功率，保障通讯网络的可靠性。

31、本专利技术技术方案还提供了一种牵张放线数据自动化采集系统，

32、包括：牵引机、张力机、滑车，所述牵引机和张力机中间设置有若干个铁塔，所述滑车悬挂于铁塔外部；张力机包括放线机构和牵引板板，牵引板板一端通过多个钢丝绳分别与多个放线机构连接，另一端通过钢丝绳与牵引机连接；所述铁塔为便携通信基站，若干个中继节点设置于铁塔上；

33、还包括：第一传感器装置、第二传感器装置，无线通讯装置以及控制终端；所述第一传感器装置设置于牵引机、张力机端，所述第二传感器装置设置于滑车与牵引板端，监测拉力及姿态信息，并通过设置于牵引板上的无线通讯装置发送至控制终端。

34、本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

35、1、本专利技术对牵引机、张力机进行传感器检测与智能控制进行升级，实现导线张力的准确检测，并增加机器的状态检测、参数记录等功能；根据放线滑车、牵引板的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一传感器装置包括：在牵引机、张力机的减速机输出端口设置测力装置，和/或在牵引机与张力机的钢丝绳或导线出口增加拉力检测装置，检测牵引机、张力机上牵引绳或导线的张力；所述检测参数，包括：牵引机、张力机实际输出载荷与放线速度。

3.根据权利要求1所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤S2中所述第二传感器装置包括：拉力传感器和姿态传感器；所述放线滑车、牵引板检测参数包括：放线滑车承受载荷、牵引板承受载荷和姿态角度；步骤S2包括如下子步骤：

4.根据权利要求3所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤S3所述构建放线滑车、牵引板检测系统，具体为：针对滑车，将钢丝绳绕过滑车轮片，使用牵引设备牵引钢丝绳，通过检测滑车上各个拉力传感器测得的拉力数据，与牵引设备的牵引力进行对比；

5.根据权利要求1所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤S4构建无线数据通讯系统，包括如下子步骤：

6.根据权利要求5所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤S4.1所述确定通讯模式、通讯模块安装方式、通讯传输速度、覆盖范围，包括如下子步骤；

7.根据权利要求6所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤S4.2具体为：对支撑技术进行调研，根据技术性能指标、实测数据与现场施工条件选择无线通信技术方案，所述支撑技术包括：MESH技术、网桥技术、LoRa技术。

8.根据权利要求7所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤S4.3包括如下子步骤：

9.根据权利要求1所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤S5具体为：基于通讯网络的硬件模块的环境适应性能与可靠性保障措施；在硬件层面，通过温度、湿度传感器，进行温度及湿度监测，通过光照传感器检测光照强度等，及时获取环境参数，通过环境性能测试检验设备适应野外施工环境的能力；在软件层面，针对网络硬件模块环境适应性方面进行升级优化，控制终端进行相应系统升级及优化配置，包括：提高IP防护等级、提升信号功率，保障通讯网络的可靠性。

10.一种牵张放线数据自动化采集系统，其特征在于，包括：牵引机、张力机、滑车，所述牵引机和张力机中间设置有若干个铁塔，所述滑车悬挂于铁塔外部；张力机包括放线机构和牵引板板，牵引板板一端通过多个钢丝绳分别与多个放线机构连接，另一端通过钢丝绳与牵引机连接；所述铁塔为便携通信基站，若干个中继节点设置于铁塔上；

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【技术特征摘要】

1.一种牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤s1中，所述第一传感器装置包括：在牵引机、张力机的减速机输出端口设置测力装置，和/或在牵引机与张力机的钢丝绳或导线出口增加拉力检测装置，检测牵引机、张力机上牵引绳或导线的张力；所述检测参数，包括：牵引机、张力机实际输出载荷与放线速度。

3.根据权利要求1所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤s2中所述第二传感器装置包括：拉力传感器和姿态传感器；所述放线滑车、牵引板检测参数包括：放线滑车承受载荷、牵引板承受载荷和姿态角度；步骤s2包括如下子步骤：

4.根据权利要求3所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤s3所述构建放线滑车、牵引板检测系统，具体为：针对滑车，将钢丝绳绕过滑车轮片，使用牵引设备牵引钢丝绳，通过检测滑车上各个拉力传感器测得的拉力数据，与牵引设备的牵引力进行对比；

5.根据权利要求1所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤s4构建无线数据通讯系统，包括如下子步骤：

6.根据权利要求5所述的牵张放线数据自动化采集方法，其特征在于，步骤s4.1所述确定通讯模式、通讯模块安装方式、通讯传输速度、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兵，袁星，曹展，刘志伟，朱姣，孙铭泽，范舟，王雨萌，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司建设分公司，
类型：发明
国别省市：

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