一种应急照明线缆收放长度测量装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种应急照明线缆收放长度测量装置，包括卷盘控制器、线缆卷盘及排线器，所述卷盘控制器控制线缆卷盘的转动，所述线缆卷盘上设有用于识别线缆卷盘转动圈数的脉冲识别物，所述线缆卷盘的一侧或两侧设有识别脉冲识别物的接近开关，所述排线器的两端各设有位置开关，接近开关和位置开关都与所述卷盘控制器连接，所述卷盘控制器与显示模块连接。本发明考虑了缠绕时不同层数对收放线长度的影响，使得线缆收放线长度测量更精准。消除线缆连接造成线径变化对测量的影响，适用于多段线缆连接。用简单的位置检测装置结合提出的计算方法，能够实时精确测量线缆长度。利用线缆卷盘上的加强筋或检测孔来实现卷盘的位置检测，降低设备成本。
【专利说明】
-种应急照明线缆收放长度测量装置及方法
技术领域
[0001 ]本发明设及一种应急照明线缆收放长度测量装置及方法。
【背景技术】
[0002] 应急照明线缆是由多段电线通过连接装置连接成所需的长度。线缆在连接装置部 分出现线径的突然增加，在对应急照明线缆进行卷绕时，上述线径变化，导致线缆难W穿过 现有的一些随动装置，带来线缆实时卷绕长度计量困难。在线缆卷绕过程中，线缆卷盘上线 缆所形成的半径也是随着收线和放线而不断变化的，在一定程度上面也增加了测量的难 度。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种应急照明线缆收放长度测量装置 及方法，在卷盘及外围增加位置等检测装置，并通过控制器实时计算线缆卷绕过程中的半 径和圈数等参数来实现对线缆长度的测量。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] -种应急照明线缆收放长度测量装置，包括卷盘控制器、线缆卷盘及排线器，所述 卷盘控制器控制线缆卷盘的转动，所述线缆卷盘上设有用于识别线缆卷盘转动圈数的脉冲 识别物，所述线缆卷盘的一侧或两侧设有识别脉冲识别物的接近开关，所述排线器的两端 各设有位置开关，接近开关和位置开关都与所述卷盘控制器连接，所述卷盘控制器与显示 模块连接。
[0006] 所述脉冲识别物为设置在线缆卷盘上的加强筋或检测孔。
[0007] 所述接近开关和位置开关连接隔离电路后连接所述卷盘控制器。
[000引所述卷盘控制器还与按键或开关连接。
[0009] -种基于所述的一种应急照明线缆收放长度测量装置的方法，包括W下步骤，
[0010] 步骤一，通过对脉冲识别物的识别检测出线缆卷盘实际所旋转的圈数；
[0011] 步骤二，通过位置开关确定排线器收线或放线的层数；
[0012] 步骤Ξ，通过步骤二求得的排线或放线的层数W及线缆自身的半径或直径得到每 层中线缆围成的半径或直径；
[0013] 步骤四，根据W上得到的数据计算出收放线的长度。
[0014] 所述步骤四中，收线时线缆的长度计算方法为
i为自然数，L为线缆 卷绕长度;Ri为第i层计算半径;Tei为第i层卷绕应数。
[0015] 所述步骤四中，放线时线缆的长度计算方法呆
，i为自然数，L 为线缆放线长度;Lend为线缆卷绕最终长度;1?1为第i层计算半径;Tfi为第i层放线的应数。
[0016] 所述步骤一中旋转的圈数的计算方法为，收线时利用公式Tci = (N-l)/Z计算，其中 Tci为收线时第i层卷绕应数;N为接近开关脉冲数;Z为脉冲识别物的数量。
[0017]所述步骤；中，每层线缆围成的半径计算方法为，通过公式Ri = RiN+(i-l)Xft^计 算，其中Ri为第i层计算半径;Rin为卷筒初始内径;i为线缆卷绕层数;D繼为线缆外径。
[0018] 所述步骤一中旋转的圈数的计算方法为，放线时利用公式Tfi = (N-1)/Z计算，其中 Tfi为放线时第i层放线的应数;N为接近开关脉冲数;Z为脉冲识别物的数量。
[0019] 本发明的有益效果：
[0020] 1、本发明考虑了缠绕时不同层数对收放线长度的影响，使得线缆收放线长度测量 更精准。
[0021] 2、本发明消除线缆连接造成线径变化对测量的影响，适用于多段线缆连接。
[0022] 3、本发明用简单的位置检测装置结合提出的计算方法，能够实时精确测量线缆长 度。
[0023] 4、本发明利用线缆卷盘上的加强筋或检测孔来实现卷盘的位置检测，降低设备成 本。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明的结构图；
[0025] 其中，1线缆卷盘，2照明线缆，3加强筋，4检测孔、5接近开关、6排线器，7左侧位置 开关，8右侧位置开关，9线缆接头，10显示模块，11按键或开关，12卷盘控制器，13隔离电路， 14电池。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0027] 图1照明线缆收放长度测量方法及控制器系统框图。整个系统包括1线缆卷盘，2照 明线缆，3加强筋，4检测孔、5接近开关、6排线器，7左侧位置开关，8右侧位置开关，9线缆接 头，10显示模块，11按键或开关，12卷盘控制器，13隔离电路，14电池等部分组成。
[00%]所提出方法和实现过程如下：
[0029] -种应急照明线缆收放长度测量装置，包括卷盘控制器12、线缆卷盘1及排线器6， 卷盘控制器12控制线缆卷盘1的转动，线缆卷盘1上设有用于识别线缆卷盘1转动圈数的脉 冲识别物，线缆卷盘1的一侧或两侧设有识别脉冲识别物的接近开关5,排线器6的两端各设 有位置开关(左侧位置开关7和右侧位置开关8)，接近开关5和位置开关都与所述卷盘控制 器12连接，卷盘控制器12与显示模块10连接。
[0030] 脉冲识别物为设置在线缆卷盘1上的加强筋3或检测孔4。接近开关5和位置开关连 接隔离电路13后连接卷盘控制器12。卷盘控制器12还与按键或开关11连接，通过按键或开 关11可W设置线缆卷盘1的转速。
[0031] 在线缆卷盘1的一侧或两侧设置加强筋3或检测孔4,加强筋3或检测孔4的数量可 W根据加工情况进行调整，加强筋3或检测孔4能够让接近开关5或限位开关产生脉冲信号 来检测线缆卷盘1旋转时的位置，该信号经过隔离电路13到卷盘控制器12。
[0032] 在排线器6的两侧安装接近开关或限位开关，当排线器6移动到左侧和右侧时能够 产生相应的位置信号，该信号经过隔离电路13到卷盘控制器12。
[0033] 卷盘控制器12外围通过面板的按键或开关11可W实现线缆卷盘1实时运行等功 能，并且通过显示模块10,可W实时显示照明线缆卷绕速度和长度，电池14提供外部断电时 供电功能，保证所计算的数据不丢失。
[0034] -种应急照明线缆收放长度测量方法，首先通过安装在线缆卷盘1 一侧或两侧的 接近开关5和线缆卷盘1壁一侧或两侧上面的加强筋3或检测孔4来实时检测出线缆卷盘1卷 绕时实际所旋转的圈数，计算方法夫
式中Tci为卷盘实际 卷绕时第i层圈数，N为接近开关5发出脉冲数，Z为线缆卷盘1壁一侧或两侧上面的加强筋数 量，Z1为线缆卷盘1壁一侧或两侧上面的检测孔4数量。
[0035] 线缆卷绕过程中所形成的卷绕半径是逐渐增加的，假定线缆开始从左侧开始卷 绕，线缆通过排线器6从左侧逐渐排到右侧，右侧位置开关8动作后认定线缆完成一层，并将 层数记录为Ci，运层的半径按照Ri = RiN+(i-l)XDlM (公式2)，并在此过程中通过公式1记录 该层线缆的卷绕圈数Tci。
[0036] 然后线缆通过排线器6从右侧逐渐排到左侧，左侧位置开关7动作后认定线缆又完 成第二层并将层数记录为C2,该层的半径按照Κι = Κ?Ν+α-1)Χ〇??(公式2)，同样利用公式1 记录该层线缆的卷绕圈数TC2。
[0037] 在线缆卷绕过程中，不断重复上面的动作，完成线缆卷绕并将层数记录为Cend。最 后线缆层数为Cl、C2-Ci. . .Cend;每层的卷绕应数为朽1、孔2-节1-节6。<1。收线完毕之后卷盘 控制器12同时完成了层数Cend、每层卷绕应数Tci的存储，同时收线总长度按照
计算和存储。
[0038] 放线过程为收线过程的逆过程，卷盘上面的线缆层数在逐渐减少，计算方法按照
来计算，Tfi为第i层放线的应数。
[0039] 上述控制系统中，所设计的卷绕测量装置实现了线缆收放线中线缆及卷盘位置的 准确检测。卷盘控制器根据所描述的方法实现线缆卷绕的长度和速度的计算。
[0040] 计算方法所用的公式及说明：
[0041 ]收放线时线缆卷绕圈数计算公式：
[0042]
〇)
[0043] 式中：Τι一一收放或放线时卷绕圈数；
[0044] Ν一一接近开关脉冲数；
[0045] Ζ-加强筋齿数；
[0046] Ζ1-检测孔孔数；
[0047] 收线时线缆卷绕圈数半径计算公式
[004引 Ri = RiN+(i-l)Xft^ (2)
[0049] 式中：Ri-一第i层计算半径；
[0050] Rin--卷筒初始内径；
[0化1] i--线缆卷绕层数；
[0052]化纖一一线缆外径；
[0053]线缆卷绕长度实时计算公式
[0化4] (3)
[0055] 式中：L--线缆卷绕长度；
[0056] Ri-第i层计算半径；
[0057] Tci一一第i层卷绕应数计算半径；
[0化引按照上述步骤完成收线后，卷盘控制器同时完成了收线总长度Lend、层数Cend、每层 卷绕应数Tci的计算和存储。
[0059] 放线时线缆卷绕圈数半径计算公式
[0060]
(4)
[0061] 式中:L--线缆卷绕长度；
[0062] Lend一一线缆卷绕最终长度；
[0063] Ri-第i层计算半径；
[0064] Tfi-一第i层放线应数计算半径。
[0065] 上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范 围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不 需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围W内。
【主权项】
1. 一种应急照明线缆收放长度测量装置，其特征是，包括卷盘控制器、线缆卷盘及排线 器，所述卷盘控制器控制线缆卷盘的转动，所述线缆卷盘上设有用于识别线缆卷盘转动圈 数的脉冲识别物，所述线缆卷盘的一侧或两侧设有识别脉冲识别物的接近开关，所述排线 器的两端各设有位置开关，接近开关和位置开关都与所述卷盘控制器连接，所述卷盘控制 器与显示模块连接。2. 如权利要求1所述一种应急照明线缆收放长度测量装置，其特征是，所述脉冲识别物 为设置在线缆卷盘上的加强筋或检测孔。3. 如权利要求1所述一种应急照明线缆收放长度测量装置，其特征是，所述接近开关和 位置开关连接隔离电路后连接所述卷盘控制器。4. 如权利要求1所述一种应急照明线缆收放长度测量装置，其特征是，所述卷盘控制器 还与按键或开关连接。5. -种基于权利要求1所述的一种应急照明线缆收放长度测量装置的方法，其特征是， 包括W下步骤， 步骤一，通过对脉冲识别物的识别检测出线缆卷盘实际所旋转的圈数； 步骤二，通过位置开关确定排线器收线或放线的层数； 步骤Ξ，通过步骤二求得的排线或放线的层数W及线缆自身的半径或直径得到每层中 线缆围成的半径或直径； 步骤四，根据W上得到的数据计算出收放线的长度。6. 如权利要求5所述一种应急照明线缆收放长度测量方法，其特征是，所述步骤四中， 收线时线缆的长度计算方法天i为自然数，L为线缆卷绕长度;1?1为第i层计 算半径;Tei为第i层卷绕应数。7. 如权利要求6所述一种应急照明线缆收放长度测量方法，其特征是，所述步骤四中， 放线时线缆的长度计算方法为?为自然数，L为线缆放线长度;Lend为线 缆卷绕最终长度;Ri为第i层计算半径;Tfi为第i层放线的应数。8. 如权利要求5所述一种应急照明线缆收放长度测量方法，其特征是，所述步骤一中旋 转的圈数的计算方法为，收线时利用公式Tci=(N-l)/Z计算，其中Tci为收线时第i层卷绕应 数;N为接近开关脉冲数;Z为脉冲识别物的数量。9. 如权利要求5所述一种应急照明线缆收放长度测量方法，其特征是，所述步骤Ξ中， 每层线缆围成的半径计算方法为，通过公式Ri = RiN+(i-l)XD繼计算，其中Ri为第i层计算 半径;Rin为卷筒初始内径;i为线缆卷绕层数;1??妖J线缆外径。10. 如权利要求5所述一种应急照明线缆收放长度测量方法，其特征是，所述步骤一中 旋转的圈数的计算方法为，放线时利用公式Tfi=(N-1)/Z计算，其中Tfi为放线时第i层放线 的应数;N为接近开关脉冲数;Z为脉冲识别物的数量。
【文档编号】B65H61/00GK105936448SQ201610547616
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】周广旭, 王平来, 张延波, 张立功, 王知学
【申请人】山东省科学院自动化研究所