一种压接管对边距在线检测系统及方法与流程

1.本发明涉及导地线压接技术领域，特别是涉及一种压接管对边距在线检测系统及方法。


背景技术：

2.我国高电压等级,长距离的电力输送基本采用了架空输电线路形式。架空线路对导、地线的基本要求：导线必须要有良好的导电性能；导、地线应有在架设中承受自重、风压、冰雪荷载的能力；架空导、地线还应具备抵御自然界空气中有害气体侵蚀的抗腐蚀性能。其导地线连接一般采用导管液压技术, 输电线路导地线压接头连接均采用压接管液压连接，在压接过程中，如果液压时所使用的压模与压接管不匹配，或者在压接时导地线与压接管未保持水平状态，未与液压机轴心相一致，就会导致压接管受压后产生弯曲，其连接点的安全性、可靠性直接关系到电能量输送和电网运行安全,公路,铁路上空连接点的脱落还可能导致公共安全事故。如果连接质量达不到要求，影响线路正常运行时的供电质量和供电的连续性。
3.目前在电力施工中还是用水平仪加直尺或卷尺测量压接管的对边距，通过分析压接管对边距的变化趋势可判断压接管弯曲度，此方法受到压接管弯曲位置及测量角度的影响，精确度差，且测量时必须双手操作，操作繁琐；经过文献查阅和科技查新，尚无一种用于针对压接管对边距在线检测系统。


技术实现要素：

4.针对目前在导地线压接工艺中，利用水平仪加直尺或卷尺测量压接管的对边距，精确度差，并且测量时必须双手操作的技术问题，本发明提出了一种压接管对边距在线检测系统及方法。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种压接管对边距在线检测系统，包括：固定基座，所述固定基座两侧分别设置有支撑架，对应的两组所述支撑架之间形成用于容纳压接管的检测通道；行走机构，所述行走机构设置在所述固定基座上，所述固定基座上设置有测距机构，以用于控制所述行走机构沿所述固定基座轴向等间距移动；检测机构，所述检测机构与所述行走机构相连接，以用于所述行走机构带动所述检测机构沿所述固定基座轴向移动；所述检测机构环设在所述压接管外侧，以用于同步测量所述检测机构与所述压接管六个侧面之间的距离；控制盒，所述控制盒设置在所述检测机构上，且所述控制盒分别与所述测距机构和远程主机通讯连接，以用于获取所述检测机构与所述压接管六个侧面之间的间距数据后，分别向所述测距机构发送行走控制指令，控制所述行走机构沿所述固定基座轴向等间距移动至下一测量点，以及向所述远程主机转发同步获取的六个间距数据，同时接收所述
行走机构反馈的移动至下一测量点的位置信号，并控制所述检测机构自动开始测量。
6.本发明通过布置检测机构可时一次性同步测量压接管6个侧面的间距，根据测量的6个侧面的间距，可快速计算确定3个对边距数据，进而实现高效、快速、准确检测压接管压接质量，同时在压接管同一截面位置测量完成后自动移动至下一测量点自动测量。
7.优选地，所述行走机构包括两组电动滑台，所述固定基座开设有两组平行布置的设备槽，所述电动滑台布置在所述设备槽内；所述电动滑台的滑座与所述检测机构固定连接，所述设备槽的一端设置有所述测距机构，所述测距机构与所述电动滑台中的传动电机电连接。
8.优选地，所述测距机构包括第一激光位移传感器和信号处理盒，所述第一激光位移传感和所述传动电机均与所述信号处理盒电连接，所述信号处理盒与所述控制盒通讯连接。
9.优选地，所述检测机构包括第一检测环和第二检测环，所述第一检测环和所述第二检测环分别与两组所述电动滑台固定连接，且所述第一检测环与所述第二检测环整体形成环形检测平台，所述环形检测平台上均匀布置有六个测距件，六个所述测距件均与所述控制盒电连接。
10.优选地，所述第一检测环通过第一延长架与其中一组所述电动滑台固定连接，所述第二检测环通过第二延长架与另一组所述电动滑台活动连接；所述第一检测环的两端分别设置有第一限位件，所述第二检测环的两端分别设置有第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件相配合。
11.优选地，所述第一限位件包括第一限位磁铁，所述第二限位件包括第二限位磁铁，所述第一限位磁铁与所述第二限位磁铁相吸合，以用于所述第一检测环和所述第二检测环抵触时保持固定。
12.优选地，所述测距件包括第二激光位移传感器，且六个所述第二激光位移传感器按照相邻夹角为60
°
均匀布置在所述第一检测环和所述第二检测环上，所述第二激光位移传感器与所述控制盒电连接。
13.优选地，所述控制盒包括fpga控制器，所述fpga控制器分别与蓄电池、数据采集板卡、无线通讯板卡以及存储器，所述数据采集板卡与所述检测机构中的测距件电连接，所述无线通讯板卡分别与蓝牙通讯模块和lora通讯模块，所述蓝牙通讯模块与所述测距机构中的信号处理盒通讯连接，所述lora通讯模块与所述远程主机通讯连接。
14.优选地，所述信号处理盒包括信号处理器，所述信号处理器通过电源适配器与外接电源电连接，所述信号处理器分别与蓝牙通讯模块以及继电器组电连接，所述继电器组与所述行走机构中的电动滑台电连接。
15.一种压接管对边距在线检测方法，包括以下步骤：s1、在同一竖直平面预设位置处按照相邻夹角为60
°
均匀布置有6个测距传感器，6个测距传感器环设在压接管外侧，同步测量压接管6个侧面与对应测距传感器之间的间距；s2、根据步骤s1，处于同一直线上两个测距传感器之间的间距为标准间距l，处于同一直线上的两个测距传感器分别测量压接管两个平行侧面至对应的测距传感器之间的间距为d1和d2；s3、根据步骤s2获取的两个平行侧面至对应两个测距传感器之间的间距d1和d2以
及标准间距l，计算两个平行侧面之间的对边距d，d=l-（d1+d2）；s4、重复步骤s2-s3，分别同步计算其余2个平行侧面之间的对边距；s5、根据步骤s1，当同步获取压接管6个侧面与对应测距传感器之间的间距后，将6个测距传感器沿所压接管轴向等间距移动至下一测量点，重复步骤s1-s4。
16.本发明通过在压接管的6个侧面外侧分别对应设置有一个测距传感器，进而可同步实现一次性获取同一纵截面位置处的6个侧面的间距数据，根据6个侧面的间距数据可快速计算得到3组对边距，同时在获取6个侧面的间距数据后自动移动至下一测量点自动开始测量，整体测量效率高、准确性高。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、本发明通过布置检测机构可时一次性同步测量压接管6个侧面的间距，根据测量的6个侧面的间距，可快速计算确定3个对边距数据，进而实现高效、快速、准确检测压接管压接质量，同时在压接管同一截面位置测量完成后自动移动至下一测量点自动测量；2、本发明整体结构布局紧凑，第一检测环和第二检测环分体式设计，并且第一检测环和第二检测环整体集成在固定基座上，在使用时可根据不同规格压接管的检测需求，灵活调节第一检测环和第二检测环开闭，并且在第一检测环和第二检测环对接抵触时，可保持固定锁紧状态，避免在使用时第一检测环和第二检测环出现晃动，影响测量准确性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明的一些实施例，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。
19.图1是本发明的整体结构主视图。
20.图2是本发明的整体结构俯视图。
21.图3是本发明的整体结构左视图。
22.图4是本发明中第一检测环和第二检测环的结构示意图。
23.图5是本发明的流程图。
24.图6是本发明的对边距检测原理图。
25.附图标记说明如下：1为固定基座，2为支撑架，3为压接管，4为检测机构，5为行走机构，6为第一激光位移传感器；41为第一检测环，411为第一延长架，412为控制盒；42为第二检测环，421为第二延长架；43为第二激光位移传感器。
具体实施方式
26.以下结合附图1-6，对本发明的技术方案作进一步阐释：实施例一如图1-图4所示，本发明公开了一种压接管对边距在线检测系统，包括固定基座1、
行走机构5、检测机构4以及控制盒412，所述固定基座1两侧分别设置有支撑架2，对应的两组所述支撑架2之间形成用于容纳压接管的检测通道。也就是说，在固定基座两侧对称设置有支撑架，并且在支撑架上开设有容纳槽，对应的容纳槽处于同一直线上，对应的容纳槽整体形成检测通道，以便于将压接管两端分别平稳放置在容纳槽内，随后便于检测机构在行走机构的带动下对压接管的6个侧面同步测量，并且测量数据实时反馈至控制盒。
27.具体地，所述行走机构5设置在所述固定基座1上，所述固定基座1上设置有测距机构，以用于控制所述行走机构5沿所述固定基座1轴向等间距移动。也就是说，在固定基座上布置行走机构，同时在固定基座的一端设置有测距机构，利用测距机构监测行走机构沿固定基座轴向移动距离，进而可实现精确控制行走机构等间距移动。
28.在一些实施例中，所述行走机构5包括两组电动滑台，所述固定基座1开设有两组平行布置的设备槽，所述电动滑台布置在所述设备槽内；所述电动滑台的滑座与所述检测机构4固定连接，所述设备槽的一端设置有所述测距机构，所述测距机构与所述电动滑台中的传动电机电连接。也就是说，在固定基座上开设的设备槽内安装电动滑台，同时在设备槽的一端布置测距机构，利用测距机构监测电动滑台中滑动座的移动距离，同时当电动滑台中滑动座到达设定位置后，测距机构控制电动滑台停止，进而可实现精确控制电动滑台中滑动座的移动距离。
29.在一些实施例中，所述测距机构包括第一激光位移传感器6和信号处理盒，所述第一激光位移传感器6和所述传动电机均与所述信号处理盒电连接，所述信号处理盒与所述控制盒通讯连接。也就是说，通过在设备槽的一端布置第一激光位移传感器，利用第一激光位移传感器实时监测电动滑台中滑动座的移动间距，同时在固定基座上且在设备槽的一端设置有信号处理盒，信号处理盒实时接收第一激光位移传感器反馈的测距数据，当滑动座到达设定距离后，信号处理盒控制电动滑台停止运行，同时信号处理盒向控制盒反馈到达测量点信号，此时控制盒控制检测机构开始对压接管的六个侧面进行测距。
30.具体地，所述检测机构4与所述行走机构5相连接，以用于所述行走机构5带动所述检测机构4沿所述固定基座1轴向移动；所述检测机构4环设在所述压接管3外侧，以用于同步测量所述检测机构4与所述压接管3六个侧面之间的距离。也就是说，在行走机构中的滑动座上安装检测机构，通过行走机构带动检测机构沿固定基座轴向移动，进而可实现对压接管轴向多点位置处等间距测量，而且整个检测机构可一次性同时对压接管同一截面位置处的六个侧面进行测量，整体测量效率高，整个检测过程无需人工参与，避免了人工操作造成误差。
31.在一些实施例中，所述检测机构4包括第一检测环41和第二检测环42，所述第一检测环41和所述第二检测环42分别与两组所述电动滑台固定连接，且所述第一检测环41与所述第二检测环42整体形成环形检测平台，所述环形检测平台上均匀布置有六个测距件，六个所述测距件均与所述控制盒412电连接。也就是说，利用第一检测环和第二检测环分别对称固定设置在两组电动滑台上，利用两组电动滑台分别同步带动第一检测环和第二检测环沿固定基座轴向移动，同时在第一检测环和第二检测环整体组成的环形检测平台上按照相邻夹角为60
°
均匀布置有6个测距件，进而利用6个测距件分别同步测量压接管6个侧面至对应的测距件之间的间距，并且测距件获取的测量数据实时传输至控制盒。
32.需要注意的是，导地线压接工艺中包括导地线与耐张管压接、导地线与接续管压
接，其中耐张管和接续管统称为压接管，压接管在压接前截面形状为圆柱形，在压接后截面形状为正六边形，针对压接管压接成型后的特殊结构设计环设6个第二激光位移传感器，可同步一次测量压接管6个侧面的间距数据，大大提高测量效率。
33.在一些实施例中，所述第一检测环41通过第一延长架411与其中一组所述电动滑台固定连接，所述第二检测环42通过第二延长架421与另一组所述电动滑台活动连接；所述第一检测环41的两端分别设置有第一限位件，所述第二检测环42的两端分别设置有第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件相配合。也就是说，为了满足对压接管6个侧面同时测量距离以及满足连续性自动检测压接管轴向多点位置需求，因此设计将第一检测环通过第一延长架与电动滑台中的滑动座固定连接，第二检测环通过第二延长架与另一组电动滑台中的滑动座固定连接，第一延长架和第二延长架使得第一检测环和第二检测环整体呈架空结构，进而可便于对压接管进行包裹，可便于连续同步检测多点位置处的6个侧面间距参数，同时在第一检测环和第二检测环通过第一限位件和第二限位件保持固定状态，避免后续第一检测环和第二检测环在后续移动时的稳定性，以及后续的同步测量。
34.需要注意的是，第二检测环42与第二延长架421通过连接销活动连接，即在第二延长架421上部设置有容纳第二检测环42端部的容纳槽，将第二检测环42端部穿设在容纳槽内，并利用连接销将第二检测环42与第二延长架421活动连接，进而在后续操作更换测距件时，可灵活调节第二检测环位置。
35.可选的，所述第一限位件包括第一限位磁铁，所述第二限位件包括第二限位磁铁，所述第一限位磁铁与所述第二限位磁铁相吸合，以用于所述第一检测环41和所述第二检测环42抵触时保持固定。也就是说，本实施例中分别在第一检测环和第二检测环的两端设置第一限位磁铁和第二限位磁铁，当第一支撑环和第二支撑环通过第一限位磁铁和第二限位磁铁接触抵靠时，利用第一限位磁铁和第二限位磁铁相互吸合，进而将第一支撑环和第二支撑环保持锁紧固定状态。
36.需要注意的是，本实施例中第一限位件和第二限位件还可设计为其余可拆卸结构，例如第一限位件和第二限位件分别为第一限位杆和第二限位杆，在第一限位杆上开设有容纳所述第二限位杆的限位槽，第二限位杆穿设在限位槽内，同时在第二限位杆和限位槽内开设有贯穿第二限位杆和限位槽的通孔，在通孔内穿设螺钉，进而对第一限位杆和第二限位杆二次固定。
37.在一些实施例中，所述测距件包括第二激光位移传感器43，且六个所述第二激光位移传感器43按照相邻夹角为60
°
均匀布置在所述第一检测环41和所述第二检测环42上，所述第二激光位移传感器43与所述控制盒412电连接。也就是说，在第一检测环和第二检测环上分别均匀布置有6个第二激光位移传感器，同时每两个相邻的第二激光位移传感器之间的夹角为60
°
，通过6个激光位移传感器可对压接管每一个侧面分别进行测距，同时获取的测距数据传输至控制盒。
38.具体地，所述控制盒412设置在所述检测机构4上，且所述控制盒412分别与所述测距机构和远程主机通讯连接，以用于获取所述检测机构4与所述压接管3六个侧面之间的间距数据后，分别向所述测距机构发送行走控制指令，控制所述行走机构5沿所述固定基座1轴向等间距移动至下一测量点，以及向所述远程主机转发同步获取的六个间距数据，同时接收所述行走机构反馈的移动至下一测量点的位置信号，并控制所述检测机构自动开始测
量。也就是说，在检测机构上设置有控制盒，检测机构同步获取压接管6个侧面至对应测距件之间的间距数据，并实时传输至控制盒，当控制盒接收到6个侧面的间距数据后，同时向信号处理盒发送行走控制指令，信号处理盒控制行走机构动作，同时控制盒向远程主机转发接收的6个侧面的间距数据，当行走机构移动至下一测量点时，测距机构控制行走机构停止运行，同时向控制盒发送位置达到信号，此时控制盒可再次控制测距件对压接管进行测量间距，进而整体可自动连续完成压接管轴向多点位置处六个侧面的间距数据采集。
39.在一些实施例中，所述控制盒412包括fpga控制器，所述fpga控制器分别与蓄电池、数据采集板卡、无线通讯板卡以及存储器，所述数据采集板卡与所述检测机构中的测距件电连接，所述无线通讯板卡分别与蓝牙通讯模块和lora通讯模块，所述蓝牙通讯模块与所述测距机构中的信号处理盒通讯连接，所述lora通讯模块与所述远程主机通讯连接。也就是说，通过fpga控制器实时接收蓝牙通讯模块转发的信号处理盒反馈的位置到达信号，同时测距件获取的压接管6个侧面至测距件之间的间距数据实时传输至fpga控制器，fpga控制器将接收的6个侧面至测距件之间的间距数据通过lora通讯模块转发至远程主机。
40.在一些实施例中，所述信号处理盒包括信号处理器，所述信号处理器通过电源适配器与外接电源电连接，所述信号处理器分别与蓝牙通讯模块以及继电器组电连接，所述继电器组与所述行走机构中的电动滑台电连接。也就是说，利用信号处理器接收第一激光位移传感器反馈的移动距离数据，当电动滑台移动设定间距到达设定位置时，信号处理器控制继电器组断电，此时电动滑台停止动作，同时信号处理器通过蓝牙通讯模块向控制盒发送位置到达信号，当控制盒接收到信号处理器反馈的信号后，控制盒控制第二激光位移传感器同步对压接管6个侧面进行测量。
41.实施例二如图5和图6所示，本发明还公开了一种压接管对边距在线检测方法，包括以下步骤：s1、在同一竖直平面预设位置处按照相邻夹角为60
°
均匀布置有6个测距传感器，6个测距传感器环设在压接管外侧，同步测量压接管6个侧面与对应测距传感器之间的间距。也就是说，同时在压测管外侧环设有6个测距传感器，6个测距传感器按照每两个相邻夹角为60
°
均匀间隔布置，通过6个测距传感器可同步分别一次性测量压接管6个侧面至对应测距传感器之间的间距，大大提高了测量效率。需要注意的是，本实施例中测距传感器为激光位移传感器。
42.s2、根据步骤s1，处于同一直线上两个测距传感器之间的间距为标准间距l，处于同一直线上的两个测距传感器分别测量压接管两个平行侧面至对应的测距传感器之间的间距为d1和d2。也就是说，在同一平面内均匀布置的6个测距传感器，其中处于同一直线上的两个测距传感器之间的间距为已知量l，同时对应的两个测距传感器分别测量与对应的两个平行侧面之间间距分别为d1和d2；其余4个测距传感器测量过程与上述相同。
43.s3、如图6所示，根据步骤s2获取的两个平行侧面至对应两个测距传感器之间的间距d1和d2以及标准间距l，计算两个平行侧面之间的对边距d，d=l-（d1+d2）。也就是说，根据已知的两个测距传感器之间的预设标准间距l，以及分别测量得到的两个平行侧面之间的间距d1和d2，可直接计算得出其两个平行侧面之间的对边距d。
44.s4、重复步骤s2-s3，分别同步计算其余2个平行侧面之间的对边距。也就是说，压
接管中其余两组对边距计算过程与上述过程相同，进而可同步快速得到压接管三组对边距，针对压接管轴向上不同测量点位置处的对边距进行同一方向上比对计算斜率值变化，可快速判断压接管的弯曲度。
45.s5、根据步骤s1，当同步获取压接管6个侧面与对应测距传感器之间的间距后，将6个测距传感器沿所述压接管轴向等间距移动至下一测量点，重复步骤s1-s4。也就是说，当压接管6个侧面至对应测距传感器之间的间距同步测量完成后，将6个测距传感器沿固定基座轴向等间距移动至下一测量点后，可再次进行同步测量该位置处压接管的6个侧面的间距，整体对整段压接管多个测量点连续测量，通过获取压接管多点位置的对边距，可间接分析计算压接管的弯曲度，进而完成对导地线压接质量的检测。
46.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。