一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统的制作方法

本发明涉及的全介质自承式光缆挂点空间电位计算方法及系统，特别是涉及应用于电力系统和光缆的一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统。

背景技术：

1、在现有技术中，光缆挂点空间电位的计算通常涉及多种因素，包括电场强度分布、杆塔模型、输电线路参数等。

2、中国发明专利cn113239557说明书公开了一种基于模拟电荷法的adss光缆挂点位置确定方法，属于高压输电线路技术领域。本发明通过对实际的杆塔模型进行了1:1比例建模的建立，同时考虑输电线的弧垂影响，采用悬链线模型建立包含杆塔两侧的输电线模型。对模型采取分非均匀划分处理，使离散后的结果更加贴合实际模型的状态，根据对模型的划分后的结果设置了相应的模拟线电荷，模拟电荷的数量与实际分裂子导线相一致，使得所计算出的场域内各点的电场值精确度更高，结合杆塔的实际尺寸，找出适合adss光缆悬挂的位置。同时，本申请利用空间变换在单个线电荷所处的独立坐标系中推导出了简洁的电场系数的数值解计算式，使得计算量更小。

3、以上设计虽然使得所计算出的场域内各点的电场值精确度更高，结合杆塔的实际尺寸，找出适合adss光缆悬挂的位置，但还存在一定的局限性，如现有的计算方法和系统往往需要较强的专业知识，且不能根据施工现场情况进行实地分析计算，不便于工程人员快速准确地得出结果。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是如何实现在安装全介质自承式光缆时，准确、高效和直观地计算和确定光缆挂点的空间电位和附挂位置并对计算结果进行实地检测验证的技术问题。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，包括移动机构和移动终端，移动机构顶部设有第一机械臂，第一机械臂远离移动机构一端设有第二机械臂，移动机构和第一机械臂之间通过蜗轮蜗杆减速机转动连接，第一机械臂内固定连接有第一伸缩装置，第一伸缩装置远离第一机械臂一端与蜗轮蜗杆减速机固定连接，第二机械臂内固定连接有第二伸缩装置，第二伸缩装置远离第二机械臂一端固定连接有电场检测机构；

3、移动终端包括遥控器和计算系统，遥控器上转动连接有触摸显示屏；

4、触摸显示屏包括输入接口和输出接口，输入接口用于接收用户输入的参数，输出接口用于展示计算结果和提供可能的光缆附挂位置建议；

5、计算系统包括杆塔模型库和计算模块，杆塔模型库内含多种预设的杆塔模型或基于用户输入参数设计的杆塔模型计算模块，用于根据用户输入的参数和选择的杆塔模型，计算电场强度分布和光缆挂点的空间电位。

6、在上述全介质自承式光缆挂点空间电位计算方法及系统中，为用户提供一个准确、高效、直观和用户友好的工具，以便在安装光缆时能够准确地计算和确定光缆的挂点位置并能根据计算结果进行实地检测验证，确保光缆安装的安全、合规和优化。

7、作为本申请的进一步改进，计算模块包括电场强度分布计算子模块和挂点空间电位计算子模块，还包括负荷承载和对地距离计算模块，用于评估光缆附挂位置的安全性和合规性。

8、作为本申请的再进一步改进，移动机构包括车体，车体上固定连接有动力电机和转向电机，动力电机和转向电机动力轴上分别固定连接有多个动力轮和转向轮，动力轮和转向轮均为强磁材料制成；

9、蜗轮蜗杆减速机包括步进电机，步进电机动力轴上固定连接有蜗杆，蜗杆外端啮合连接有蜗轮；

10、第一伸缩装置和第二伸缩装置均包括丝杆电机，多个丝杆电机动力轴上均固定连接有丝杆，多个丝杆外端均螺纹连接有滑套，多个滑套上分别固定连接有伸缩杆，多个伸缩杆分别与第一机械臂和第二机械臂内壁滑动连接，多个丝杆电机分别与第一机械臂和第二机械臂固定连接。

11、作为本申请的更进一步改进，包括以下步骤，

12、s1、模型预设，提供杆塔模型选择或设计的选项；

13、s2、参数输入，根据用户输入的参数包括光缆的结构型号、输电线路电压等级、导线截面积和直径、回路的运行方式和杆塔的具体型号参数，计算杆塔处的电场强度分布；

14、s3、电场强度分布计算，利用电场强度分布数据，通过数值积分方法计算光缆挂点的空间电位；

15、s4、位置建议，提供可能的光缆附挂位置建议；

16、s5、计算负荷承载和对地距离，以评估光缆附挂位置的安全性和合规性；

17、s6、实地检测验证，通过移动终端控制移动机构攀爬到杆塔上系统计算给出的光缆附挂位置建议点，对位置建议点电场强度进行检测验证。

18、作为本申请的又一种改进，杆塔模型是基于预设的杆塔模型库选择或者基于用户输入的参数设计。

19、作为本申请的又一种改进的补充，电场强度分布计算是通过有限元分析或其他数值分析方法实现。

20、作为本申请的又一种改进的补充，位置建议包括将电场强度分布图、空间电位图以及其他相关计算结果显示给用户的步骤。

21、作为本申请的再一种改进，还包括结果导出模块，用于导出计算结果和图形，以便于进一步分析或用于报告和文档编制；

22、还包括帮助和支持模块，用于提供在线帮助、错误提示和问题解决方案，以帮助用户更有效地使用系统。

23、综上，本方案具有以下有益效果：

24、1.准确性，通过引入精确的电场强度分布计算和数值积分方法，能够准确计算光缆挂点的空间电位并能根据计算结果进行实地检测验证从而提供更准确的光缆附挂位置建议，确保了光缆系统的安全和稳定运行。

25、2.用户友好，用户友好的图形用户界面，允许用户轻松输入所需参数并直观查看计算结果和附挂位置建议，极大地提高了用户的操作体验和工作效率，同时移动机构可以在移动终端的操控下自动攀爬到杆塔上，对计算给出的挂点进行实地检测验证。

26、3.灵活性，通过提供杆塔模型库和自定义设计功能，为用户提供了灵活的杆塔模型选择和设计选项，使得系统能够适应不同的工程需求和条件，提高了系统的适用性和灵活性。

27、4.结果呈现和导出，结果呈现和导出功能使用户能够轻松理解计算结果并导出数据和图形，以便于进行进一步分析或用于报告和文档编制，提高了用户的工作效率。

28、5.完整性，通过提供负荷承载和对地距离的计算功能，为用户提供了一个全面的工具，使用户能够在一个系统中完成所有必要的计算和分析，减少了切换不同工具和平台的时间和努力。

29、6.在线帮助和支持，在线帮助和支持功能为用户提供及时和有效的帮助，使用户能够在遇到问题时快速找到解决方案，保证了用户的工作进度和效率。

30、7.高效性，通过自动化的计算和分析流程，缩短了光缆挂点空间电位的计算时间，提高了工程师和技术人员的工作效率，从而加快了光缆设计和安装项目的进度。

技术特征：

1.一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，其特征在于：包括移动机构（1）和移动终端（2），所述移动机构（1）顶部设有第一机械臂（3），所述第一机械臂（3）远离移动机构（1）一端设有第二机械臂（4），所述移动机构（1）和第一机械臂（3）之间通过蜗轮蜗杆减速机（5）转动连接，所述第一机械臂（3）内固定连接有第一伸缩装置（6），所述第一伸缩装置（6）远离第一机械臂（3）一端与蜗轮蜗杆减速机（5）固定连接，所述第二机械臂（4）内固定连接有第二伸缩装置（7），所述第二伸缩装置（7）远离第二机械臂（4）一端固定连接有电场检测机构（8）；

2.根据权利要求1所述的一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，其特征在于：所述计算模块包括电场强度分布计算子模块和挂点空间电位计算子模块，还包括负荷承载和对地距离计算模块，用于评估光缆附挂位置的安全性和合规性。

3.根据权利要求1所述的一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，其特征在于：所述移动机构（1）包括车体（101），所述车体（101）上固定连接有动力电机（102）和转向电机（103），所述动力电机（102）和转向电机（103）动力轴上分别固定连接有多个动力轮（104）和转向轮（105），所述动力轮（104）和转向轮（105）均为强磁材料制成；

4.根据权利要求1所述的一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，其特征在于：包括以下步骤，

5.根据权利要求4所述的一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，其特征在于：所述杆塔模型是基于预设的杆塔模型库选择或者基于用户输入的参数设计。

6.根据权利要求4所述的一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，其特征在于：所述电场强度分布计算是通过有限元分析或其他数值分析方法实现。

7.根据权利要求4所述的一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，其特征在于：所述位置建议包括将电场强度分布图、空间电位图以及其他相关计算结果显示给用户的步骤。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，其特征在于：还包括结果导出模块，用于导出计算结果和图形，以便于进一步分析或用于报告和文档编制。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，其特征在于：还包括帮助和支持模块，用于提供在线帮助、错误提示和问题解决方案，以帮助用户更有效地使用系统。

技术总结
本发明涉及一种全介质自承式光缆挂点空间电位计算系统，包括输入接口、杆塔模型库、计算模块、负荷承载和对地距离计算模块、输出接口，用户首先通过输入接口输入相关参数并从杆塔模型库中选择或设计杆塔模型，计算模块根据用户输入的参数和选择的杆塔模型，计算电场强度分布和光缆挂点的空间电位，负荷承载和对地距离计算模块进一步评估光缆附挂位置的安全性和合规性并能根据计算结果进行实地检测验证，输出接口展示所有计算结果并提供光缆附挂位置的建议，用户可以通过结果导出模块导出计算结果和图形，以便于进一步分析或用于报告和文档编制，帮助和支持模块为用户提供了在线帮助、错误提示和问题解决方案。

技术研发人员：杨贤,黄亦城,陈风舟,王储,曹佳飞,董康胤
受保护的技术使用者：江苏泽宇智能电力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25