一种基于贝雷架的布线施工方法和装置

技术领域

本发明涉及悬吊施工技术领域，尤其涉及一种基于贝雷架的布线施工方法和装置。

背景技术

随着城市建设的快速发展，地铁、水务、燃气、通讯等施工如火如荼，受广州市区地下管线情况所制约，这些施工的路径往往需要下穿高压电缆线行，下穿时需要挖空电缆保护结构下方土壤。为确保电缆及其保护结构不发生塌陷，须对电缆进行悬吊保护。

传统的电缆悬吊保护承力主体通常采用多个人工进行钢制的贝雷架的搭建实现。

但传统的电缆悬吊保护方式的材料准备、运输、焊接、制孔、吊装等工序消耗时间长，组装过程繁琐，同时也需要较多的人力协作才能完成组装工作，安装效率较低。

发明内容

本发明提供了一种基于贝雷架的布线施工方法和装置，解决了传统的电缆悬吊保护方式的材料准备、运输、焊接、制孔、吊装等工序消耗时间长，组装过程繁琐，同时也需要较多的人力协作才能完成组装工作，安装效率较低的技术问题。

本发明提供的一种基于贝雷架的布线施工方法，应用于电力作业车内的控制器，所述电力作业车还包括探测雷达和机械臂，所述方法包括：

响应布线施工请求，调用所述探测雷达扫描当前区域，得到电缆布线信息；

按照所述电缆布线信息定位电缆，并清除所述电缆上方和侧方的土石；

当所述土石被清除完毕后，根据所述电缆布线信息结合预设的施工距离，调用所述机械臂架设可调节贝雷架在所述当前区域；

以所述可调节贝雷架为支架，对所述电缆进行悬吊；

当清除所述电缆下方的土石后，调用所述机械臂在所述电缆下方执行布线操作。

可选地，所述响应布线施工请求，调用所述探测雷达扫描当前区域，得到电缆布线信息的步骤，包括：

响应布线施工请求，调用所述探测雷达在当前区域发射超高频宽带短脉冲电磁波；

当所述探测雷达接收到返回电磁波时，按照所述返回电磁波的变化特征确定电缆在所述当前区域内的空间位置和形态信息；

按照所述空间位置和所述形态信息构建三维模型，得到电缆布线信息。

可选地，所述当所述土石被清除完毕后，根据所述电缆布线信息结合预设的施工距离，调用所述机械臂架设可调节贝雷架在所述当前区域的步骤，包括：

当所述土石被清除完毕后，从所述电缆布线信息中提取所述电缆对应的位置走向路线；

若所述位置走向路线存在曲率大于或等于预设曲率阈值的目标路段，则将所述目标路段确定为架设转角位置；

按照所述位置走向路线叠加预设的施工距离，计算架设长度；

按照所述架设长度与所述架设转角位置，调用所述机械臂架设可调节贝雷架在所述当前区域。

可选地，所述电力作业车上搭载有底座和多节横梁；所述按照所述架设长度与所述架设转角位置，调用所述机械臂架设可调节贝雷架在所述当前区域的步骤，包括：

按照所述架设长度结合所述横梁的固定长度，确定所述横梁的需求节数；

按照各所述架设转角位置结合所述曲率计算对应的转角角度；

调用所述机械臂按照所述转角角度对所述横梁进行切割，得到转角横梁；

调用所述机械臂按照所述需求节数抓取多节所述横梁并连接；

调用所述机械臂在所述架设转角位置连接所述转角横梁，得到拼接横梁；

调用所述机械臂将抓取的底座连接在所述拼接横梁两侧后，得到可调节贝雷架并架设在当前区域。

可选地，所述横梁和所述底座分别采用铝合金制造；

所述横梁上开凿有螺栓孔，各节所述横梁之间通过多组螺栓连接；

所述底座内部加装有铁箱。

本发明还提供了一种基于贝雷架的布线施工装置，应用于电力作业车内的控制器，所述电力作业车还包括探测雷达和机械臂，所述装置包括：

请求响应模块，用于响应布线施工请求，调用所述探测雷达扫描当前区域，得到电缆布线信息；

定位清除模块，用于按照所述电缆布线信息定位电缆，并清除所述电缆上方和侧方的土石；

架设调用模块，用于当所述土石被清除完毕后，根据所述电缆布线信息结合预设的施工距离，调用所述机械臂架设可调节贝雷架在所述当前区域；

悬吊调用模块，用于以所述可调节贝雷架为支架，对所述电缆进行悬吊；

布线调用模块，用于当清除所述电缆下方的土石后，调用所述机械臂在所述电缆下方执行布线操作。

可选地，所述请求响应模块具体用于：

响应布线施工请求，调用所述探测雷达在当前区域发射超高频宽带短脉冲电磁波；

当所述探测雷达接收到返回电磁波时，按照所述返回电磁波的变化特征确定电缆在所述当前区域内的空间位置和形态信息；

按照所述空间位置和所述形态信息构建三维模型，得到电缆布线信息。

可选地，所述架设调用模块，包括：

路线提取子模块，用于当所述土石被清除完毕后，从所述电缆布线信息中提取所述电缆对应的位置走向路线；

转角确定子模块，用于若所述位置走向路线存在曲率大于或等于预设曲率阈值的目标路段，则将所述目标路段确定为架设转角位置；

架设长度计算子模块，用于按照所述位置走向路线叠加预设的施工距离，计算架设长度；

架设调用子模块，用于按照所述架设长度与所述架设转角位置，调用所述机械臂架设可调节贝雷架在所述当前区域。

可选地，所述电力作业车上搭载有底座和多节横梁；所述架设调用子模块具体用于：

按照所述架设长度结合所述横梁的固定长度，确定所述横梁的需求节数；

按照各所述架设转角位置结合所述曲率计算对应的转角角度；

调用所述机械臂按照所述转角角度对所述横梁进行切割，得到转角横梁；

调用所述机械臂按照所述需求节数抓取多节所述横梁并连接；

调用所述机械臂在所述架设转角位置连接所述转角横梁，得到拼接横梁；

调用所述机械臂将抓取的底座连接在所述拼接横梁两侧后，得到可调节贝雷架并架设在当前区域。

可选地，所述横梁和所述底座分别采用铝合金制造；

所述横梁上开凿有螺栓孔，各节所述横梁之间通过多组螺栓连接；

所述底座内部加装有铁箱。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

通过电力作业车里的控制器响应布线施工请求，调用探测雷达扫描当前区域，得到电缆布线信息；按照电缆布线信息定位电缆，并清除电缆上方和侧方的土石；当土石被清除完毕后，根据电缆布线信息结合预设的施工距离，调用机械臂架设可调节贝雷架在当前区域；以可调节贝雷架为支架，对电缆进行悬吊；当清除电缆下方的土石后，调用机械臂在电缆下方执行布线操作。从而摒弃了传统的钢材结构，解决了传统方案组装过程繁琐，同时也需要较多的人力协作才能完成组装工作，安装效率较低的技术问题，进而通过机械臂等半自动化方式进行布线操作，有效提高工作效率。

附图说明

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它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于贝雷架的布线施工方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种贝雷架的整体结构图；

图3为本发明实施例中的一种横梁的中间剖面图；

图4为本发明实施例中的一种横梁的透视剖面图；

图5为本发明实施例的一种横梁的整体示意图；

图6为本发明实施例中的一种底座的整体示意图；

图7为本发明实施例提供的一种基于贝雷架的布线施工装置的结构框图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于贝雷架的布线施工方法和装置，用于解决传统的电缆悬吊保护方式的材料准备、运输、焊接、制孔、吊装等工序消耗时间长，组装过程繁琐，同时也需要较多的人力协作才能完成组装工作，安装效率较低的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种基于贝雷架的布线施工方法的步骤流程图。

本发明提供的一种基于贝雷架的布线施工方法，应用于电力作业车内的控制器，电力作业车还包括探测雷达和机械臂，方法包括：

步骤101，响应布线施工请求，调用探测雷达扫描当前区域，得到电缆布线信息；

可选地，步骤101可以包括以下子步骤：

响应布线施工请求，调用探测雷达在当前区域发射超高频宽带短脉冲电磁波；

当探测雷达接收到返回电磁波时，按照返回电磁波的变化特征确定电缆在当前区域内的空间位置和形态信息；

按照空间位置和形态信息构建三维模型，得到电缆布线信息。

探测雷达指的是探地雷达(GPR)，是适用于使用无线电波(通常在1到1000MHz频率范围内)来绘制埋在地下或人造结构中的结构和特征的技术。

在本发明实施例中，响应外部发送的布线施工请求，确定需要布线的类型、长度以及布线位置，并移动电力作业车到该对应的布线位置后，调用探测雷达在当前区域内移动并发射超高频宽带短脉冲电磁波，但探测雷达接收到地下介质返回的返回电磁波时，按照该返回电磁波的变化特征包括但不限于波长、强度和反射信号峰值等。结合变化特征在时间内的变化情况，且由于不同介质呈现不同的介电常数，可以确定电缆在当前区域内的空间位置和形态信息。

再进一步按照空间位置和形态信息构建电缆在当前区域内的三维模型，以得到电缆布线信息。

需要说明的是，空间位置指的是电缆在当前区域内的深度、宽度和长度等，形态信息包括但不限于电缆在当前区域的弯曲度以及具体的布线形状等。

步骤102，按照电缆布线信息定位电缆，并清除电缆上方和侧方的土石；

在本实施例中，控制器可以按照电缆布线信息所反映的三维结构，从中定位到电缆所处的位置以及走向，此时可以调用外部的挖掘机或者其他机械对点上方和侧方的土石进行清除，以暴露出电缆。

步骤103，当土石被清除完毕后，根据电缆布线信息结合预设的施工距离，调用机械臂架设可调节贝雷架在当前区域；

在本实施例中

进一步地，步骤103可以包括以下子步骤S11-S14：

S11、当土石被清除完毕后，从电缆布线信息中提取电缆对应的位置走向路线；

在本实施例中，当上方与侧方的土石被清除完毕后，由于电缆在布设完成后一般不会对其走向进行更改以影响传输效果，此时可以再次读取电缆布线信息中的电缆走向，从而提取到在电缆对应的位置走向路线。

可选地，还可以通过图像视觉的方式获取电缆的实际图像，以进一步提高位置走向路线获取的精确度。

S12、若位置走向路线存在曲率大于或等于预设曲率阈值的目标路段，则将目标路段确定为架设转角位置；

与此同时，控制器可以通过检测位置走向路线内是否存在曲率大于或等于预设曲率阈值的路段，将其作为目标路段并将该路段确定为架设转角位置，以提供后续对贝雷架进行角度调整的数据基础。

S13、按照位置走向路线叠加预设的施工距离，计算架设长度；

在本实施例中，在当前区域的两侧仍然需要留下施工距离以保证安全，此时可以按照位置走向路线的总长度叠加两侧的施工距离，得到架设长度。

需要说明的是，还可以截取位置走向路线中曲率小于预设曲率阈值的部分作为直线部分，按照直线部分叠加施工距离，得到架设长度。

S14、按照架设长度与架设转角位置，调用机械臂架设可调节贝雷架在当前区域。

在本发明的一个示例中，电力作业车上搭载有底座和多节横梁；步骤S14可以包括以下子步骤：

按照架设长度结合横梁的固定长度，确定横梁的需求节数；

按照各架设转角位置结合曲率计算对应的转角角度；

调用机械臂按照转角角度对横梁进行切割，得到转角横梁；

调用机械臂按照需求节数抓取多节横梁并连接；

调用机械臂在架设转角位置连接转角横梁，得到拼接横梁；

调用机械臂将抓取的底座连接在拼接横梁两侧后，得到可调节贝雷架并架设在当前区域。

在本发明实施例中，为方便后续施工，电力作业车上还可以直接搭载底座和多节横梁。按照架设长度与横梁的固定长度支架的比值，确定所需横梁的需求节数。再按照各架设转角位置和具体曲率，计算相应的转角角度，以确定横向需要调整的尺寸。

调用机械臂或是通过其他方式按照转角角度对横梁进行切割并开凿对应的螺栓孔，得到转角横梁。

与此同时，调用机械臂按照需求节数抓取相应的多节横梁并从其上的螺栓孔进行螺栓连接，在驾驶转角位置连接转角横梁后，得到拼接横梁。

如图2所示，最后调用机械部抓取两侧的底座2，分别将底座2螺栓连接在拼接横梁的两侧，得到可调节贝雷架并架设在当前区域，等待后续进一步的布线施工。

可选地，横梁和底座分别采用铝合金制造；

横梁上开凿有螺栓孔，各节横梁1之间通过多组螺栓连接；

底座内部加装有铁箱3。

由于铝材合金材料具有质量轻、强度好、耐腐蚀性能好等特点，可以很好地弥补传统贝雷架工程应用的不足。同时，新型悬吊装置在组装时采用螺栓连接，无需经过传统贝雷架的打孔焊接等步骤，其安全性、效率性具有显著优势。

请参阅图3，图3为本发明实施例中的一种横梁的中间剖面图，可见横梁中间部分为工字型结构，可以采用铝材合金进行制造，在保证硬度的前提上，降低横梁的重量。

请参阅图4，图4为本发明实施例中的一种横梁的透视剖面图。

横梁与横梁之间或横梁与底座之间可以通过螺栓进行连接，每一个横梁上均开凿有多个螺栓孔11。

请参阅图5，图5为本发明实施例的一种横梁的整体示意图。

主体结构为横梁1，多根横梁1使用螺栓连接，实际长度可根据现场情况调节，最长拼接长度初步设计为8米，满足一般电缆悬吊情况需求。

请阅图6，图6为本发明实施例中的一种底座的整体示意图。

其上同样设有多个螺栓孔21，两侧分体结构为加装了铁箱3的底座2用以固定受力，可承重高8米以内高压电缆的悬吊重量。

步骤104，以可调节贝雷架为支架，对电缆进行悬吊；

在本实施例中，在可调节贝雷架被架设完成后，可以通过人工或是机械臂对电缆进行悬吊，以方便清理电缆下方的土石。

步骤105，当清除电缆下方的土石后，调用机械臂在电缆下方执行布线操作。

在电缆下方的土石清除完成后，可以调用机械臂在电缆下方执行布线请求所对应的布线操作，例如水管、燃气管道或其他类型的管道布线。

在本发明实施例中，通过电力作业车里的控制器响应布线施工请求，调用探测雷达扫描当前区域，得到电缆布线信息；按照电缆布线信息定位电缆，并清除电缆上方和侧方的土石；当土石被清除完毕后，根据电缆布线信息结合预设的施工距离，调用机械臂架设可调节贝雷架在当前区域；以可调节贝雷架为支架，对电缆进行悬吊；当清除电缆下方的土石后，调用机械臂在电缆下方执行布线操作。从而摒弃了传统的钢材结构，解决了传统方案组装过程繁琐，同时也需要较多的人力协作才能完成组装工作，安装效率较低的技术问题，进而通过机械臂等半自动化方式进行布线操作，有效提高工作效率。

请参阅图7，图7示出了本发明实施例的一种基于贝雷架的布线施工装置的结构框图。

本发明实施例提供了一种基于贝雷架的布线施工装置，应用于电力作业车内的控制器，所述电力作业车还包括探测雷达和机械臂，所述装置包括：

请求响应模块201，用于响应布线施工请求，调用所述探测雷达扫描当前区域，得到电缆布线信息；

定位清除模块202，用于按照所述电缆布线信息定位电缆，并清除所述电缆上方和侧方的土石；

架设调用模块203，用于当所述土石被清除完毕后，根据所述电缆布线信息结合预设的施工距离，调用所述机械臂架设可调节贝雷架在所述当前区域；

悬吊调用模块204，用于以所述可调节贝雷架为支架，对所述电缆进行悬吊；

布线调用模块205，用于当清除所述电缆下方的土石后，调用所述机械臂在所述电缆下方执行布线操作。

可选地，所述请求响应模块201具体用于：

响应布线施工请求，调用所述探测雷达在当前区域发射超高频宽带短脉冲电磁波；

当所述探测雷达接收到返回电磁波时，按照所述返回电磁波的变化特征确定电缆在所述当前区域内的空间位置和形态信息；

按照所述空间位置和所述形态信息构建三维模型，得到电缆布线信息。

可选地，所述架设调用模块203，包括：

路线提取子模块，用于当所述土石被清除完毕后，从所述电缆布线信息中提取所述电缆对应的位置走向路线；

转角确定子模块，用于若所述位置走向路线存在曲率大于或等于预设曲率阈值的目标路段，则将所述目标路段确定为架设转角位置；

架设长度计算子模块，用于按照所述位置走向路线叠加预设的施工距离，计算架设长度；

架设调用子模块，用于按照所述架设长度与所述架设转角位置，调用所述机械臂架设可调节贝雷架在所述当前区域。

可选地，所述电力作业车上搭载有底座和多节横梁；所述架设调用子模块具体用于：

按照所述架设长度结合所述横梁的固定长度，确定所述横梁的需求节数；

按照各所述架设转角位置结合所述曲率计算对应的转角角度；

调用所述机械臂按照所述转角角度对所述横梁进行切割，得到转角横梁；

调用所述机械臂按照所述需求节数抓取多节所述横梁并连接；

调用所述机械臂在所述架设转角位置连接所述转角横梁，得到拼接横梁；

调用所述机械臂将抓取的底座连接在所述拼接横梁两侧后，得到可调节贝雷架并架设在当前区域。

可选地，所述横梁和所述底座分别采用铝合金制造；

所述横梁上开凿有螺栓孔，各节所述横梁之间通过多组螺栓连接；

所述底座内部加装有铁箱。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。