高压电缆防外破监测预警装置

技术领域

本申请涉及高压电缆维护设备技术领域，尤其涉及一种高压电缆防外破监测预警装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

城区地下电缆多，在城区改造、道路施工的过程中，由于地下电缆看不到摸不着，在施工过程中电缆时常会受到顶管机、打桩机、破碎机等设备的损伤，故障隐患频发，电缆供电安全可靠的优势受到严重影响。

对于地下电缆的探测，常采用的技术手段是通过磁场强度检测仪进行探测，但是人工手持磁场强度检测仪检测明显费时费力，通过移动小车车载磁场强度检测仪进行检测虽然效率有提高，但是在采集完毕以后如果不能及时对检测到的位置点进行标记，则很容易对检测的各位置点记录混乱。现有技术中，不管是人工还是车载磁场强度检测仪，都没有很好的实时记录各位置点的有效手段，因为监测点太多，所以都是先检测完毕后，再对检测点进行标记，这样就容易导致各位置点记录混乱。

鉴于此，有必要提供一种高压电缆防外破监测预警装置，以解决上述技术问题。

发明内容

本申请要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高压电缆防外破监测预警装置。

本申请解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

本申请提出了一种高压电缆防外破监测预警装置，包括支撑装置以及设于所述支撑装置上的检测装置、喷涂装置以及控制装置；

所述检测装置用于通过在支撑装置上的滑动来对所述支撑装置下方地面的磁场强度进行全覆盖检测；

所述喷涂装置用于对所述检测装置检测到的磁场强度值超过设定值的位置进行喷涂作业；

所述控制装置用于采集检测装置、喷涂装置的数据信息以及控制检测装置、喷涂装置的运动。

优选地，所述支撑装置包括方框以及固定设于方框四周下方的支腿；

所述检测装置设于方框的下方，包括检测台以及固定设于检测台下方的检测传感器；所述检测台两端下方分别与滑轨滑动连接，滑轨两端与支腿固定连接；所述检测台两端分别与第一螺杆、第二螺杆螺纹连接，所述第一螺杆、第二螺杆的一端均分别与一条支腿铰接，第一螺杆、第二螺杆的另一端均转动穿过另一侧的支腿后分别与第一电机的电机轴、第二电机的电机轴固定连接，第一电机和第二电机固定设于支腿上；

优选地，所述喷涂装置包括方框内间隔设置的多个隔板，两两隔板间均滑动设有定位滑块，所述定位滑块与定位螺杆螺纹连接，定位螺杆的一端与方框的一侧铰接、定位螺杆的另一端转动穿过方框的另一侧后与定位电机的电机轴轴向固定连接，所述定位电机固定设于方框上；所述定位滑块内滑动穿设有定位件，所述定位件上端与软管的一端管路连接、下端与喷嘴管路连接；所述定位件与喷嘴之间固定设有电动开关阀；所述定位滑块上方固定设有高度调整电机，所述高度调整电机的电机轴外套设有主齿轮，所述定位件外设有外齿，所述主齿轮与外齿配合；

所述软管的另一端与喷涂设备连接；

所述喷涂设备和控制装置固定设于方框上；所述检测传感器、第一电机、第二电机、定位电机、高度调整电机与控制装置电连接。

优选地，所述喷涂设备包括压力桶，所述压力桶内设有活塞，活塞外固定设有活塞杆，所述活塞杆顶部中间设有内螺纹孔，所述内螺纹孔内螺纹连接有第三螺杆的一端，所述第三螺杆的另一端转动穿过支架后与活塞电机的电机轴轴向固定连接，所述活塞电机固定设于支架上，所述支架两端与压力桶的桶壁固定连接；

所述压力桶通过连接管与分配管管路连接，所述分配管与软管管路连接；

所述连接管上安装有压力表；

所述活塞电机和压力表与控制装置电连接。

优选地，所述压力桶内装有道路划线漆；

所述压力桶上设有与桶内连通的加料管，所述加料管上设有开关阀；

所述开关阀与控制装置电连接。

优选地，所述滑轨为U型滑轨，中间上方开设有凹槽；

所述检测台上设有与所述凹槽配合的凸条。

优选地，所述方框与隔板之间设有定位滑块。

优选地，所述检测台下方的检测传感器数量为多个，且所有检测传感器在检测台下方沿与第一螺杆垂直的方向依次排列。

优选地，所述定位滑块上开设有通孔，所述通孔内穿设有定位件，所述定位件不含有外齿的三面与定位滑块滑动连接。

一种高压电缆防外破监测预警方法，包括以下步骤：

第一步：初始准备，

将高压电缆防外破监测预警装置放在需要监测的地面上方；

以横杆为横坐标X，以侧杆为纵坐标，以横杆和侧杆的交点G点为原点建立平面直角坐标系；并以喷嘴两两之间的间距作为横坐标X的最小单位；以检测传感器两两之间的距离作为纵坐标Y的最小单位，以横杆的长度为横坐标X的最大值，以侧杆的长度为纵坐标Y的最大值，在上述平面直角坐标系内构建出由横坐标X和纵坐标Y两两组合的检测点阵；

第二步：

控制装置控制检测台由前向后移动一次；对检测点阵上各点的磁场强度值进行检测；

第三步：对检测传感器采集到数据进行筛选，将检测传感器检测到的低于设定阈值的数值剔除；保留的数据对应的坐标点组成的曲线就是地下电缆的路径；

第四步：针对第三步中保留的数据中的每个点，控制装置控制每个点对应的定位电机转动，使喷嘴移动到每个点所在的纵坐标处；

第五步：控制装置控制检测台恢复到初始位置；

第六步：控制装置控制高度调整电机转动，使喷嘴往下运动到合适距离后停止，然后控制装置控制电动开关阀打开，对地面进行喷涂一段时间后停止；最后将喷嘴位置复位。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

1、本申请的高压电缆防外破监测预警装置，在对目标地面进行检测完毕以后，实时对电缆路径上的各位置点进行喷涂，实时标记地下电缆路径。

2、本申请的高压电缆防外破监测预警装置，通过将各个喷嘴两两之间的距离与建立的直角坐标系的横坐标最小间距一一对应，将检测传感器与建立的直角坐标系的纵坐标的最小间距一一对应，实现了将建立的直角坐标系与装置本身的精准配合衔接，误差极小，测量结果精确。

3、使用方便，避免了在采集大量位置点的磁场强度值以后再进行标记所造成的记录混乱。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本申请的高压电缆防外破监测预警装置的整体结构示意图，

图2为图1中A区域局部放大图，

图3为本申请的的高压电缆防外破监测预警装置的定位件和隔板在框体内的安装结构示意图，

图4为本申请的高压电缆防外破监测预警装置另一角度整体结构示意图，

图5为本申请的高压电缆防外破监测预警装置的检测装置在坐标系中的检测原理示意图。

图中：

1、方框，2、支腿，3、滑轨，4、侧杆，5、检测台，6、第一螺杆，7、第二螺杆，8、第一电机，9、第二电机，10、检测传感器，11、隔板，12、定位件，13、喷嘴，14、软管，15、分配管，16、连接管，17、压力表，18、压力桶，19、活塞，20、活塞杆，21、第三螺杆，22、支架，23、活塞电机，24、控制装置，25、加料管，26、开关阀，27、定位电机，28、定位螺杆，29、定位滑块，30、主齿轮，31、外齿，32、高度调整电机，33、电动开关阀，

1a、横杆，1b、侧杆，

3a、凹槽，

5a、凸条。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本申请作进一步说明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

参考图1为本申请的高压电缆防外破监测预警装置的整体结构示意图，本申请的高压电缆防外破监测预警装置包括支撑装置以及设于所述支撑装置上的检测装置、喷涂装置以及控制装置24；所述检测装置用于通过在支撑装置上的滑动来对所述支撑装置下方地面的磁场强度进行全覆盖检测；所述喷涂装置用于对所述检测装置检测到的磁场强度值超过设定值的位置进行喷涂作业；所述控制装置24用于采集检测装置、喷涂装置的数据信息以及控制检测装置、喷涂装置的运动。

参考图1和图2，所述支撑装置包括方框1以及固定设于方框1四周下方的支腿2；所述检测装置设于方框1的下方，包括检测台5以及固定设于检测台5下方的检测传感器10；所述检测台5两端下方分别与滑轨3滑动连接，滑轨3两端与支腿2固定连接，在一些实施例中，所述滑轨3为U型滑轨，中间上方开设有凹槽3a；所述检测台5上设有与所述凹槽3a配合的凸条5a。所述检测台5两端分别与第一螺杆6、第二螺杆7螺纹连接，所述第一螺杆6、第二螺杆7的一端均分别与一条支腿2铰接，第一螺杆6、第二螺杆7的另一端均转动穿过另一侧的支腿2后分别与第一电机8的电机轴、第二电机9的电机轴固定连接，第一电机8和第二电机9固定设于支腿2上；

所述喷涂装置包括方框1内间隔设置的多个隔板11，两两隔板11间均滑动设有定位滑块29，在一些实施例中，所述方框1与隔板11之间还设有定位滑块29。再参考图3，所述定位滑块29与定位螺杆28螺纹连接，定位螺杆28的一端与方框的一侧铰接、定位螺杆28的另一端转动穿过方框1的另一侧后与定位电机27的电机轴轴向固定连接，所述定位电机27固定设于方框1上；所述定位滑块29内滑动穿设有定位件12，在一些实施例中，所述定位滑块29上开设有通孔，所述通孔内穿设有定位件12，所述定位件12不含有外齿31的三面与定位滑块29滑动连接。所述定位件12上端与软管14的一端管路连接、下端与喷嘴13管路连接；所述定位件12与喷嘴13之间固定设有电动开关阀33；所述定位滑块29上方固定设有高度调整电机32，所述高度调整电机32的电机轴外套设有主齿轮30，所述定位件12外设有外齿31，所述主齿轮30与外齿31配合；所述软管14的另一端与喷涂设备连接；

所述喷涂设备包括压力桶18，所述压力桶18内设有活塞19，活塞19外固定设有活塞杆20，所述活塞杆20顶部中间设有内螺纹孔，所述内螺纹孔内螺纹连接有第三螺杆21的一端，所述第三螺杆21的另一端转动穿过支架22后与活塞电机23的电机轴轴向固定连接，所述活塞电机23固定设于支架22上，所述支架22两端与压力桶18的桶壁固定连接；所述压力桶18通过连接管16与分配管15管路连接，所述分配管15与软管14管路连接；所述连接管16上安装有压力表17；所述活塞电机23和压力表17与控制装置24电连接。所述压力桶18内装有道路划线漆；所述压力桶18上设有与桶内连通的加料管25，所述加料管25上设有开关阀26；通过开关阀26打开后，可以通过加料管25向压力桶18内加料。压力表17为具有信号传输功能的压力表，当压力表17检测到的压力变小时，控制装置24控制活塞电机23转动直到压力表17的压力正常为止。

所述开关阀26与控制装置24电连接；所述喷涂设备和控制装置24固定设于方框1上；所述检测传感器10、第一电机8、第二电机9、定位电机27、高度调整电机32与控制装置24电连接。

在一个优选实施例中，所述检测台5下方的检测传感器10数量为多个，且所有检测传感器10在检测台5下方沿与第一螺杆6垂直的方向依次排列，所述检测传感器10两两之间的距离小于5mm。这样设计的目的是，参考图1，当检测台5在前后方向上由前方移动到后方或者由后方移动到前方，其下方的检测传感器10能够完成对下方地面区域的全覆盖检测。注意在实际应用中，检测传感器10两两之间的距离并不是越小越好，需要考虑到检测传感器10的规格，由于检测传感器10距离地面有一定的高度，因此当检测传感器两两之间距离太接近的时候，其检测到的磁场强度值反而会发生重叠，影响检测结果；但是检测传感器10两两之间的距离太大，又无法完成全覆盖检测，因此在本优选实施例中，将检测传感器10两两之间的距离设计为小于5mm，在实践中工作人员可以通过调整检测台5的高度、检测传感器10的规格型号来进行适应性调整，所述检测传感器10优选为霍尔传感器，此为本领域技术人员常规技术手段，在此不做赘述。

工作步骤如下：

S0：将本申请的高压电缆防外破监测预警装置放置在需要进行施工的地面上方。

在一些实施例中，为了方便装置移动，所述支腿2下方均安装有带锁止装置的万向轮；在另一些实施例中，考虑到地面不平、行走过程中颠簸严重，因此并没有采取上述措施，而是在移动压电缆防外破监测预警装置的时候用叉车挑起本装置后进行移动。

S1：参考图4，控制装置24以方框1前后方向的横杆1a为横坐标X，以两两喷嘴13之间的间距作为横坐标X的最小单位；以方框1左右方向的侧杆1b为纵坐标，以检测传感器10两两之间的距离作为纵坐标Y的最小单位；以横杆1a和侧杆1b的交点G点为原点建立平面直角坐标系。

S2：完成上述步骤S1后，控制装置24控制检测台5由前向后移动一次；

在这个步骤中，检测传感器10采集地面的磁场强度值，并将数据传输到控制装置24。参考图4以及图5，在前后方向上，每当检测传感器10移动到一个喷嘴13的下方时，控制装置24接收此时检测传感器10检测到的磁场强度值，即在横坐标X上，以两两喷嘴13之间的间距作为所采集的数据横坐标X的最小单位，例如：在图5中，X

这样设计的目的是：将建立的平面直角坐标系中的各个点与高压电缆防外破监测预警装置的喷嘴13在X轴的方向上建立一一对应的关系，参考图1，喷嘴13和定位电机27也是一一对应的关系，因此各个点与定位电机27也就建立了一一对应的关系，当确定需要喷涂的点以后首先在X轴方向上能实现精准喷涂；

另外，在Y轴方向上，纵坐标Y的最小单位选为检测传感器10两两之间的距离，这样就将建立的平面直角坐标系中的各个点与高压电缆防外破监测预警装置的检测传感器10在Y轴的方向上建立了一一对应的关系，当确定需要喷涂的点以后同时也实现在Y轴方向上的精准喷涂；每一个纵坐标Y的值y

综上，本申请的高压电缆防外破监测预警装置实现了将建立的平面直角坐标系中的点与装置结构本身的一一对应，在保证测量结果的前提下，自动实现装置与坐标系中的点的对应关系，使最终喷嘴13喷涂位置精确。

由于检测传感器10在检测台5下方沿与第一螺杆6垂直的方向依次排列，两两之间距离很小，因此检测台5由前向后移动的过程中实现了对下方地面的全覆盖检测。

S3：控制装置24对检测传感器10采集到数据进行筛选，将检测传感器10检测到的低于设定阈值U的数值剔除，在本实施例中所述设定阈值U可以根据实际情况进行设定，现场工作人员根据地下电缆的实际情况例如电流大小、电压大小等进行设定即可，此为本领域技术人员常规技术手段，在此不做赘述；

当剔除掉低于设定阈值U的数值后，控制装置24内保留了若干数据，根据步骤S2中建立的直角坐标系，控制装置24内保留的数据在所述直角坐标系内都会有一个对应的坐标点。

需要说明的是，上述保留的数据对应的坐标点组成的曲线就是地下电缆的路径；

如果地下没有电缆并且设定阈值U准确的话，在本步骤S3中剔除掉低于设定阈值U的数值后就不会有剩余的点。

S4：针对步骤S3中保留的数据中的每个点，确定每个点的纵坐标和横坐标后，对每个点的横坐标对应的定位电机27，控制装置24控制其转动，使喷嘴13依次移动到每个点所在的纵坐标处；

S5：控制装置24控制检测台5恢复到初始位置；检测台5的初始位置位于后方，即第一螺杆6的后端位置。

S6：控制装置24控制高度调整电机32转动，使喷嘴13往下运动到合适距离后停止，然后控制装置24控制电动开关阀33打开，对地面进行喷涂一段时间t后停止；最后将喷嘴13位置复位。

在步骤S6中，喷嘴13所喷涂的各点的位置组成的曲线，即是地下电缆的路径，该曲线就起到了高压电缆防外破监测预警的作用，在施工的过程中需要避开该曲线所在的位置，防止破坏高压电缆。

本申请提供一种高压电缆防外破监测预警方法，步骤如下：

第一步：初始准备，

将本申请的高压电缆防外破监测预警装置放在需要监测的地面上方；

以横杆1a为横坐标X，以侧杆1b为纵坐标，以横杆1a和侧杆1b的交点G点为原点建立平面直角坐标系；并以喷嘴13两两之间的间距作为横坐标X的最小单位；以检测传感器10两两之间的距离作为纵坐标Y的最小单位，以横杆1a的长度为横坐标X的最大值，以侧杆1b的长度为纵坐标Y的最大值，在上述平面直角坐标系内构建出由横坐标X和纵坐标Y两两组合的检测点阵；

第二步：

控制装置24控制检测台5由前向后移动一次；对检测点阵上各点的磁场强度值进行检测；控制装置24通过控制第一电机8和第二电机9就可以控制检测台5的移动；

第三步：对检测传感器10采集到数据进行筛选，将检测传感器10检测到的低于设定阈值U的数值剔除；保留的数据对应的坐标点组成的曲线就是地下电缆的路径；

第四步：针对第三步中保留的数据中的每个点，控制装置24控制每个点对应的定位电机27转动，使喷嘴13移动到每个点所在的纵坐标处；

第五步：控制装置24控制检测台5恢复到初始位置；

第六步：控制装置24控制高度调整电机32转动，使喷嘴13往下运动到合适距离后停止，此处喷嘴13往下运动的距离以喷嘴13距离地面的距离作为参考，在本实施例中，喷嘴13距离地面的尺寸在5cm-10cm之间，然后控制装置24控制电动开关阀33打开，对地面进行喷涂一段时间后停止；最后将喷嘴13位置复位。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本申请的具体实施方式进行了描述，但并非对本申请保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本申请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申请的保护范围以内。