Page 71 - 电力与能源2021年第六期

沈圣炜: 基于内窥镜 + 传感器的电缆敷设状态监测系统设计 6 9
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结合电阻和拉力的关系实现对电缆敷设过程中牵 电缆敷设状态监测模拟试验的测试示意图如
引力的测量, 电缆敷设系统的整体结构示意图如 图 7 所示。在图 7 中, 01 为电缆绞盘; 02 为电缆
图 5 所示。 导向桶( 或导向滑轮组); 03 为电缆; 04 为电缆输
送机; 05 为管口扩口器( 或导向滑轮组); 06 为拉
力及视频监测单元; 07 为导向滑轮组; 08 为复合
钢丝缆; 09 为绞磨; 10 为里程计( 或导向滑轮); 11
为钢丝缆绞盘; 12 为地面控制单元。

图 7 电缆敷设状态监测模拟试验示意图
首先利用视频监测系统对电缆管道内缺陷进
行监测, 如图 8 所示。从图 8 中可以看出, 视频系
统可实现对管道缺陷清晰观测, 并通过里程计实
现对缺陷初步位置的定位。利用视频监测系统对
电缆管道内状态的监测, 使作业人员可以清晰地
了解到管道内状态及缺陷的位置, 对缺陷进行及
时地处理, 避免电缆管道缺陷对敷设过程中电缆
图 5 牵引力监测结构及实物图
造成损伤。
4 复合缆的设计

根据需要上传的拉力数据和图像, 同时为满
足电缆敷设过程中牵引强度, 采用高强度钢丝复
合缆, 实现对系统牵引过程红供电及数据上传。
凯夫拉复合电缆的结构示意图如图 6 所示。
为了防止供电线缆和光纤在 施 工 过 程 中 受
图 8 电缆管道缺陷图
损, 将光纤和线缆放置在中间, 外围采用高强度钢
当电缆管道内部状态良好时, 此时开始敷设
丝承受电缆敷设牵引力。
电缆, 将牵引力监测终端代替原有的防捻器, 实现
对电缆敷设过程中牵引力的监测, 如图 9 所示。
同时释放复合钢缆在牵引电缆过程中的扭力, 当
发现电缆敷设过程中牵引力大于电缆所能承受力
时, 系统发出报警信息, 停止电缆敷设, 避免电缆

敷设过程中受伤。

图 6 凯夫拉复合电缆的结构示意图

5 模拟试验 图 9 敷设拉力曲线图

为了了解所设计的电缆敷设状态监测系统的 6 结语
监测效果, 根据电缆敷设状态监测系统的设计对
通过对电缆敷设状态监测系统的设计、 制作
整个系统进行了制作和试验。
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