一种电缆信息化管理系统的制作方法

本发明涉智能信息化管理及技术领域，特别涉及一种电缆信息化管理系统。

背景技术：

电缆仓库在电力相关企业中比如电厂、电力公司、电缆生产商等是广泛存在的，电缆仓库中堆放了各种电缆，在使用时一般是通过人工管理，这种管理方式存在的缺陷在于：一是，电缆使用时一般是通过人工在仓库中查找，费时费力。二是，仓库中更换下来的旧缆堆放在一起，不知道剩余缆长、型号、生产时间等重要参数，致使旧缆的回收再利用出现困难。三是，电缆库存数据通过人工盘点清查的方式进行更新，工作量较大。四是，电缆出库沿用纸质签发的申请方式，工作效率较低。五是，在电缆倒盘施工时，为了保证电缆的整段完整性，常使用人工的方式将整段电缆很安全凭证地倒成很大直径的“8”字或“0”字型，直到电缆盘上的电缆全部拉出，才能使缆线的内圈端头变成外圈端头。但是施工时，缆线容易被泥土污染，施工占地面积大，需多名人员工作操作。甚至在对细电缆进行倒盘施工时，会出现缆线缠绕、打结、折叠现象，致使电缆报废。

目前，电力电缆仓库管理仍是是电缆行管理中的一大难题，线缆的出入库管理中仍缺乏行之有效的管理方式和手段。

技术实现要素：

本发明的目的在于在在信息化处理技术、通信技术的基础上，提供一种智能化的电缆倒线盘及电缆信息化管理系统，以解决传统电力电缆仓库管理中，物质损耗大、管理效率低的问题。

为实现以上目的，本发明采用一种电缆信息化管理系统，包括：电缆管理客户端、排缆机构、计米单元、牵引机构、控制单元以及收/放线机构；

收/放线机构包括放置在排缆机构两端且装配有电缆盘的放线架；

牵引机构与排缆机构连接为排缆机构提供动力以驱动排缆机构将电缆从电缆盘中牵引出；

计米单元布置在排缆机构上方，控制单元的输入端与计米单元连接以计算牵引出的电缆长度；

控制单元的输出端与电缆管理客户端连接；电缆管理客户端包括入库模块、出库模块以及电缆管理模块；

入库模块根据输入的电缆入库信息编制条码，该条码贴在对应的入库电缆盘上；出库模块用于根据用户输入的电缆出库信息进行电缆出库操作；

电缆管理模块与出库模块连接以根据出库模块输出的电缆出库信息对仓库中剩余的电缆进行管理。

优选地，所述牵引机构包括电机、齿轮和缆盘，电机的链轮与齿轮啮合；排缆机构包括往复丝杆和导向杆，导向滑块安装在往复丝杆槽内，往复丝杆和导向杆均通过导向套连接；放线架上装配有供电缆盘电缆穿过的导向套；电机通过电机的链轮传递带动往复丝杆转转动以带动导向套在导向杆上滑动从而实现电缆左右移动。

优选地，所述计米单元安装在排缆机构上方，计米单元包括编码器、导轮和导辊，电缆从导轮和导辊间穿过并带动编码器旋转再经过控制单元计算出牵引装置牵引出的电缆长度。

优选地，所述控制单元包括plc、触摸屏以及变频器，plc安装于控制箱内，触摸屏与急停按钮安装在控制箱的面板上，变频器与牵引装置的电机连接，计米单元的脉冲信号反馈端与plc的高速计数口连接，plc的通信接口与所述电缆管理客户端连接。

优选地，所述入库模块包括检货记录单元、入库登记单元以及条码编制单元；

所述检货记录单元用于录入待入库电缆的信息；

所述入库登记单元与所述检货记录单元连接，以对待入库电缆的入库信息进行登记；

所述条码编制单元与所述检货记录单元连接，以根据待入库电缆的信息编制相应条码。

优选地，所述出库模块包括标签读取模块、出库校验模块以及倒盘作业模块；

所述标签读取模块用于读取待出库电缆盘上贴的条码，并将待出库电缆信息输出至出库校验模块；

所述出库校验模块用于根据所述待出库电缆信息对待出库电缆盘进行校验；

所述倒盘作业模块用于输出控制指令至控制单元，以控制待出库电缆盘中电缆的出库长度。

优选地，所述电缆管理模块包括查询单元、盘点清查单元以及数据库；

所述查询单元用于查询数据库中电缆盘的信息；

盘点清查单元对数据库中电缆盘的信息进行查询。

优选地，所述触摸屏包括启动按钮、停止按钮、收缆按钮、放缆按钮、加速按钮、减速按钮和电缆长度显示界面、放缆长度设定界面以及放缆长度显示界面。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：本发明通过改进系统对电缆的入库、出库、倒线盘等均采用信息化管理。入库前，对电缆进行产品质量、型号、长度等进行检查，录入系统数据库。利用二维码包含信息大、安全、易识别等特点，系统根据录入基础信息进行打码，贴在电缆盘上。基础信息录入数据库，在盘点清查、电缆出库以及后期电缆维护可实时查询，大大提升了电缆管理效率和工作效率。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：

图1是电缆信息化管理系统中电缆管理客户端功能框图；

图2是电缆倒线结构的示意图；

图3是放线架的结构示意图；

图4是牵引机构的结构示意图；

图5是计米单元与排缆机构的连接关系示意图；

图6是控制单元的结构示意图；

图7是电缆管理客户端的结构示意图；

图8是电缆管理的流程示意图；

图9是电缆智能化倒线盘电气控制原理图；

图10是电缆导线盘电气控制原理图。

具体实施方式

为了更进一步说明本发明的特征，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本发明的保护范围加以限制。

如图1至图2所示，本实施例公开了一种电缆信息化管理系统，包括：电缆管理客户端10、排缆机构20、计米单元30、牵引机构40、控制单元以及收/放线机构50，收/放线机构50包括放置在排缆机构20两端且装配有电缆盘的放线架；

牵引机构40与排缆机构20连接为排缆机构20提供动力以驱动排缆机构20将电缆从电缆盘中牵引出；

所述计米单元30布置在排缆机构20上方，控制单元的输入端与计米单元30连接以计算牵引出的缆绳长度；

控制单元的输出端与电缆管理客户端10连接，电缆管理客户端10包括入库模块11、出库模块12以及电缆管理模块13

入库模块11根据输入的电缆入库信息编制条码，该条码贴在对应的入库电缆盘上，出库模块12用于根据用户输入的电缆出库信息进行电缆出库操作；

电缆管理模块13与出库模块12连接以根据出库模块12输出的电缆出库信息对仓库中的电缆进行管理。

作为进一步优选的方案，如图4所示，牵引机构40由电机41、齿轮42和缆盘43组成，电机41的链轮与齿轮42啮合，排缆机构20包括往复丝杆和导向杆，导向滑块安装在往复丝杆槽内，往复丝杆和导向杆均通过导向套连接，放线架上装配的电缆盘的电缆穿过导向套，电机通过链轮传递带动往复丝杆转转动以带动导向套在导向杆上滑动从而实现电缆左右移动。

如图3所示，放线架包括底座1、液压设备2、轴心锁3以及倒线盘4，倒线盘通过轴心锁安装在放线架底座。

其中，牵引机构40采用电机驱动缆盘转动进行收放缆动作。拆卸轴端使用芯轴锁，可以很方便的更换牵引装置上的缆盘。排缆机构20采用往复丝杆+导向杆的机构进行排缆动作，通过跟踪牵引装置的缆盘转动，保证缆盘转动一圈，排线装置移动一根系留缆绳的距离，实现缆绳在贮缆盘上的有序移动，从而实现排缆功能。

作为进一步优选的方案，如图5所示，计米单元30安装在排缆机构20上方，计米单元30包括编码器、导轮和导辊，缆绳从导轮和导辊间穿过并带动编码器旋转再经过控制单元计算出牵引装置牵引出的缆绳长度。其中，缆绳通过导轮时带动编码器旋转，再经过电控单元计算出牵引装置牵引出的缆绳长度，并显示在触摸屏上。为了保证计米的准确性，将计米单元30安装在排缆单元上方，借助导辊起限位作用，将缆绳限制在两个导轮之间，使缆绳与计米导轮处于一个平面，防止缆绳跳出。计米单元30的计米误差每千米不大于5m。

作为进一步优选的方案，如图6所示，控制单元包括plc、触摸屏以及变频器，plc安装于控制箱内，触摸屏与急停按钮安装在控制箱的面板上，变频器与牵引装置的电机连接，计米单元30的脉冲信号反馈端与plc的高速计数口连接，plc的通信接口与所述电缆管理客户端10连接。其中，整个控制系统以plc为控制核心，通过控制变频器来控制牵引电机的动作，计米器反馈的脉冲信号输入到plc的高速计数口，在程序中换算后能够控制牵引放缆米数。

需要说明的是，编码器与导轮同轴安装，编码器每旋转一周输出1024个脉冲信号。排线单元主要是由双头螺杆螺母机构、导向轮、皮带传动等部件构成。双头螺杆螺母机构是一种按照一个方向旋转丝杆，螺母可以往返运动的机构；导向轮用于限制电缆的方位，使其不会脱离排线单元，在排线移动时能带着电缆一起移动。排缆单元通过皮带转动装置与牵引装置的转动轴链接，由牵引的变频电机统一提供动力。这样，在牵引装置缆盘转动一圈，排缆装置移动一根缆绳直径距离，实现缆绳在缆盘上的有序移动，从而实现排缆的功能，防止在施工时缆绳被压紧，不能顺利放出。牵引装置由电机、齿轮、缆盘、支架组成。工作时将空缆盘置于转动轴上，使用芯轴锁将缆盘与转动轴快速的固定，通过电机驱动缆盘旋转实现电缆的收放。

作为进一步优选的方案，如图7所示，入库模块11包括检货记录单元、入库登记单元以及条码编制单元；

所述检货记录单元用于录入待入库电缆的信息；

所述入库登记单元与所述检货记录单元连接，以对待入库电缆的入库信息进行登记；

所述条码编制单元与所述检货记录单元连接，以根据待入库电缆的信息编制相应条码。

所述出库模块12包括标签读取模块、出库校验模块以及倒盘作业模块；

所述标签读取模块用于读取待出库电缆盘上贴的条码，并将待出库电缆信息输出至出库校验模块；

所述出库校验模块用于根据所述待出库电缆信息对待出库电缆盘进行校验；

所述倒盘作业模块用于输出控制指令至控制单元，以控制待出库电缆盘中电缆的出库长度。

所述电缆管理模块13包括查询单元、盘点清查单元以及数据库；

所述查询单元用于查询数据库中电缆盘的信息；

盘点清查单元对数据库中电缆盘的信息进行查询。

所述触摸屏包括启动按钮、停止按钮、收缆按钮、放缆按钮、加速按钮、减速按钮和电缆长度显示界面、放缆长度设定界面以及放缆长度显示界面。

基于电缆信息管理系统实现智能倒盘作业模拟流程如图8所示，首先将新入库电缆的各种信息输入到电缆信息管理系统中，系统根据录入的信息制作二维码，然后将二维码贴在电缆上即可放入仓库。在用户需要使用电缆时，首先通过电缆信息管理系统在线申请一定规格、长度的电缆，在获得相关领导的在线审批后方可去仓库领取电缆。仓库工作人员通过登录系统获取仓库中库存电缆的状态，在核对领导审批信息后分配符合条件的电缆。然后二维码扫描器将分配的电缆找出。最后将所需要领取电缆安放在放线架上并设定放缆长度，启动设备完成倒盘工作。在倒盘工作结束后，智能倒线盘将剩余电缆的长度自动的传递给电缆信息管理系统，在电缆信息管理系统的控制下再次制作二维码。

电缆智能化倒线盘电气控制原理图如图9、图10所示，它主要包括abb变频器、电机、西门子smart700ie触摸屏、西门子224plc、24v开关电源、交流接触器、继电器等电控器件。通过原理图可以看出，外部电源通过空开qf1接入电控柜内，变频器的主电源通过交流接触器的开点连接到qf1的下口，变频器的输出端通过热熔断器连接电机。plc采用交流220v供电，plc的数字输出端q0.5驱动中间继电器ka1，继而控制交流接触器动作；plc的模拟量输出与变频器的模拟量输入连接用于控制牵引收放电缆的速度；plc的i0.1和i0.3具有高速计数功能，使它和计米单元30的脉冲编码器的a/b相输出端连接，用于计数和计数放缆长度；plc的port0口与触摸屏连接，借助触摸屏实现人机交互。在plc的扩展口连接了一个em277通信模块，通过此模块可以将倒线盘装置接入到电缆信息化管理系统中，实现电力电缆仓库的智能化管理。

本方案具有如下有益效果：

(1)对电缆的入库，出库，倒线盘等均采用信息化管理。入库前，对电缆进行产品质量、型号、长度等进行检查，录入系统数据库。利用二维码包含信息大、安全、易识别等特点，系统根据录入基础信息进行打码，贴在电缆盘上。基础信息录入数据库，在盘点清查、电缆出库以及后期电缆维护可实时查询。

(2)业务流程标准，生产数据统一，服务规范。规范业务流程，明确岗位职责，堵塞管理漏洞。

(3)仓库内物资的数据信息可以实时处理和更新，实现仓储管理实时监控。

(4)仓库的所有业务均被分解成多个岗位的流水作业，各岗位专业分工，提高了业务效率。

(5)形成相应的电子单据作为业务数据结果，便于管理者跟踪生产过程各阶段，同时保证数据加工汇总方式的多样性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。