一种具有手动遥控的引缆装置的制作方法

本发明涉及电缆铺设领域，尤其涉及一种具有手动遥控的引缆装置。

背景技术：

电缆隧道或者电缆管道通常空间狭小，在铺设电缆时，如果电缆隧道或者电缆管道长度较短，内部较为畅通，可以直接将电缆引入电缆隧道或者电缆管道，完成铺设。但是电缆隧道或者电缆管道容易进淤泥，石子，玻璃碎片，沙粒等杂物，这样在铺设电缆时，将无法顺畅完成。如果电缆隧道或者电缆管道口径较大的话需要人工铺设，这样给人员带来了极大的安全隐患，而且工作效率低。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种具有手动遥控的引缆装置，包括：引缆车、电缆收放装置、设置在引缆车上的控制子系统以及与控制子系统通信连接的手持终端；

引缆车包括：车体，车体上设有车轴，车轴两端连接有行走装置，车轴与行走装置的结合部设有轴承，车轴上设有差动装置；车体上还设有电缆固定位以及驱动车轴运行的车体电机；车体四周设置有具有距离传感器；车体上还设有摄像头；

行走装置包括：与车轴通过轴承连接的驱动轮，驱动轮的两侧分别设有从动轮；驱动轮通过V形钢梁与从动轮连接；所述V形钢梁上设有履带，所述V形钢梁的V形两个顶点处及V形的折点处分别设有导轮；靠近驱动轮两侧的位置分别设有改向轮；V形钢梁内部设有支撑轮；履带通过导轮、改向轮支撑，并设置在两个V形钢梁的内部，履带在两个改向轮之间呈十字交叉状；车体电机驱动驱动轮运行，使驱动轮带动履带运转；

电缆收放装置包括：电缆机架、驱动电机、电机减速器、电缆导引装置、卷缆盘、滑环组件；卷缆盘通过电缆轴和轴承座与电缆机架连接；

卷缆盘电缆轴的一端设有电缆轴链轮，电缆轴链轮通过传动链一与设置在电机减速器传动轴上的电机链轮连接；

所述电缆导引装置设置在所述电缆机架的端部，所述电缆导引装置设有电缆导引轴，所述导引轴与所述电缆轴平行设置。

所述滑环组件包括：滑环、滑环架和传动链二；所述滑环通过滑环架设置在所述电缆机架上，且所述滑环通过传动链二与电机链轮传动连接；

所述控制子系统包括：处理器，伺服控制器，中间继电器一、中间继电器二、显示屏、第一蓝牙通信模块、距离传感接收模块、视频接收模块；

伺服控制器通过中间继电器一与车体电机连接，控制车体行走；

伺服控制器通过中间继电器二与驱动电机连接，伺服控制器控制驱动电机实现放缆；

滑环组件、距离传感接收模块、伺服控制器、显示屏、视频接收模块、第一蓝牙通信模块分别与处理器连接，处理器用于通过伺服控制器分别控制驱动电机和车体电机运行；

视频接收模块用于接收摄像头拍摄的电缆隧道内部视频影像，并通过显示屏显示；

距离传感接收模块用于接收距离传感器感应引缆车在电缆隧道内车体与隧道壁的距离，并将所述距离发送至处理器，在显示屏显示；

手持终端包括：倾角角度检测模块、卡尔曼滤波模块、速度位移映射模块、陀螺仪获取模块、陀螺仪处理芯片、第二蓝牙通信模块、环境获取模块、姿态输出模块；

第二蓝牙通信模块与第一蓝牙通信模块通信连接，用于使手持终端与控制子系统建立通信连接；

所述倾角角度检测模块，用于获取用户发出的重力加速度，按照三角函数算法，计算并转换出倾角角度；

所述卡尔曼滤波模块用于对倾角角度进行滤波，得到绝对角度；

所述速度位移映射模块，用于根据所述绝对角度与时间的积分计算，确定绝对位移、绝对速度，并将绝对角度、绝对位移、绝对速度，通过第二蓝牙通信模块与第一蓝牙通信模块通信连接发送至所述处理器，处理器向伺服控制器发出相应的控制指令，使引缆车执行；

所述陀螺仪获取模块用于获取用户发出的移动角加速度值；

所述陀螺仪处理芯片用于根据获取的角加速度值与时间值的积分计算，得到手持终端在X 轴、Y 轴、Z 轴上移动的位移数据、速度数据、角度数据，并通过第二蓝牙通信模块将位移数据、速度数据、角度数据发送至所述处理器，处理器向伺服控制器发出相应的控制指令，使引缆车执行；

所述环境获取模块用于获取手持终端的使用环境参数，并将环境参数发送至处理器；

所述处理器用于接收速度位移映射模块发送的绝对角度、绝对位移、绝对速度以及陀螺仪处理芯片发送的位移数据、速度数据、角度数据，并根据环境获取模块获取手持终端的使用环境参数，判别选取执行运动传感器获取的绝对角度、绝对位移、绝对速度或选取执行陀螺仪获取的位移数据、速度数据、角度数据；

所述姿态输出模块用于根据所述处理器发送的数据动作参数，执行相应的姿态动作。

优选地，所述环境获取模块包括：温度传感器；

所述处理器包括：运动温度范围设定单元、陀螺仪温度范围设定单元、温度选取执行单元；

所述温度传感器用于感应手持终端周边的环境温度；

所述运动温度范围设定单元用于设定执行运动传感器获取动作数据的温度范围；

所述陀螺仪温度范围设定单元用于设定执行陀螺仪获取动作数据的温度范围；

所述温度选取执行单元用于当手持终端周边的环境温度在所述运动温度范围设定单元设定的温度范围内时，执行运动传感器获取动作数据，或当手持终端周边的环境温度在所述陀螺仪温度范围设定单元设定的温度范围内时，执行陀螺仪获取动作数据。

优选地，所述环境获取模块包括：电磁辐射传感器；

所述处理器包括：运动电磁辐射量设定单元、陀螺仪电磁辐射量设定单元、电磁辐射量选取执行单元；

所述电磁辐射传感器用于感应手持终端周边环境的电磁辐射量；

所述运动电磁辐射量设定单元用于设定执行运动传感器获取动作数据的电磁辐射量范围；

所述陀螺仪电磁辐射量设定单元用于设定执行陀螺仪获取动作数据的电磁辐射量范围；

所述电磁辐射量选取执行单元用于当手持终端周边环境电磁辐射量在所述运动电磁辐射量设定单元设定的电磁辐射量范围内时，执行运动传感器获取动作数据，或当手持终端周边环境电磁辐射量在所述陀螺仪电磁辐射量设定单元设定的电磁辐射量范围内时，执行陀螺仪获取动作数据。

优选地，所述控制子系统还包括：放缆长度设定模块、放缆控制模块；

所述放缆长度设定模块用于设定放缆的长度；

电缆导引装置包括：收放缆长度计量模块；

所述收放缆长度计量模块与所述处理器电连接，用于计量放缆的长度和收揽的长度，并将放缆长度和收揽长度传输给处理器；

所述放缆控制模块用于当放缆长度等于设定放缆长度时，控制驱动电机和车体电机停止运转。

优选地，电缆收放装置的底部设有万向脚轮。

优选地，驱动轮底部设置有脱轮，履带绕过脱轮上部。

优选地，控制子系统还包括：定位模块；

定位模块与处理器连接，用于定位引缆车再电缆隧道的位置信息，并通过显示屏显示。

优选地，电缆收放装置还包括：供电装置；

供电装置用于给予引缆车和电缆收放装置的用电设备供电。

优选地，车体的四周设有LED灯以及分别控制LED灯的远程控制开关和近端控制开关，远程控制开关与中央控制器连接，用于根据处理器的控制信号控制LED灯开关。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

电缆端部固定在引缆车上，引缆车引导电缆进入电缆隧道。行走装置具有不平整地形行走能力，不仅能够通过从动轮行走，还能够通过履带通过台阶以及凸凹不同的路面。使得引缆车引导电缆在电缆隧道中顺利通过。

电缆收放装置的电缆轴旋转，使卷置在电缆轴上的电缆通过电缆导引装置放缆，其与引缆车相配合采用控制子系统控制便于操作和使用。

用户通过手持终端发出控制指令，控制引缆车运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为具有手动遥控的引缆装置的整体示意图；

图2为引缆车的整体结构图；

图3为引缆车的俯视图；

图4为引缆车的行走装置结构图；

图5为行走装置主视示意图；

图6为电缆收放装置的主视图；

图7为电缆收放装置的俯视图；

图8为电缆收放装置的侧视图；

图9为具有手动遥控的引缆装置的整体示意图。

具体实施方式

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，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护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。基于本专利中的实施例，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，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种具有手动遥控的引缆装置，如图1至9所示，包括：引缆车21、电缆收放装置22、设置在引缆车21上的控制子系统以及与控制子系统通信连接的手持终端123；

引缆车21包括：车体1，车体1上设有车轴3，车轴3两端连接有行走装置2，车轴3与行走装置2的结合部设有轴承4，车轴3上设有差动装置5；车体1上还设有电缆固定位6以及驱动车轴3运行的车体电机；电缆固定位6用于连接需要拖拽的电缆。车体四周设置有具有距离传感器；车体上还设有摄像头6；

行走装置2包括：与车轴3通过轴承4连接的驱动轮7，驱动轮7的两侧分别设有从动轮8；驱动轮7通过V形钢梁9与从动轮8连接；所述V形钢梁9上设有履带10，所述V形钢梁9的V形两个顶点处及V形的折点处分别设有导轮11；靠近驱动轮7两侧的位置分别设有改向轮13；V形钢梁9内部设有支撑轮14；履带10通过导轮11、改向轮13支撑，并设置在两个V形钢梁9的内部，履带10在两个改向轮之间呈十字交叉状；车体电机驱动驱动轮7运行，使驱动轮带动履带10运转；

电缆收放装置22包括：电缆机架37、驱动电机32、电机减速器、电缆导引装置31、卷缆盘34、滑环组件；卷缆盘34通过电缆轴和轴承座35与电缆机架37连接；卷缆盘电缆轴的一端设有电缆轴链轮35，电缆轴链轮35通过传动链一44与设置在电机减速器传动轴上的电机链轮33连接；电缆导引装置31设置在电缆机架37的端部，电缆导引装置37设有电缆导引轴，导引轴与电缆轴34平行设置。

滑环组件包括：滑环40、滑环架41和传动链二43；滑环40通过滑环架41设置在电缆机架37上，且滑环40通过传动链二43与电机链轮33传动连接。滑环40通过传动链二43与电机链轮33传动连接，卷缆盘34通过传动链一44与设置在电机减速器传动轴上的电机链轮33连接，驱动电机32运转时，同时带动卷缆盘34和滑环40转动，滑环40实时记录卷缆盘34卷置电缆的数量。在传动链一44和传动链二43上设有链轮罩45。驱动电机32上设有电机固定板32。车体四周设置有具有距离传感器；车体1上设有摄像头6。

所述控制子系统包括：处理器51，伺服控制器52，中间继电器一53、中间继电器二54、显示屏55、第一蓝牙通信模块56、距离传感接收模块58、视频接收模块59；

距离传感接收模块58、伺服控制器52、显示屏55、视频接收模块59、第一蓝牙通信模块56分别与处理器51连接，视频接收模块59用于接收摄像头6拍摄的电缆隧道内部视频影像，并通过显示屏55显示；

距离传感接收模块58用于接收距离传感器感应引缆车在电缆隧道内车体与隧道壁的距离，并将所述距离发送至处理器51，在显示屏55显示；

伺服控制器52通过中间继电器一53与车体电机连接，控制车体行走；伺服控制器52通过中间继电器二54与驱动电机连接，伺服控制器52控制驱动电机实现放缆；伺服控制器52、滑环组件分别与处理器51电连接，所述处理器51用于通过伺服控制器分别控制驱动电机和车体电机运行。

将电缆端部固定在引缆车上，引缆车引导电缆进入电缆隧道。行走装置具有不平整地形行走能力，不仅能够通过从动轮行走，还能够通过履带通过台阶以及凸凹不同的路面。使得引缆车引导电缆在电缆隧道中顺利通过。电缆收放装置的电缆轴旋转，使卷置在电缆轴上的电缆通过电缆导引装置放缆，其与引缆车相配合采用控制子系统控制便于操作和使用。为了便于用户之间的沟通，用户通过手持终端与设置在电缆收放装置上的控制子系统进行通信，这样通常电缆隧道都有两端，用户站在电缆隧道的两端，如果电缆隧道较长，这样不便于沟通。而使用手持终端与控制子系统进行通信实现了沟通，便于放缆过程的通信。使放缆更加便利。

手持终端123包括：倾角角度检测模块、卡尔曼滤波模块、速度位移映射模块、陀螺仪获取模块、陀螺仪处理芯片、第二蓝牙通信模块、环境获取模块、姿态输出模块；

第二蓝牙通信模块与第一蓝牙通信模块通信连接，用于使手持终端与控制子系统建立通信连接；

所述倾角角度检测模块，用于获取用户发出的重力加速度，按照三角函数算法，计算并转换出倾角角度；

所述卡尔曼滤波模块用于对倾角角度进行滤波，得到绝对角度；

所述速度位移映射模块，用于根据所述绝对角度与时间的积分计算，确定绝对位移、绝对速度，并将绝对角度、绝对位移、绝对速度，通过第二蓝牙通信模块与第一蓝牙通信模块通信连接发送至所述处理器，处理器向伺服控制器发出相应的控制指令，使引缆车执行；

所述陀螺仪获取模块用于获取用户发出的移动角加速度值；

所述陀螺仪处理芯片用于根据获取的角加速度值与时间值的积分计算，得到手持终端在X 轴、Y 轴、Z 轴上移动的位移数据、速度数据、角度数据，并通过第二蓝牙通信模块将位移数据、速度数据、角度数据发送至所述处理器，处理器51向伺服控制器52发出相应的控制指令，使引缆车执行；

所述环境获取模块用于获取手持终端的使用环境参数，并将环境参数发送至处理器；

所述处理器用于接收速度位移映射模块发送的绝对角度、绝对位移、绝对速度以及陀螺仪处理芯片发送的位移数据、速度数据、角度数据，并根据环境获取模块获取手持终端的使用环境参数，判别选取执行运动传感器获取的绝对角度、绝对位移、绝对速度或选取执行陀螺仪获取的位移数据、速度数据、角度数据；

所述姿态输出模块用于根据所述处理器发送的数据动作参数，执行相应的姿态动作。

由于用户在电缆隧道或者电缆管道使用引缆装置，这样外部环境较为恶劣，环境对电气元件的性能及准确度影响较大，致使控制误差增大。为了解决使用的误差大，动作延迟的问题。环境获取模块包括：温度传感器；

处理器包括：运动温度范围设定单元、陀螺仪温度范围设定单元、温度选取执行单元；温度传感器用于感应手持终端周边的环境温度；运动温度范围设定单元用于设定执行运动传感器获取动作数据的温度范围；

陀螺仪温度范围设定单元用于设定执行陀螺仪获取动作数据的温度范围；温度选取执行单元用于当手持终端周边的环境温度在所述运动温度范围设定单元设定的温度范围内时，执行运动传感器获取动作数据，或当手持终端周边的环境温度在所述陀螺仪温度范围设定单元设定的温度范围内时，执行陀螺仪获取动作数据。

进一步的，环境获取模块包括：电磁辐射传感器；处理器包括：运动电磁辐射量设定单元、陀螺仪电磁辐射量设定单元、电磁辐射量选取执行单元；电磁辐射传感器用于感应手持终端周边环境的电磁辐射量；运动电磁辐射量设定单元用于设定执行运动传感器获取动作数据的电磁辐射量范围；陀螺仪电磁辐射量设定单元用于设定执行陀螺仪获取动作数据的电磁辐射量范围；电磁辐射量选取执行单元用于当手持终端周边环境电磁辐射量在所述运动电磁辐射量设定单元设定的电磁辐射量范围内时，执行运动传感器获取动作数据，或当手持终端周边环境电磁辐射量在所述陀螺仪电磁辐射量设定单元设定的电磁辐射量范围内时，执行陀螺仪获取动作数据。

处理器用于通过变频器控制驱动电机运行，通过伺服控制器控制驱动电机12收缆和放缆。而且控制子系统包括：过电压保护模块、过电流保护模块、过热保护模块、欠压保护模块、软启动电路，控制子系统设置在电控箱内，电控箱通过电控箱支架固定在电缆机架7上，对控制子系统的电气设备具有一定的保护措施。开关电源用于使控制子系统通过开关电源与外电源连接。

处理器包括：放缆长度设定模块；放缆长度设定模块用于设定放缆的长度；电缆导引装置31包括：收放缆长度计量模块；收放缆长度计量模块与处理器电连接，用于计量放缆的长度和收揽的长度，并将放缆长度和收揽长度传输给处理器。

处理器还包括：放缆控制模块；放缆控制模块用于当放缆长度等于设定放缆长度时，控制驱动电机32和车体电机停止运转。

电缆放线可以通过机械按键与处理器连接，控制驱动电机32和车体电机执行放缆操作，此时电机带动卷缆盘34旋转、卷缆盘34开始放缆，引缆车21前行，放缆过程中，电缆导引装置31进行放缆长度计数并将数值通过串口传输到处理器，如果放缆长度达到设定长度，则处理器控制驱动电机32和车体电机停止运转。

由于电缆收放电缆采用了滑环组件，所以收放过程中，控制子系统可以对电缆终端提供一路直流电源供电和一路串口通信。这样电缆收放电缆实现了自动放缆操作，提高设备的自动化程度。电缆收放电缆的底部设有万向脚轮38。

控制子系统还包括：定位模块；定位模块与处理器连接，用于定位引缆车再电缆隧道的位置信息，并通过显示屏显示。

电缆收放装置还包括：供电装置；供电装置用于给予引缆车21和电缆收放装置22的用电设备供电。

车体的四周设有LED灯以及分别控制LED灯的远程控制开关和近端控制开关，远程控制开关与中央控制器连接，用于根据中央控制器的控制信号控制LED灯开关。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。