[發明專利]一種用于電纜巡檢的自動循跡系統及方法

在審

• 申請號: 202110244160.0
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113050628A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李明志;隆茂;趙世林;稅月;鄭和平;覃浩;陳楠;劉瑞花;毛源;黃永祿
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司技能培訓中心;四川電力職業技術學院
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

1.用于電纜巡檢的自動循跡系統，其特征在于，包括正弦信號發生設備和巡檢機器車；

所述正弦信號發生設備包括信號發生模塊和信號注入模塊；

所述信號發生模塊用于產生正弦導航信號，所述正弦導航信號的信號頻率和信號強度均可調；

所述信號注入模塊用于將所述正弦導航信號注入目標電纜屏蔽層中；

所述巡檢機器車包括驅動模塊、信息處理模塊、超聲波探測模塊和正弦信號接收模塊；

所述超聲探測模塊安裝于所述巡檢機器車四周，用于獲取所述巡檢機器車與障礙物之間的距離信息，并將所述距離信息發送給所述信息處理模塊；

所述信息處理模塊根據所述距離信息發送控制命令給所述驅動模塊，通過所述驅動模塊控制所述巡檢機器車避開障礙物，并與電纜溝側壁維持安全距離；

所述正弦信號接收模塊包括兩組信號接收裝置，所述兩組信號接收裝置分別安裝于所述巡檢機器車的左右兩側；

所述正弦信號接收模塊接收到目標電纜屏蔽層發出的正弦導航信號后，所述正弦信號接收模塊比較左右兩側的信號接收裝置接收到的正弦導航信號的強度大小；

當左側信號接收裝置捕捉到的信號強度大于右側時，發送比較結果信息給所述信息處理模塊，所述信息處理模塊根據所述比較結果信息發送控制命令給所述驅動模塊，所述驅動模塊控制所述巡檢機器車向左側轉彎；

當右側信號接收裝置捕捉到的信號強度大于左側時，所述正弦信號接收模塊發送比較結果信息給所述信息處理模塊，所述信息處理模塊根據所述比較結果信息發送控制命令給所述驅動模塊，所述驅動模塊控制所述巡檢機器車向右側轉彎。

2.根據權利要求1所述的用于電纜巡檢的自動循跡系統，其特征在于，還包括終止命令電子標識設備，所述終止命令電子標識設備利用射頻信號向所述巡檢機器車發射終止命令。

3.根據權利要求2所述的用于電纜巡檢的自動循跡系統，其特征在于，所述巡檢機器車還包括射頻信號接收模塊，所述射頻信號接收模塊接收到所述終止命令電子標識設備發出的終止命令后，發送反饋信息給所述信息處理模塊，所述信息處理模塊根據所述反饋信息發送控制命令給所述驅動模塊，所述驅動模塊控制所述巡檢機器車停止移動，等待回收。

4.根據權利要求1所述的用于電纜巡檢的自動循跡系統，其特征在于，所述巡檢機器車還包括調節模塊，所述調節模塊包括安全距離調節器，所述安全距離調節器用于調節所述巡檢機器車行駛過程中距電纜溝側壁的安全距離。

5.根據權利要求4所述的用于電纜巡檢的自動循跡系統，其特征在于，所述調節模塊還包括信號接收頻率調節器，所述信號接收頻率調節器用于調節所述正弦信號接收模塊接收的正弦導航信號的頻段。

6.根據權利要求1所述的用于電纜巡檢的自動循跡系統，其特征在于，所述信號注入模塊包括信號傳輸線和連接裝置，所述連接裝置的一端通過所述信號傳輸線與所述信號發生模塊連接，所述連接裝置的另一端連接目標電纜屏蔽層。

7.根據權利要求6所述的用于電纜巡檢的自動循跡系統，其特征在于，當從目標電纜終端處開始巡檢，有屏蔽層接地線時，采用信號夾作為連接裝置，所述信號夾夾在屏蔽層接地線上。

8.根據權利要求6所述的用于電纜巡檢的自動循跡系統，其特征在于，當從目標電纜中間段開始巡檢，無屏蔽層接地線時，采用HFCT作為連接裝置，所述HFCT鉗在電纜上，利用電磁感應原理與屏蔽層進行電磁連接。

9.根據權利要求1所述的用于電纜巡檢的自動循跡系統，其特征在于，所述正弦信號接收模塊還包括信號比較器。

10.一種用于電纜巡檢的自動循跡方法，其特征在于，基于權利要求1-9任一所述的用于電纜巡檢的自動循跡系統，包括以下步驟：

預先在目標電纜溝終點處設置所述終止命令電子標識設備；

將所述巡檢車機器車置于目標電纜溝中，打開所述超聲波探測模塊、所述正弦信號接收模塊和所述射頻信號接收模塊；

判斷巡檢起始位置，當從電纜終端處開始巡檢時，使用信號夾作為連接裝置，通過所述信號傳輸線和所述信號夾將所述正弦信號發生裝置與目標電纜屏蔽層接地線物理連接；當從電纜中間段開始巡檢時，使用HFCT作為連接裝置，通過所述信號傳輸線和所述HFCT將所述正弦信號發生裝置與電纜屏蔽層電磁連接；

打開正弦信號發生設備，所述正弦信號發生設備向電纜屏蔽層中注入正弦導航信號，通過所述信號接收頻率調節器將所述巡檢機器車接收的正弦導航信號的頻率調節至與所述正弦信號發生設備發出的正弦導航信號頻率一致；

判斷所述巡檢機器車接收到的正弦導航信號的強度是否達到設定閾值，如果未達到設定閾值，調節所述正弦信號發生設備向電纜屏蔽層注入正弦導航信號的頻率，并相應通過所述信號接收頻率調節器將所述巡檢機器車接收的正弦導航信號的頻率調節至與所述正弦信號發生設備發出的正弦導航信號頻率一致，直至所述巡檢機器車接收到的正弦導航信號的強度達到設定閾值后，不再調節所述正弦信號發生設備向電纜屏蔽層注入正弦導航信號的頻率；

調節所述安全距離調節器，設置所述巡檢機器車行進過程中距離電纜溝側壁的距離，完成設置后，所述巡檢機器車開始前行；

所述巡檢機器車沿一定頻率的正弦信號前進，通過利用所述巡檢機器車四周安裝的超聲波探測模塊規避障礙，并與電纜溝側壁保持安全距離；

所述巡檢機器車到達電纜溝終點后，所述射頻信號接收模塊接收到所述終止命令電子標識設備發出的終止命令，所述射頻信號接收模塊發送反饋信息給所述信息處理模塊，所述信息處理模塊根據所述反饋信息發送控制命令給所述驅動模塊，所述驅動模塊控制所述巡檢機器車終止動作，原地等待回收。