[發明專利]牙輪鉆機高壓電纜的智能收放方法

在審

• 申請號: 202110972395.1
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113734909A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 鐘小宇;李世明;張寶金;劉震宇;梁斯日古冷;王龍宇;馬忠利;孫銘辰
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: B65H75/42
• 分類號: B65H75/42;B65H75/44
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

1.一種牙輪鉆機高壓電纜的智能收放方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）設備安裝：高壓電纜卷線器、差分移動站、中央控制器、卷線器采集控制PLC、牙輪鉆機采集控制PLC、編碼器、移動站定位天線盤；

（2）差分移動站、移動站定位天線盤、移動站電臺天線采集牙輪鉆機GPS實時坐標，牙輪鉆機采集控制PLC采集牙輪當前的行進速度、方向、GPS坐標等；

卷線器采集控制PLC采集卷線器當前編碼器數據信息，卷線電動機當前狀態；

以上數據傳輸給中央控制器，由內置算法進行分析解算當前卷線器應該執行的指令，由中央控制器傳遞到卷線電動機，由卷線電動機執行當前的指令；

（3）牙輪鉆機行走方向及速度的計算：根據每秒由高精度厘米級定位設備采集的牙輪鉆機實時坐標，計算出牙輪鉆機行走的實際速度；

（4）中央控制器采集反饋牙輪鉆機行走狀態，由中央控制器嵌套的算法給出卷線器控制指令并通過中央控制器下發到卷線器設備，卷線器設備根據下發的指令來調節收放線的方式以及速度，牙輪遠離線桿過程則進行放線；牙輪靠近線桿過程則進行收線；

（5）收放線速度的確定：由卷筒編碼器的反饋的編碼信息，計算出電纜在卷筒的半徑位置，根據卷筒半徑及牙輪速度的匹配關系進行實時半徑狀態下卷筒的收放線速度，并實時反饋中央控制器進行速度反饋控制；始終保持卷筒收放線速度和牙輪行走速度一致；

卷筒半徑R：1.1米，編碼器計數比例：1:2:2400，卷線器轉動1圈對應編碼器圈數計數2圈對應編碼器轉數計數2400；

牙輪卷線實際2層，每層15圈，卷線器半徑1.1米，電纜直徑實測0.06±0.002米，卷線半徑第一層半徑1.13±0.02米，第二層1.19米±0.02米；卷線器編碼器計數從標零開始，不同的計數表示電纜在卷線器上的纏繞位置，從標零數開始每增加2400表示卷線器卷線一周，當前卷線半徑R：(編碼器當前計數-標零數)/240015表示第二圈半徑，否則就是第一圈半徑；

（6）安全保障：當編碼器計算的卷筒電纜圈數少于3-5圈時，反饋給牙輪鉆機電纜不足不能繼續前進，進行報警，小于2圈時則強制停止牙輪鉆機的前進行走；當卷筒圈數接近滿圈時，同樣報警牙輪鉆機靠近高壓線桿，保障安全；

卷線器剩余電纜圈數計算：編碼器當前計數N，編碼器標零位置計數N₀，當前剩余電纜圈數M=(N-N₀)/2400；

（7）牙輪鉆機停車時，卷筒根據力矩恒定值進行5秒的收線操作，保證消除電纜在收放過程中的部分誤差影響。