[发明专利]一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法和系统

权利要求书

1.一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法，其特征在于：

所述方法包括：

步骤1：根据超导电缆机械参数确定敷设时最大牵引力和侧压力；

步骤2：根据线路，计算转角处设置的滚轮数量和敷设所需的输送机数量；

步骤3：沿线布置电力电缆敷设系统，包括集中控制器、牵引机、输送机和滚轮；

步骤4：牵引机、输送机和滚轮在集中控制器控制下，进行联动或单动，实现电缆的同步敷设；

步骤5：牵引机、滚轮分别测量牵引力和侧压力并将其实时传输至集中控制器，结合敷设时最大牵引力和侧压力，进行牵引力及侧压力校验，控制敷设的启停，避免超导电缆受到损坏。

2.根据权利要求1所述的一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法，其特征在于：

每一台输送机均配置一台输送机控制器，每一台滚轮均配置一台滚轮控制器，输送机控制器和滚轮控制器受控于集中控制器。

3.根据权利要求2所述的一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法，其特征在于：

所述输送机控制器独立控制其相应输送机的操作，且显示电动机的转速和功率参数，所述滚轮控制器独立控制其相应的滚轮，并通过集中控制器实现与输送机的协同运行。

4.根据权利要求2所述的一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法和系统，其特征在于：

所述输送机控制器包括：变频器、变频器DP卡、光电信号转换模块、光纤转接器；

所述变频器，用于进行输送机的拖动控制，变频器配备网络总线接口，接收或发送数据到总线，实现控制信号的传输；

所述变频器DP卡，用于集中控制器与单台控制器之间的通讯；

所述光电信号转换模块，用于实现光信号和电信号之间的转换；

所述光纤转接器，用于实现光纤之间的连接。

5.根据权利要求1所述的一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法，其特征在于：

所述多台输送机集中采用现场总线控制，每台输送机作为一个控制网络的节点，各控制节点采用光纤进行连接，所述集中控制器作为主节点，配备触摸屏作为操作面板，实现对整个系统的集中控制。

6.根据权利要求1所述的一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法，其特征在于：

步骤2中，计算转角处均匀设置滚轮的数量，计算方法如下：

根据电缆在每只滚轮上的理论侧压力计算公式，结合最大牵引力和实际敷设空间，得出转弯处需设置滚轮数量；

电缆在每只滚轮上的理论侧压力计算公式为：

p＝Fs/R(n-1)(N)

式中，P为侧压力，N；F为牵引力，N；R为滚轮所设置的圆弧半径，m；θ为滚轮间平均夹角，rad；s为滚轮间距，m。

7.根据权利要求1所述的一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法，其特征在于：

步骤3中，根据步骤2计算得到的转角处设置滚轮个数，将滚轮均匀安装在转角处，用于超导电缆的敷设转向。

8.根据权利要求1所述的一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法，其特征在于：

步骤5中，牵引机、滚轮分别使用具备牵引力测量的牵引头和具备侧压力测量的转向滚轮进行牵引力和侧压力测量，测量数据实时传输至集中控制器，集中控制器校验牵引力及侧压力。

9.根据权利要求8所述的一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法，其特征在于：

步骤5包括以下步骤：

步骤5.1：牵引头实时测量牵引力并将其传输至集中控制器，集中控制器判断牵引力是否小于最大牵引力允许值，若是，则进入步骤5.2，否则停止敷设，增加输送机、滚轮，返回步骤4；

步骤5.2：转角处转向滚轮实时测量侧压力并将其传输至集中控制器，集中控制器判断侧压力是否小于最大侧压力允许值，若是，则敷设至目标位置，否则停止敷设，增加输送机、滚轮，返回步骤4。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的高温超导电缆的同步敷设及自动检验方法的一种高温超导电缆的同步敷设及自动检验系统，其特征在于：

所述同步敷设及自动检验系统包括：

最大牵引力和侧压力设置模块，用于根据超导电缆机械参数确定敷设时最大牵引力和侧压力；

滚轮和输送机数量计算模块，用于根据线路，计算转角处设置的滚轮数量和敷设所需的输送机数量；

设备布置模块，用于沿线布置电力电缆敷设系统，包括集中控制器、牵引机、输送机和滚轮；

敷设模块，用于通过牵引机、输送机和滚轮在集中控制器控制下，进行联动或单动，实现电缆的同步敷设；

校验模块，用于采用牵引机、滚轮分别测量牵引力和侧压力并将其实时传输至集中控制器，结合敷设时最大牵引力和侧压力，进行牵引力及侧压力校验，控制敷设的启停，避免超导电缆受到损坏。