一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置，包括卷盤控制器、線纜卷盤及排線器，所述卷盤控制器控制線纜卷盤的轉(zhuǎn)動，所述線纜卷盤上設(shè)有用于識別線纜卷盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)的脈沖識別物，所述線纜卷盤的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有識別脈沖識別物的接近開關(guān)，所述排線器的兩端各設(shè)有位置開關(guān)，接近開關(guān)和位置開關(guān)都與所述卷盤控制器連接，所述卷盤控制器與顯示模塊連接。本發(fā)明考慮了纏繞時不同層數(shù)對收放線長度的影響，使得線纜收放線長度測量更精準(zhǔn)。消除線纜連接造成線徑變化對測量的影響，適用于多段線纜連接。用簡單的位置檢測裝置結(jié)合提出的計算方法，能夠?qū)崟r精確測量線纜長度。利用線纜卷盤上的加強筋或檢測孔來實現(xiàn)卷盤的位置檢測，降低設(shè)備成本。
【專利說明】
-種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 應(yīng)急照明線纜是由多段電線通過連接裝置連接成所需的長度。線纜在連接裝置部 分出現(xiàn)線徑的突然增加，在對應(yīng)急照明線纜進行卷繞時，上述線徑變化，導(dǎo)致線纜難W穿過 現(xiàn)有的一些隨動裝置，帶來線纜實時卷繞長度計量困難。在線纜卷繞過程中，線纜卷盤上線 纜所形成的半徑也是隨著收線和放線而不斷變化的，在一定程度上面也增加了測量的難 度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置 及方法，在卷盤及外圍增加位置等檢測裝置，并通過控制器實時計算線纜卷繞過程中的半 徑和圈數(shù)等參數(shù)來實現(xiàn)對線纜長度的測量。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置，包括卷盤控制器、線纜卷盤及排線器，所述 卷盤控制器控制線纜卷盤的轉(zhuǎn)動，所述線纜卷盤上設(shè)有用于識別線纜卷盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)的脈沖 識別物，所述線纜卷盤的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有識別脈沖識別物的接近開關(guān)，所述排線器的兩端 各設(shè)有位置開關(guān)，接近開關(guān)和位置開關(guān)都與所述卷盤控制器連接，所述卷盤控制器與顯示 模塊連接。
[0006] 所述脈沖識別物為設(shè)置在線纜卷盤上的加強筋或檢測孔。
[0007] 所述接近開關(guān)和位置開關(guān)連接隔離電路后連接所述卷盤控制器。
[000引所述卷盤控制器還與按鍵或開關(guān)連接。
[0009] -種基于所述的一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置的方法，包括W下步驟，
[0010] 步驟一，通過對脈沖識別物的識別檢測出線纜卷盤實際所旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)；
[0011] 步驟二，通過位置開關(guān)確定排線器收線或放線的層數(shù)；
[0012] 步驟Ξ，通過步驟二求得的排線或放線的層數(shù)W及線纜自身的半徑或直徑得到每 層中線纜圍成的半徑或直徑；
[0013] 步驟四，根據(jù)W上得到的數(shù)據(jù)計算出收放線的長度。
[0014] 所述步驟四中，收線時線纜的長度計算方法為
i為自然數(shù)，L為線纜 卷繞長度;Ri為第i層計算半徑;Tei為第i層卷繞應(yīng)數(shù)。
[0015] 所述步驟四中，放線時線纜的長度計算方法呆
，i為自然數(shù)，L 為線纜放線長度;Lend為線纜卷繞最終長度;1?1為第i層計算半徑;Tfi為第i層放線的應(yīng)數(shù)。
[0016] 所述步驟一中旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)的計算方法為，收線時利用公式Tci = (N-l)/Z計算，其中 Tci為收線時第i層卷繞應(yīng)數(shù);N為接近開關(guān)脈沖數(shù);Z為脈沖識別物的數(shù)量。
[0017]所述步驟；中，每層線纜圍成的半徑計算方法為，通過公式Ri = RiN+(i-l)Xft^計 算，其中Ri為第i層計算半徑;Rin為卷筒初始內(nèi)徑;i為線纜卷繞層數(shù);D繼為線纜外徑。
[0018] 所述步驟一中旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)的計算方法為，放線時利用公式Tfi = (N-1)/Z計算，其中 Tfi為放線時第i層放線的應(yīng)數(shù);N為接近開關(guān)脈沖數(shù);Z為脈沖識別物的數(shù)量。
[0019] 本發(fā)明的有益效果：
[0020] 1、本發(fā)明考慮了纏繞時不同層數(shù)對收放線長度的影響，使得線纜收放線長度測量 更精準(zhǔn)。
[0021] 2、本發(fā)明消除線纜連接造成線徑變化對測量的影響，適用于多段線纜連接。
[0022] 3、本發(fā)明用簡單的位置檢測裝置結(jié)合提出的計算方法，能夠?qū)崟r精確測量線纜長 度。
[0023] 4、本發(fā)明利用線纜卷盤上的加強筋或檢測孔來實現(xiàn)卷盤的位置檢測，降低設(shè)備成 本。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；
[0025] 其中，1線纜卷盤，2照明線纜，3加強筋，4檢測孔、5接近開關(guān)、6排線器，7左側(cè)位置 開關(guān)，8右側(cè)位置開關(guān)，9線纜接頭，10顯示模塊，11按鍵或開關(guān)，12卷盤控制器，13隔離電路， 14電池。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0027] 圖1照明線纜收放長度測量方法及控制器系統(tǒng)框圖。整個系統(tǒng)包括1線纜卷盤，2照 明線纜，3加強筋，4檢測孔、5接近開關(guān)、6排線器，7左側(cè)位置開關(guān)，8右側(cè)位置開關(guān)，9線纜接 頭，10顯示模塊，11按鍵或開關(guān)，12卷盤控制器，13隔離電路，14電池等部分組成。
[00%]所提出方法和實現(xiàn)過程如下：
[0029] -種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置，包括卷盤控制器12、線纜卷盤1及排線器6， 卷盤控制器12控制線纜卷盤1的轉(zhuǎn)動，線纜卷盤1上設(shè)有用于識別線纜卷盤1轉(zhuǎn)動圈數(shù)的脈 沖識別物，線纜卷盤1的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有識別脈沖識別物的接近開關(guān)5,排線器6的兩端各設(shè) 有位置開關(guān)(左側(cè)位置開關(guān)7和右側(cè)位置開關(guān)8)，接近開關(guān)5和位置開關(guān)都與所述卷盤控制 器12連接，卷盤控制器12與顯示模塊10連接。
[0030] 脈沖識別物為設(shè)置在線纜卷盤1上的加強筋3或檢測孔4。接近開關(guān)5和位置開關(guān)連 接隔離電路13后連接卷盤控制器12。卷盤控制器12還與按鍵或開關(guān)11連接，通過按鍵或開 關(guān)11可W設(shè)置線纜卷盤1的轉(zhuǎn)速。
[0031] 在線纜卷盤1的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置加強筋3或檢測孔4,加強筋3或檢測孔4的數(shù)量可 W根據(jù)加工情況進行調(diào)整，加強筋3或檢測孔4能夠讓接近開關(guān)5或限位開關(guān)產(chǎn)生脈沖信號 來檢測線纜卷盤1旋轉(zhuǎn)時的位置，該信號經(jīng)過隔離電路13到卷盤控制器12。
[0032] 在排線器6的兩側(cè)安裝接近開關(guān)或限位開關(guān)，當(dāng)排線器6移動到左側(cè)和右側(cè)時能夠 產(chǎn)生相應(yīng)的位置信號，該信號經(jīng)過隔離電路13到卷盤控制器12。
[0033] 卷盤控制器12外圍通過面板的按鍵或開關(guān)11可W實現(xiàn)線纜卷盤1實時運行等功 能，并且通過顯示模塊10,可W實時顯示照明線纜卷繞速度和長度，電池14提供外部斷電時 供電功能，保證所計算的數(shù)據(jù)不丟失。
[0034] -種應(yīng)急照明線纜收放長度測量方法，首先通過安裝在線纜卷盤1 一側(cè)或兩側(cè)的 接近開關(guān)5和線纜卷盤1壁一側(cè)或兩側(cè)上面的加強筋3或檢測孔4來實時檢測出線纜卷盤1卷 繞時實際所旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，計算方法夫
式中Tci為卷盤實際 卷繞時第i層圈數(shù)，N為接近開關(guān)5發(fā)出脈沖數(shù)，Z為線纜卷盤1壁一側(cè)或兩側(cè)上面的加強筋數(shù) 量，Z1為線纜卷盤1壁一側(cè)或兩側(cè)上面的檢測孔4數(shù)量。
[0035] 線纜卷繞過程中所形成的卷繞半徑是逐漸增加的，假定線纜開始從左側(cè)開始卷 繞，線纜通過排線器6從左側(cè)逐漸排到右側(cè)，右側(cè)位置開關(guān)8動作后認(rèn)定線纜完成一層，并將 層數(shù)記錄為Ci，運層的半徑按照Ri = RiN+(i-l)XDlM (公式2)，并在此過程中通過公式1記錄 該層線纜的卷繞圈數(shù)Tci。
[0036] 然后線纜通過排線器6從右側(cè)逐漸排到左側(cè)，左側(cè)位置開關(guān)7動作后認(rèn)定線纜又完 成第二層并將層數(shù)記錄為C2,該層的半徑按照Κι = Κ?Ν+α-1)Χ〇??(公式2)，同樣利用公式1 記錄該層線纜的卷繞圈數(shù)TC2。
[0037] 在線纜卷繞過程中，不斷重復(fù)上面的動作，完成線纜卷繞并將層數(shù)記錄為Cend。最 后線纜層數(shù)為Cl、C2-Ci. . .Cend;每層的卷繞應(yīng)數(shù)為朽1、孔2-節(jié)1-節(jié)6。<1。收線完畢之后卷盤 控制器12同時完成了層數(shù)Cend、每層卷繞應(yīng)數(shù)Tci的存儲，同時收線總長度按照
計算和存儲。
[0038] 放線過程為收線過程的逆過程，卷盤上面的線纜層數(shù)在逐漸減少，計算方法按照
來計算，Tfi為第i層放線的應(yīng)數(shù)。
[0039] 上述控制系統(tǒng)中，所設(shè)計的卷繞測量裝置實現(xiàn)了線纜收放線中線纜及卷盤位置的 準(zhǔn)確檢測。卷盤控制器根據(jù)所描述的方法實現(xiàn)線纜卷繞的長度和速度的計算。
[0040] 計算方法所用的公式及說明：
[0041 ]收放線時線纜卷繞圈數(shù)計算公式：
[0042]
〇)
[0043] 式中：Τι一一收放或放線時卷繞圈數(shù)；
[0044] Ν一一接近開關(guān)脈沖數(shù)；
[0045] Ζ-加強筋齒數(shù)；
[0046] Ζ1-檢測孔孔數(shù)；
[0047] 收線時線纜卷繞圈數(shù)半徑計算公式
[004引 Ri = RiN+(i-l)Xft^ (2)
[0049] 式中：Ri-一第i層計算半徑；
[0050] Rin--卷筒初始內(nèi)徑；
[0化1] i--線纜卷繞層數(shù)；
[0052]化纖一一線纜外徑；
[0053]線纜卷繞長度實時計算公式
[0化4] (3)
[0055] 式中：L--線纜卷繞長度；
[0056] Ri-第i層計算半徑；
[0057] Tci一一第i層卷繞應(yīng)數(shù)計算半徑；
[0化引按照上述步驟完成收線后，卷盤控制器同時完成了收線總長度Lend、層數(shù)Cend、每層 卷繞應(yīng)數(shù)Tci的計算和存儲。
[0059] 放線時線纜卷繞圈數(shù)半徑計算公式
[0060]
(4)
[0061] 式中:L--線纜卷繞長度；
[0062] Lend一一線纜卷繞最終長度；
[0063] Ri-第i層計算半徑；
[0064] Tfi-一第i層放線應(yīng)數(shù)計算半徑。
[0065] 上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范 圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不 需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍W內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置，其特征是，包括卷盤控制器、線纜卷盤及排線 器，所述卷盤控制器控制線纜卷盤的轉(zhuǎn)動，所述線纜卷盤上設(shè)有用于識別線纜卷盤轉(zhuǎn)動圈 數(shù)的脈沖識別物，所述線纜卷盤的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有識別脈沖識別物的接近開關(guān)，所述排線 器的兩端各設(shè)有位置開關(guān)，接近開關(guān)和位置開關(guān)都與所述卷盤控制器連接，所述卷盤控制 器與顯示模塊連接。2. 如權(quán)利要求1所述一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置，其特征是，所述脈沖識別物 為設(shè)置在線纜卷盤上的加強筋或檢測孔。3. 如權(quán)利要求1所述一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置，其特征是，所述接近開關(guān)和 位置開關(guān)連接隔離電路后連接所述卷盤控制器。4. 如權(quán)利要求1所述一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置，其特征是，所述卷盤控制器 還與按鍵或開關(guān)連接。5. -種基于權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量裝置的方法，其特征是， 包括W下步驟， 步驟一，通過對脈沖識別物的識別檢測出線纜卷盤實際所旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)； 步驟二，通過位置開關(guān)確定排線器收線或放線的層數(shù)； 步驟Ξ，通過步驟二求得的排線或放線的層數(shù)W及線纜自身的半徑或直徑得到每層中 線纜圍成的半徑或直徑； 步驟四，根據(jù)W上得到的數(shù)據(jù)計算出收放線的長度。6. 如權(quán)利要求5所述一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量方法，其特征是，所述步驟四中， 收線時線纜的長度計算方法天i為自然數(shù)，L為線纜卷繞長度;1?1為第i層計 算半徑;Tei為第i層卷繞應(yīng)數(shù)。7. 如權(quán)利要求6所述一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量方法，其特征是，所述步驟四中， 放線時線纜的長度計算方法為?為自然數(shù)，L為線纜放線長度;Lend為線 纜卷繞最終長度;Ri為第i層計算半徑;Tfi為第i層放線的應(yīng)數(shù)。8. 如權(quán)利要求5所述一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量方法，其特征是，所述步驟一中旋 轉(zhuǎn)的圈數(shù)的計算方法為，收線時利用公式Tci=(N-l)/Z計算，其中Tci為收線時第i層卷繞應(yīng) 數(shù);N為接近開關(guān)脈沖數(shù);Z為脈沖識別物的數(shù)量。9. 如權(quán)利要求5所述一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量方法，其特征是，所述步驟Ξ中， 每層線纜圍成的半徑計算方法為，通過公式Ri = RiN+(i-l)XD繼計算，其中Ri為第i層計算 半徑;Rin為卷筒初始內(nèi)徑;i為線纜卷繞層數(shù);1??妖J線纜外徑。10. 如權(quán)利要求5所述一種應(yīng)急照明線纜收放長度測量方法，其特征是，所述步驟一中 旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)的計算方法為，放線時利用公式Tfi=(N-1)/Z計算，其中Tfi為放線時第i層放線 的應(yīng)數(shù);N為接近開關(guān)脈沖數(shù);Z為脈沖識別物的數(shù)量。
【文檔編號】B65H61/00GK105936448SQ201610547616
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】周廣旭, 王平來, 張延波, 張立功, 王知學(xué)
【申請人】山東省科學(xué)院自動化研究所