一种地下电缆防破坏预警装置的制作方法

1.本发明涉及预警装置技术领域，尤其涉及一种地下电缆防破坏预警装置。


背景技术：

2.据统计，由外力破坏导致的输电线路跳闸故障占国家电网公司历年输电线路故障总数的一半以上:其中,大型机械车辆违章作业所造成的线路跳闸又占外力破坏跳闸总数的80％。由此可见，输电线路走廊内的大型机械车辆已成为防外力破坏的重点防范目标。具体的，现实的工程中，经常有挖掘机在基坑时将地下的电缆挖断，从而引起大面积断电，严重影响用户用电。
3.为了防止地下电缆被挖断，往往会在地下预埋预警装置，预警装置位于电缆的上方，通过预警装置内置的应变片来感应预警装置所处位置土压的变化，因泥土的开挖而导致土压较小时，预警装置内置的发声装置开始发出警报，防止人员继续开挖，进而防止电缆被破坏。现有的预警装置往往只能检测其上方的泥土被开挖的情况，即位于预警装置的上侧的泥土被开挖时，预警装置处的土压变化比较明显，从而能及时触发发声装置，而当开挖的地方位于预警装置的一侧的时候，随着开挖，预警装置处的土压变化不明显，往往需要开挖到一定深度才能触发发声装置，而此时开挖的深度可能已经快触及电缆了，电缆被挖断的风险很大。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有的预警装置在其侧面挖土时不能及时触发预警功能的缺点，提出一种地下电缆防破坏预警装置，当在其侧面挖土时能及时触发预警功能。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种地下电缆防破坏预警装置，包括壳体、设置在壳体的上侧的沿竖向延伸的管子、设置在壳体的上侧内壁的应变片、设置在壳体内的电池，管子内滑动连接有升降杆，壳体内设置有用于驱动升降杆向上运动以防电缆被破坏的压缩空气，升降杆通过连接组件和管子连接，壳体内设置有控制器和解锁装置，电池和控制器连接并用于给控制器供电，控制器和应变片连接并根据应变片的数据控制解锁装置，以使得解锁装置将连接组件断开并使得升降杆向上运动。
6.通过上述设置，在本技术侧面挖土时能及时触发预警功能，具体的，使用时，管子和壳体埋在地下，且本技术位于地下电缆的上侧，管子的长度比较长，且管子的上端靠近地面，即管子的上侧的土层厚度比较小，从而使得升降杆能冲破土层而向上运动，进而起到预警的作用。具体的，当壳体的上方的土层被开挖时，由于土层的厚度比较薄，挖掘机的铲子在挖土的过程中，铲子和管子的距离比较近，铲子经过管子的上端时，铲子对土层的作用力通过土层穿过给管子的上端，使得管子的上端向一侧转动，从而使得管子的下端和壳体之间产生比较大的弯矩，在弯矩的作用下，壳体产生比较大的应变，应变片探测到的数据产生比较大的变化，控制器发送指令给解锁装置，解锁装置将连接组件断开，从而使得管子和升
降杆之间的连接断开，在压缩空气的作用下，升降杆冲破土层而向上运动，起到预警作用，其中，控制器可采用plc，plc为现有技术，这里不做展开等。
7.当管子的一侧的土层被开挖时，铲子对土层的作用力将沿横向传递至管子的上端，即管子的上端将受到土层水平向的力，管子在力的作用下将向管子的一侧转动，由于管子的长度比较大，所以管子的下端和壳体之间产生较大的弯矩，在弯矩的作用下，壳体产生比较大的应变，应变片探测到的数据产生比较大的变化，控制器发送指令给解锁装置，解锁装置将连接组件断开，从而使得管子和升降杆之间的连接断开，在压缩空气的作用下，升降杆冲破土层而向上运动，起到预警作用。当本技术的一侧的土层被开挖时，长度较大的管子对弯矩进行放大，从而使得壳体的上侧的应变放大，进而提高本技术预警的灵敏度，及时发出警报。
8.进一步的，连接组件包括固定连接在升降杆的下端的拉杆、固定连接在拉杆的下端的钩子、固定连接在管子的下端的内壁上的凸起，钩子和凸起的下侧抵接，钩子的下端设置有斜面，解锁装置包括设置在壳体内的电缸，电缸的输出轴向上并用于挤压斜面并使得拉杆向远离凸起的一侧弯曲以使得钩子和凸起脱开，控制器和电缸电连接。
9.进一步的，壳体包括两个开口相对的罩体，沿罩体的边缘固定连接有向外延伸的连接板，连接板之间通过螺栓连接。
10.进一步的，升降杆的一侧设置有限位槽，限位槽和升降杆的延伸方向一致，管子的内壁固定连接有限位块，限位块滑动连接在限位槽内并位于限位槽的上端。
11.进一步的，管子的上端盖设置有堵头，堵头的上侧固定连接有呈圆锥形的钻头，钻头的顶点向上，堵头通过连接杆和升降杆固定连接。
12.进一步的，堵头的下侧设置有环形槽，管子的上端位于环形槽内，环形槽的槽底设置有用于增加管子和环形槽之间的气密性的密封垫，升降杆设置有第一气道，第一气道贯穿升降杆的上下两端，第一气道的上端设置有发声板。
13.进一步的，钻头包括和堵头的上侧固定连接的底座、螺纹连接在底座的上侧的螺帽，底座设置有和管子连通的第二气道，第一气道设置有朝向第一气道的单向阀，螺帽和底座螺纹连接并用于封堵第二气道的上端。
14.进一步的，壳体的下侧设置有发电线圈，发电线圈的两端连接有导线，导线穿过壳体的下侧并和电池电连接。
附图说明
15.图1为实施例的示意图。
16.图2为图1的a处放大图。
17.图3为图1的b处放大图。
18.图4为输出轴挤压斜面以使钩子和凸起脱开的示意图。
19.图5为升降杆向上运动后的示意图。
20.图6为图5的c处放大图。
21.图7为图5的d处放大图。
具体实施方式
22.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
23.参见图1至图7，一种地下电缆防破坏预警装置，包括壳体11、设置在壳体11的上侧的沿竖向延伸的管子12、设置在壳体11的上侧内壁的应变片13、设置在壳体11内的电池14，管子12内滑动连接有升降杆15，壳体11内设置有用于驱动升降杆15向上运动以防电缆被破坏的压缩空气，升降杆15通过连接组件16和管子12连接，壳体11内设置有控制器17和解锁装置18，电池14和控制器17连接并用于给控制器17供电，控制器17和应变片13连接并根据应变片13的数据控制解锁装置18，以使得解锁装置18将连接组件16断开并使得升降杆15向上运动。
24.通过上述设置，在本技术侧面挖土时能及时触发预警功能，具体的，使用时，管子12和壳体11埋在地下，且本技术位于地下电缆的上侧，管子12的长度比较长，且管子12的上端靠近地面，即管子12的上侧的土层厚度比较小，从而使得升降杆15能冲破土层而向上运动，进而起到预警的作用。具体的，当壳体11的上方的土层被开挖时，由于土层的厚度比较薄，挖掘机的铲子在挖土的过程中，铲子和管子12的距离比较近，铲子经过管子12的上端时，铲子对土层的作用力通过土层穿过给管子12的上端，使得管子12的上端向一侧转动，从而使得管子12的下端和壳体11之间产生比较大的弯矩，在弯矩的作用下，壳体11产生比较大的应变，应变片13探测到的数据产生比较大的变化，控制器17发送指令给解锁装置18，解锁装置18将连接组件16断开，从而使得管子12和升降杆15之间的连接断开，在压缩空气的作用下，升降杆15冲破土层而向上运动，起到预警作用，其中，控制器17可采用plc，plc为现有技术，这里不做展开等。
25.当管子12的一侧的土层被开挖时，铲子对土层的作用力将沿横向传递至管子12的上端，即管子12的上端将受到土层水平向的力，管子12在力的作用下将向管子12的一侧转动，由于管子12的长度比较大，所以管子12的下端和壳体11之间产生较大的弯矩，在弯矩的作用下，壳体11产生比较大的应变，应变片13探测到的数据产生比较大的变化，控制器17发送指令给解锁装置18，解锁装置18将连接组件16断开，从而使得管子12和升降杆15之间的连接断开，在压缩空气的作用下，升降杆15冲破土层而向上运动，起到预警作用。当本技术的一侧的土层被开挖时，长度较大的管子12对弯矩进行放大，从而使得壳体11的上侧的应变放大，进而提高本技术预警的灵敏度，及时发出警报。
26.作为一种实现方式，连接组件16包括固定连接在升降杆15的下端的拉杆161、固定连接在拉杆161的下端的钩子162、固定连接在管子12的下端的内壁上的凸起163，钩子162和凸起163的下侧抵接，钩子162的下端设置有斜面1621，解锁装置18包括设置在壳体11内的电缸181，电缸181的输出轴182向上并用于挤压斜面1621并使得拉杆161向远离凸起163的一侧弯曲以使得钩子162和凸起163脱开，控制器17和电缸181电连接。
27.通过上述设置，控制器17通过电缸181将连接组件16断开并使得升降杆15向上运动，以触发预警功能。具体的，当需要触发预警功能时，控制器17发送指令给电缸181，电缸181的输出轴182向上运动并挤压斜面1621，在斜面1621的导向作用下，连接杆124弯曲，钩子162远离凸起163并最终和凸起163脱开，参见图4，在压缩空气的作用下，升降杆15冲破土层并沿管子12向上运动，从而被人员看到，实现预警功能。
28.作为一种实现方式，壳体11包括两个开口相对的罩体111，沿罩体111的边缘固定
连接有向外延伸的连接板112，连接板112之间通过螺栓113连接。
29.通过上述设置，方便本技术的组装，具体的，两个罩体111上下设置，管子12和上侧的罩体111固定连接，两个罩体111通过螺栓113固定连接，连接板112之间可通过橡胶条提高气密性，从而防止漏气。
30.作为一种实现方式，升降杆15的一侧设置有限位槽151，限位槽151和升降杆15的延伸方向一致，管子12的内壁固定连接有限位块121，限位块121滑动连接在限位槽151内并位于限位槽151的上端。
31.通过上述设置，防止升降杆15向上运动时在惯性的作用下离开管子12而向上发射，从而造成危险，具体的，当升降杆15向上运动时，限位块121和限位槽151之间相对运动，直至限位块121和限位槽151的下端抵接，升降杆15停止向上运动，参见图5和图7。
32.作为一种实现方式，管子12的上端盖设置有堵头122，堵头122的上侧固定连接有呈圆锥形的钻头123，钻头123的顶点向上，堵头122通过连接杆124和升降杆15固定连接。
33.通过上述设置，当升降杆15向上运动时，钻头123向上冲击土层，钻头123呈圆锥形，从而方便升降杆15向上冲破土层。
34.作为一种实现方式，堵头122的下侧设置有环形槽1221，管子12的上端位于环形槽1221内，环形槽1221的槽底设置有用于增加管子12和环形槽1221之间的气密性的密封垫1222，升降杆15设置有第一气道152，第一气道152贯穿升降杆15的上下两端，第一气道152的上端设置有发声板153。
35.通过上述设置，密封垫1222防止气管的上端漏气，从而使得壳体11内始终呈高压状态，当钩子162和凸起163脱开时，堵头122从气管的上端离开，升降杆15和堵头122冲破土层而向上运动，另外，参见图5和图6和图7，壳体11内的压缩空气通过第一气道152排出至大气，高速的气流经过发声板153使得发声板153产生高频的振动，发声板153产生刺耳的声音加强预警效果，另外，发声板153位于升降杆15的上方，且位于地面上方，从而使得发出的声音能没有阻碍的穿入人员的耳朵，被清晰的听到。
36.作为一种实现方式，钻头123包括和堵头122的上侧固定连接的底座1231、螺纹连接在底座1231的上侧的螺帽1232，底座1231设置有和管子12连通的第二气道12311，第一气道152设置有朝向第一气道152的单向阀12312，螺帽1232和底座1231螺纹连接并用于封堵第二气道12311的上端。
37.通过上述设置，方便给壳体11充气，从而二次使用，具体的，触发预警功能后，人员可将升降杆15向下挤压，使得堵头122重新抵接在管子12的上端，在斜面1621的作用下，钩子162重新和凸起163的下侧配合，然后转动螺帽1232并使得第二气道12311的上端裸露出来，然后通过第二气道12311、单向阀12312、第一气道152向壳体11内充入压缩空气，以使得壳体11内呈高压状态，单向阀12312防止压缩空气从第二气道12311泄漏，充气完成后，重新拧上螺帽1232，然后再将挖掉的土层回填并压实。
38.作为一种实现方式，壳体11的下侧设置有发电线圈19，发电线圈19的两端连接有导线191，导线191穿过壳体11的下侧并和电池14电连接。
39.通过上述设置，由于壳体11的下放有电缆，电缆内有交流电，在电缆的附近存在磁场，根据电磁感应的原理，发电线圈19产生电流并通过导线191给电池14充电，从而防止电池14的电用完。
40.应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种地下电缆防破坏预警装置，其特征在于，包括壳体、设置在所述壳体的上侧的沿竖向延伸的管子、设置在所述壳体的上侧内壁的应变片、设置在所述壳体内的电池，所述管子内滑动连接有升降杆，所述壳体内设置有用于驱动所述升降杆向上运动以防电缆被破坏的压缩空气，所述升降杆通过连接组件和所述管子连接，所述壳体内设置有控制器和解锁装置，所述电池和所述控制器连接并用于给所述控制器供电，所述控制器和所述应变片连接并根据所述应变片的数据控制所述解锁装置，以使得所述解锁装置将所述连接组件断开并使得所述升降杆向上运动。2.根据权利要求1所述的一种地下电缆防破坏预警装置，其特征在于，所述连接组件包括固定连接在所述升降杆的下端的拉杆、固定连接在所述拉杆的下端的钩子、固定连接在所述管子的下端的内壁上的凸起，所述钩子和所述凸起的下侧抵接，所述钩子的下端设置有斜面，所述解锁装置包括设置在所述壳体内的电缸，所述电缸的输出轴向上并用于挤压所述斜面并使得所述拉杆向远离所述凸起的一侧弯曲以使得所述钩子和所述凸起脱开，所述控制器和所述电缸电连接。3.根据权利要求1所述的一种地下电缆防破坏预警装置，其特征在于，所述壳体包括两个开口相对的罩体，沿所述罩体的边缘固定连接有向外延伸的连接板，所述连接板之间通过螺栓连接。4.根据权利要求1所述的一种地下电缆防破坏预警装置，其特征在于，所述升降杆的一侧设置有限位槽，所述限位槽和所述升降杆的延伸方向一致，所述管子的内壁固定连接有限位块，所述限位块滑动连接在所述限位槽内并位于所述限位槽的上端。5.根据权利要求1所述的一种地下电缆防破坏预警装置，其特征在于，所述管子的上端盖设置有堵头，所述堵头的上侧固定连接有呈圆锥形的钻头，所述钻头的顶点向上，所述堵头通过连接杆和所述升降杆固定连接。6.根据权利要求5所述的一种地下电缆防破坏预警装置，其特征在于，所述堵头的下侧设置有环形槽，所述管子的上端位于所述环形槽内，所述环形槽的槽底设置有用于增加所述管子和所述环形槽之间的气密性的密封垫，所述升降杆设置有第一气道，所述第一气道贯穿所述升降杆的上下两端，所述第一气道的上端设置有发声板。7.根据权利要求6所述的一种地下电缆防破坏预警装置，其特征在于，所述钻头包括和所述堵头的上侧固定连接的底座、螺纹连接在所述底座的上侧的螺帽，所述底座设置有和所述管子连通的第二气道，所述第一气道设置有朝向所述第一气道的单向阀，所述螺帽和所述底座螺纹连接并用于封堵所述第二气道的上端。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的一种地下电缆防破坏预警装置，其特征在于，所述壳体的下侧设置有发电线圈，所述发电线圈的两端连接有导线，所述导线穿过所述壳体的下侧并和所述电池电连接。

技术总结
本发明公开了一种地下电缆防破坏预警装置，包括壳体、设置在壳体的上侧的沿竖向延伸的管子、设置在壳体的上侧内壁的应变片、设置在壳体内的电池，管子内滑动连接有升降杆，壳体内设置有用于驱动升降杆向上运动以防电缆被破坏的压缩空气，升降杆通过连接组件和管子连接，壳体内设置有控制器和解锁装置，电池和控制器连接并用于给控制器供电，控制器和应变片连接并根据应变片的数据控制解锁装置，以使得解锁装置将连接组件断开并使得升降杆向上运动。本发明当在其侧面挖土时能及时触发预警功能。功能。功能。


技术研发人员：李登雕 王伟
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司台州供电公司
技术研发日：2022.12.15
技术公布日：2023/5/16