排管機(jī)器人在城市規(guī)劃建設(shè)與配網(wǎng)中的應(yīng)用

由于城市用電負(fù)荷的快速增長(zhǎng)，對(duì)供電可靠性提出了越來(lái)越高的要求；與此同時(shí)，城市規(guī)劃建設(shè)和市容美觀(guān)，也逐漸受到社會(huì)的關(guān)注。傳統(tǒng)的城市配電網(wǎng)才采用架空線(xiàn)路，施工難度較大，容易發(fā)生危機(jī)人身安全的斷導(dǎo)線(xiàn)、漏電等事故；并且時(shí)常發(fā)生私拉亂扯的情況，容易影響城市形象。伴隨著城配網(wǎng)的改造工程的推進(jìn)，電纜在配網(wǎng)中所占比例越來(lái)越大，每年我市配網(wǎng)新敷設(shè)高低壓電纜管道約60公里，管道敷設(shè)質(zhì)量將直接影響到此后電纜的敷設(shè)質(zhì)量及運(yùn)行的穩(wěn)定性，進(jìn)而直接關(guān)系到整個(gè)城配網(wǎng)的安全運(yùn)行。

電纜線(xiàn)路入地工程，將電力電纜敷設(shè)在地下，不占地面空間，有利于市容美觀(guān)；同一地下電纜通道，可以容納多回線(xiàn)路，輸送容量的適應(yīng)性增強(qiáng)；并且，電纜隱蔽在地下，有利于人生安全；配合環(huán)網(wǎng)柜、分接箱等設(shè)備可進(jìn)行多線(xiàn)路聯(lián)絡(luò)，形成供電網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行方式極為靈活，可以大大縮減停電次數(shù)和停電范圍，容易實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化，而在電纜線(xiàn)路建設(shè)過(guò)程中，電纜管道的施工及驗(yàn)收以及電纜排管敷設(shè)質(zhì)量是影響電纜使用壽命和供電可靠性的重要因素。

排管敷設(shè)是一種將電纜敷設(shè)于預(yù)先建好的地下管道中的安裝方式，適用于城市交通比較繁忙、地下走廊比較擁擠、敷設(shè)條數(shù)比較多的地段。一般排管敷設(shè)方法分為人為敷設(shè)和機(jī)械敷設(shè)兩種。使用傳統(tǒng)的人工疏通敷設(shè)方法，顯然面臨著效率低下、操作不便和浪費(fèi)等諸多問(wèn)題，尤其是當(dāng)電纜排管長(zhǎng)度達(dá)100—200米以上時(shí)，使用人力牽引塑料通棒來(lái)疏通排管已經(jīng)是非常困難，迫切需要用一種先進(jìn)的機(jī)械化工作模式來(lái)取代落后的手工工作模式。同時(shí)，由于施工、長(zhǎng)時(shí)間擱置等各種原因，地下管道內(nèi)會(huì)有堵塞、管道錯(cuò)位等許多的異?，F(xiàn)象，因此需要進(jìn)行內(nèi)部管道圖像檢查，探明原因，排除電纜排管中存在的隱患。并且地下管道內(nèi)的土建殘?jiān)?，增大了電纜在敷設(shè)過(guò)程中磨損的可能性，嚴(yán)重影響輸電線(xiàn)路運(yùn)行的安全。這些工作的妥善解決，對(duì)城市電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，具有重要的工程實(shí)際意義。

管道的施工質(zhì)量直接關(guān)系到電纜的敷設(shè)質(zhì)量。傳統(tǒng)的管道驗(yàn)收方法采用一根試樣電纜(長(zhǎng)約8米)，前部裝設(shè)鐵牛，尾部裝設(shè)清掃棉布，電纜本體綁．~LPVC帶。通過(guò)試樣電纜在管道內(nèi)牽引，觀(guān)NIJPVC帶磨損狀況來(lái)判定管道的驗(yàn)收質(zhì)量。歸納起來(lái)傳統(tǒng)管道驗(yàn)收方法存在以下不足之處：

(1)無(wú)法準(zhǔn)確判斷缺陷類(lèi)型，無(wú)法進(jìn)行缺陷精確定位，施工效率低；

(2)無(wú)法完全清除管道內(nèi)部的殘留物，給電纜敷設(shè)留下隱患；

(3)試驗(yàn)電纜與實(shí)際電纜敷設(shè)情況不一致，無(wú)法準(zhǔn)確模擬電纜敷

設(shè)時(shí)的磨損情況，可能造成誤判；

(4)管道檢測(cè)及電纜敷設(shè)效率低，施工成本較高。

由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的電纜管道檢測(cè)手段無(wú)法準(zhǔn)確判斷管道質(zhì)量，給后續(xù)的電纜敷設(shè)造成了質(zhì)量隱患，需要一種更為方便、可靠的手段來(lái)判斷電纜管道的施工質(zhì)量，并能對(duì)管道進(jìn)行有效清掃，從而提高電纜敷設(shè)質(zhì)量和敷設(shè)效率，提高電纜運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性。

隨著城市的大規(guī)模建設(shè)，各種電壓等級(jí)電力電纜的數(shù)量正在增加，將有越來(lái)越多的地下電纜有待敷設(shè)，開(kāi)發(fā)一種新型的電纜管道敷設(shè)探測(cè)工具來(lái)替代原先落后繁瑣的手工勞動(dòng)，提高工作效率，降低施工成本勢(shì)在必行。

管道機(jī)器人是一種比較先進(jìn)的管道監(jiān)測(cè)設(shè)備，它由移動(dòng)載體(行走機(jī)構(gòu))、監(jiān)測(cè)視頻系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成，在操作人員的遠(yuǎn)距離控制下，沿管道內(nèi)行走并實(shí)時(shí)連續(xù)的拍攝、顯示出管道內(nèi)圖像，直觀(guān)清晰的反映出管道內(nèi)故障點(diǎn)的狀況，克服了傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在的弊端，提高了診斷精度，加強(qiáng)了對(duì)管道的認(rèn)識(shí)和把握能力，及時(shí)有效的完成了對(duì)管道的檢測(cè)和維護(hù)、維修任務(wù)，顯示出巨大的應(yīng)用前景，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：

(1)特有的管道機(jī)器人的負(fù)載能力和爬坡能力：通過(guò)采用雙微電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)技術(shù)和新穎的增力臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的電纜排管的疏通，在涉水情況下爬坡能力達(dá)N2o度。

(2)管道內(nèi)部數(shù)字圖像監(jiān)測(cè)技術(shù)：采用CCD攝像頭，配合以強(qiáng)光照明，可以實(shí)現(xiàn)在黑暗、潮濕有水、超長(zhǎng)距離情況下的實(shí)時(shí)圖像采集。

(3)管道機(jī)器人圖像傳輸及控制技術(shù)：采取數(shù)字總線(xiàn)傳輸方式實(shí)現(xiàn)管道機(jī)器人與控制器之間的數(shù)字圖像傳輸和控制命令傳遞，減輕了電纜重量，避免了模擬圖像信號(hào)傳輸對(duì)電纜有較大直徑的要求。

(4)管道機(jī)器人回收技術(shù)：采用單向控制結(jié)構(gòu)回收技術(shù)，在機(jī)器人被卡住的情況下，通過(guò)拉線(xiàn)可以將機(jī)器人拖出管道，實(shí)現(xiàn)管道機(jī)器人的回收。

(5)動(dòng)力清掃器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：動(dòng)力清掃器可掛接在機(jī)器人尾部使用，由動(dòng)力機(jī)器人提供前進(jìn)動(dòng)力；動(dòng)力清掃器通過(guò)大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配合以傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)清掃裝置對(duì)管道進(jìn)行清掃，實(shí)現(xiàn)管道清掃功能。

綜上說(shuō)述，通過(guò)運(yùn)用機(jī)器人對(duì)管道內(nèi)部情況的直觀(guān)觀(guān)察，了解管道內(nèi)部的實(shí)際情況，從而加強(qiáng)對(duì)管道敷設(shè)的質(zhì)量監(jiān)督和驗(yàn)收，再采用行之有效的方法加以解決，提高電纜敷設(shè)質(zhì)量。降低因?yàn)殡娎|敷設(shè)原因而造成的電纜事故停電次數(shù)，提高供電可靠率。