便携式电动起重助手的研制及应用

便携式电动起重助手的研制及应用
梁文耀
温带银
甄志明
（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）
摘
要：针对目前输电架空线路运行设备数量不断增多，但随着投运年限逐渐增长，架空地线松股断股、复合绝缘子龟裂老化、玻
璃绝缘子污秽自爆等现象陆续发生的情况，研制一种既能减少工作人员劳动强度，又能提高安全保障和线路检修工作效率的新型便携式电动起重助手显得尤为重要。

鉴于此，对这一新型便携式电动起重助手的实际运用情况及发展前景进行了探讨。

关键词：架空输电线路；传统作业方法；起重助手；应用
1传统的作业方法
在传统的架空输电线路检修工作中，作业人员多采用人
工传递材料、工器具。

工器具一般重量较轻，人力传递易被接受，但若出现更换整串玻璃绝缘子、合成绝缘子、线路避雷器等大型物件或需要使用滑车出线处理档中异物、修补导/地线的情况时，人力传递就显得颇为费力，并且还存在重大的安全隐患。

即使可以使用绞磨机，但其结构形式大多比较落后、体积庞大且较为笨重，使用时存在操作不便、费力、效率低等问题。

另外，当导/地线档中有异物或需要修补导线时，如果档距较大或者两基铁塔存在高差，作业人员使用飞车出线时通常需要塔上多个人员使用绳索拉拽协助，同样费力、操作不便，严重影响了工作人员线路检修的进度和成效。

2起重助手设备介绍
起重助手（图1）可以简单地理解为在一个能够稳固地固
定在塔材的支脚架上安装了用来直接跟钢丝绳连接绞磨槽的直流电动机。

根据直流电动机调速性能好和起动力矩大的调速性能特点，直流电动机能在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。

直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽，可以均匀而经济地实现转速调节。

通过可以灵活调节不同大小尺寸的支脚架，整个起重助手能够快速固定在铁塔的主材上，适用于不同的作业环境且操作方便。

起重助手操控平台（图2）是控制起重助手工作的大脑和核心所在。

其是调节起重助手转动速度的设备，充电插口与交流电源连接，输出插口与起重助手连接，起重助手操控平台将交流电转化成两路输出直流电源，一路输入给起重助手砺磁（定子），另一路输入给起重助手电枢（转子），起重助手操控平台通过控制电枢直流电压来调节起重助手转速。

同时起重助手给调速器一个反馈电流，起重助手操控平台根据反馈电流来判断直流电机的转速情况，必要时修正电枢电压输出，以此来再次调节起重助手的转速。

操控平台上左右两端有控制起重助手顺/逆时针旋转和悬停按钮，中间设置有控制起重助手旋转转速快慢的旋钮。

起重助手操控平台集电源、控制、驱动电路于一体，采用立体结构布局，控制电路采用微功耗元件，体积小、重量轻。

3起重助手作业方式
针对传统作业方法中存在的问题，我们采用起重助手代
替人力，一人操作平台，一人负责传递信号，这不仅节省了人力，降低了风险，还大大提高了工作效率，缩短了停电时间。

利用螺母卡具将起重助手的支脚架牢固地固定在铁塔塔脚的主材上，再将直接与牵引钢丝绳接触的绞磨槽安装在直流电动机的轴承上，并确保绞磨槽与牵引钢丝绳保持垂直，然后将起重助手的控制电源输出线连接在起重助手操作平台接通电源，检测起重助手是否能够正常工作。

待检测工作完成之后，检修人员将绳索和滑轮组放在工具袋中，在塔上选择适当的位置将滑轮组挂在横担处，并用绳索将用来提线放线的牵引钢丝绳拉上横担处，由检修人员将牵引钢丝绳通过U 型环锁定在导/地线上，用另外一组的牵引钢丝绳在横担与导线处做好后备保护。

待铁塔上的准备工作完成后，牵引钢丝绳要排列整齐地卷入起重助手绞磨槽下方，且通过绞磨槽的中心时牵引钢丝绳不得重叠，在绞磨槽缠绕时至少绕五圈，并确保每一圈都能够与绞磨槽充分接触受力。

起重助手操控平台安放在确保人身安全的地方，根据现场工作情况的需要，工作人员调节起重助手操控平台按钮控制起重助手工作，达到修补导/地线以及更换绝缘串的目的（图3）。

4
实际运用及发展前景
4.1
实际运用
该起重助手在台风雷雨等恶劣天气灾情发生后发挥了很
大应急抢修作用，能够大幅度减少抢修作业使用时间以及塔
图1起重助手示意图
图2起重助手操控平台
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上作业人员的工作强度。

该起重助手体积较小，安装简易，携带方便，操作简单灵活，满足了线路实际施工现场运检工作的规定要求，安全可靠性高。

4.2
发展前景
该起重助手可推广使用于110～500kV 各电压等级架空线路检修维护中，还可应用于电缆沟道放线和电缆沟盖板提起。

5结语
随着社会经济的不断进步和发展，城市规模日益扩大，用
电需求也随之增加。

便携式电动起重助手的出现极大地推进了输电线路检修工作的自动化进程，提高了输电线路检修作业的工作效率。

［参考文献］
[1]谢文义.简易张力紧、放线法更换220kV 下楚线78#～81#导
线[J].科技资讯，2010（27）：135.
[2]张琛.直流无刷电动机原理及应用[M].2版.北京：机械工业
出版社，2004.
[3]刘志刚，和敬涵.基于电流型PWM 变流器的绕线转子感应电动
机调速系统研究[J].电工技术学报，2004，19（5）：43-46，101.
收稿日期：2018-07-02
作者简介：梁文耀（1990—），男，广东新会人，助理工程师，研究方向：输电线
路。

图3起重助手作业方式
1—架空导线
2—滑轮组
3—牵引线
4—起重助手
5—起重助手操控平台
基于物联网和工业云的纺织机械远程运维系统运用
张勤刚
姚
衡
赵
虹
张少民
沈加海
（海宁纺织机械有限公司，浙江嘉兴314400）
摘
要：为了实现纺织机械设备的故障快速纠错和远程修复，为纺织生产企业提供准确、快速、低成本的设备监控及远程维修服
务，提升客户效益，降低纺织机械制造商设备运维成本，开发了基于物联网和工业云的纺织机械远程运维系统。

该远程运维系统利用工业互联网智能传输终端硬件、工业以太网通信、检测传感以及大数据等技术采集纺织机械设备的运行数据，实现设备远程监控、故障和警报的实时分析和通知、远程设备维保管理、设备预防性维护等功能。

关键词：物联网；纺织机械；工业云；远程运维
0引言
纺织机械设备全天运转，一旦故障停机会给纺织企业带
来经济损失。

通常对故障设备的诊断维护需要纺机生产商安排工程师赶赴现场分析排查，这种方式费时耗力[1]。

而且随着纺织产业向东南亚、非洲等区域转移，国内主机厂的运维成本
不断增加[2]。

如何实现纺织机械设备的故障快速纠错和远程修复，是纺织行业面临的一个问题。

随着技术的不断发展，纺织行业的信息化水平不断提升，数字化、网络化、智能化进程不断加快，物联网（Internet of Things ，IoT ）、云计算、大数据等新技术逐步渗透到纺织工业生产的各个环节[3]，为切实提升客户效益，降低自身成本，实现企业转型升级，我们开始构建和应用基于物联网和工业云的远程运维系统。

本文论述了远程运维系统的体系架构，并通过运用实例论证了运维系统的可行性。

1纺织机械远程运维系统体系架构
基于物联网和工业云的纺织机械远程运维系统体系架构
主要包括纺织物联网感知层、数据传输层、云平台层和运用
层。

系统功能的实现需要信息采集技术、网络技术、中间件技术、云计算技术以及一些公共技术的支持。

1.1
纺织物联网感知层
纺织物联网感知层是该系统的物理最底层，主要由与工
业互联网智能传输终端相连的纺织机械设备PLC 控制器及各
类传感检测装置组成。

传感检测技术是运用传感器进行自动检测并及时准确获取外界事物各种信息的过程，是物联网实现物物相连的关键技术之一[4]。

PLC 控制器通过传感器装置采集设备的各种实时状态及数据信息，同时每台纺织机械设备的PLC 控制器都与一台工业互联网智能传输终端设备相连。

工业互联网智能传输终端设备完成数据采集与边缘计算，它是连接纺织机械设备和工业云的纽带。

1.2数据传输层
通过建立高效、高可靠的数据传输系统，将传感器采集到的现场数据实时传输到工业云计算中心的实时数据收集集群，并存入云端数据库中[5]。

数据的传输方式可以经由工业互联网智能传输终端以网线、GPRS 、4G （中国移动、联通、电信）等方式实现。

1.3
云平台层
主要在云端服务器（计算/存储/网络）的基础上对由纺织物联网感知层现场采集的各类数据进行分析处理，并构建基于智能云服务的IoT 设备管理平台。

Zhuangbei Yingyong yu
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