立桿輔助測(cè)量工具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

立桿輔助測(cè)量工具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

Summary：立桿輔助測(cè)量工具主要是為了解決在豎立電桿作業(yè)過(guò)程中快速判斷桿體傾斜方向，協(xié)助施工人員開(kāi)展立桿作業(yè)，判斷桿身垂直度是否達(dá)到要求。本文介紹了立桿輔助測(cè)量工具設(shè)計(jì)方案、原理及應(yīng)用。Keys：立桿、垂直度測(cè)量、桿塔傾斜。一、引言目前市面上的垂直度測(cè)量?jī)x通過(guò)指針、水平氣泡結(jié)合測(cè)量物品垂直情況；角度測(cè)量?jī)x器和水平儀通過(guò)激光投射測(cè)量，對(duì)比判斷物品的垂直情況。雖能在一定程度上能檢測(cè)垂直度，但無(wú)針對(duì)電桿特點(diǎn)的固定裝置，使用者須借助其他物品固定測(cè)量工具才能測(cè)量，易造成測(cè)量不準(zhǔn)確，不便用于日常運(yùn)維過(guò)程中測(cè)量電桿傾斜度。同時(shí)這些工具無(wú)明顯指示裝置，讀數(shù)不方便，不便用于立桿作業(yè)過(guò)程中垂直情況的指示。為解決上述問(wèn)題，需設(shè)計(jì)一種專(zhuān)用測(cè)量工具，該工具通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)快速固定在電桿，通過(guò)明顯指示裝置使施工人員能快速判斷電桿垂直度，及時(shí)調(diào)整立桿拉力方向，使電桿最終符合施工垂直度要求，同時(shí)也可用于日常電力設(shè)施運(yùn)維過(guò)程中快速測(cè)量電桿傾斜情況。測(cè)量工具的設(shè)計(jì)同時(shí)要考慮避免因工具安裝時(shí)發(fā)生傾斜，導(dǎo)致安裝位置的橫截面與電桿的水平橫截面不處于平衡狀態(tài)，從而使測(cè)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題。二、設(shè)計(jì)方案及原理方案一：分體式測(cè)量法該方案需要兩個(gè)分體式模塊，分別是紅外遠(yuǎn)程模塊和桿身固定測(cè)量模塊。紅外遠(yuǎn)程模塊置于桿體遠(yuǎn)處，與桿體處于同一直線放置，發(fā)射出水平及垂直激光線，輔助桿身固定測(cè)量模塊進(jìn)行測(cè)量（圖1）。桿身固定測(cè)量模塊通過(guò)易裝拆抱箍式機(jī)械結(jié)構(gòu)固定桿身，使用智能激光角度測(cè)量模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)桿體傾斜度的測(cè)量，結(jié)合重力鉛和紅外遠(yuǎn)程模塊發(fā)出的垂直激光線輔助測(cè)量確定工器具安裝位置的橫截面與電桿的水平橫截面處于平衡，排除因安裝傾斜導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確（圖2）。圖1分體式模塊使用示意圖圖2桿身固定測(cè)量模塊示意圖該方案存在的問(wèn)題：1、使用分體式設(shè)計(jì)，對(duì)施工環(huán)境不友好，遇到山坡等非平面作業(yè)環(huán)境時(shí)，難以使紅外遠(yuǎn)程模塊和桿身處于同一直線；2、該方案每次只能測(cè)量一個(gè)方面的垂直度，要確保桿身垂直，至少在兩個(gè)互為垂直方向進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量完一個(gè)方向后，需調(diào)整工具位置再次測(cè)量，效率偏低，不便于施工作業(yè)。方案二：一體式測(cè)量法該方案在方案一桿身固定測(cè)量模塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。同樣通過(guò)易裝拆抱箍式機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)工具進(jìn)行固定，通過(guò)角度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)電桿姿態(tài)的測(cè)量，在測(cè)量工具的四個(gè)方向安裝LED燈光，實(shí)現(xiàn)對(duì)桿身傾斜方向的明顯指示；通過(guò)液晶顯示屏對(duì)測(cè)量的傾斜度進(jìn)行顯示。同時(shí)把激光發(fā)生源直接安裝在測(cè)量工具上，配合吊錘輔助觀察，從而判斷工器具安裝位置的橫截面與電桿的水平橫截面是否處于平衡（圖3）。圖3一體式測(cè)量法示意圖對(duì)比方案一，方案二的一體式設(shè)計(jì)測(cè)量工具，適用于各種施工環(huán)境，操作簡(jiǎn)單，不需重復(fù)調(diào)整工具位置，便于施工作業(yè)。三、應(yīng)用及展望立桿輔助測(cè)量工具使用便利，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)可以立桿前把工具快速固定在電桿上，適用于在立桿作業(yè)過(guò)程中使用，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示電桿垂直度、傾斜方向，快速指導(dǎo)施工人員施工，提高施工效率和安全性。同時(shí)，在日常巡視運(yùn)維過(guò)程中，可使用該工具快速測(cè)量電桿是否發(fā)生傾斜。展望未來(lái)，立桿輔助測(cè)量工具可使用陀螺儀傳感器建立桿身姿態(tài)模型，其測(cè)量結(jié)果可應(yīng)用于智能立桿機(jī)器設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)立桿作業(yè)的自動(dòng)化和智能化。Reference[1]方雄偉,嚴(yán)明華.特高壓組塔A型輔助抱桿的設(shè)計(jì)及應(yīng)用.農(nóng)村電工,2019.[2]喬亞強(qiáng).一種電桿卡扣工具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.華東科技,2018.[3]龍清.加強(qiáng)電力桿塔組立施工安全的策略[J].機(jī)電信息,2019,33(21):14-17.[4]鄭麗強(qiáng).淺談電力線路施工