智能傳感隨行電纜可以集成張力監(jiān)測功能,且該功能在多個(gè)領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)應(yīng)用并展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。以下從技術(shù)實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用場景、實(shí)際案例三個(gè)維度展開分析:
一、技術(shù)實(shí)現(xiàn):傳感器與電纜的深度融合
智能傳感隨行電纜通過內(nèi)置或外接傳感器,實(shí)現(xiàn)對張力、溫度、濕度等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。其技術(shù)核心在于:
傳感器類型:
張力傳感器:采用應(yīng)變片、光纖光柵或磁致伸縮原理,直接測量電纜所受拉力。例如,光纖光柵傳感器通過檢測光波波長變化,可精確感知張力變化,且抗電磁干擾能力強(qiáng)。
分布式傳感網(wǎng)絡(luò):在電纜關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(如接頭、彎曲處)布置多個(gè)傳感器,形成連續(xù)監(jiān)測鏈,實(shí)現(xiàn)全鏈路張力分布分析。
數(shù)據(jù)傳輸與處理:
傳感器采集的數(shù)據(jù)通過無線傳輸(如LPWAN、5G、NB-IoT)或有線方式(如光纖)發(fā)送至集中監(jiān)控平臺(tái)。
平臺(tái)利用大數(shù)據(jù)和人工智能算法分析數(shù)據(jù),識別異常狀態(tài)(如過載、松弛)并觸發(fā)預(yù)警,指導(dǎo)維護(hù)人員及時(shí)處理。
二、應(yīng)用場景:從工業(yè)到民用的全覆蓋
集成張力監(jiān)測的智能傳感隨行電纜已廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
電梯行業(yè):
隨行電纜張力監(jiān)測:電梯運(yùn)行中,隨行電纜隨轎廂移動(dòng),若張力不均或過載,可能導(dǎo)致電纜磨損、斷裂,甚至引發(fā)安全事故。通過集成張力傳感器,可實(shí)時(shí)監(jiān)測電纜張力,確保其在安全范圍內(nèi)(如根據(jù)OCIMF指南,鋼纜張力不超過船舶設(shè)計(jì)最小破斷負(fù)荷的55%)。
案例:某高層建筑電梯采用智能傳感隨行電纜,系統(tǒng)檢測到某段電纜張力異常升高,自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警并定位故障點(diǎn),避免了一起斷纜事故。
船舶與港口:
系泊纜繩張力監(jiān)測:船舶靠泊時(shí),纜繩張力需嚴(yán)格控制在安全范圍內(nèi)(如合成纖維纜繩張力不超過船舶設(shè)計(jì)最小破斷負(fù)荷的50%)。智能傳感隨行電纜可實(shí)時(shí)監(jiān)測纜繩張力,防止因過緊導(dǎo)致斷纜或過松導(dǎo)致船舶漂移。
案例:某大型油輪在碼頭作業(yè)時(shí),通過智能傳感纜繩監(jiān)測系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)艏纜張力持續(xù)上升,及時(shí)調(diào)整纜繩布局,避免了斷纜風(fēng)險(xiǎn)。
橋梁與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測:
纜索張力監(jiān)測:大型橋梁(如懸索橋、斜拉橋)的纜索張力是結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵指標(biāo)。智能傳感隨行電纜可集成于纜索中,實(shí)時(shí)監(jiān)測張力變化,評估結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)。
案例:某跨海大橋采用光纖光柵傳感電纜,成功監(jiān)測到臺(tái)風(fēng)期間纜索張力的劇烈波動(dòng),為結(jié)構(gòu)安全評估提供了數(shù)據(jù)支持。
工業(yè)制造與物流:
自動(dòng)化生產(chǎn)線:在工業(yè)機(jī)器人和自動(dòng)化設(shè)備中,智能傳感隨行電纜可監(jiān)測電纜張力,防止因頻繁彎曲導(dǎo)致電纜斷裂,提高生產(chǎn)效率。
管道安全監(jiān)測:沿石油、天然氣管道鋪設(shè)的智能傳感電纜可檢測第三方破壞(如挖掘活動(dòng))或管道沉降引起的張力變化,及時(shí)預(yù)警泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
三、實(shí)際案例:技術(shù)落地的典型代表
深圳市特發(fā)信息股份有限公司:
該公司研制的光纖光柵在線張力監(jiān)測系統(tǒng),可實(shí)時(shí)監(jiān)測導(dǎo)線溫度、張力及覆冰厚度,并為融冰電流提供指導(dǎo)意見。該系統(tǒng)已應(yīng)用于輸電線路,顯著提升了線路運(yùn)行的安全性。
天津市津纜線纜有限公司:
推出支持智能監(jiān)測方案的礦用及控制信號電纜產(chǎn)品線,通過在電纜中集成物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集接口,實(shí)現(xiàn)溫度、張力等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測,幫助工業(yè)用戶構(gòu)建高效、智能的電纜管理體系。
船舶纜繩張力監(jiān)測系統(tǒng):
某油輪采用智能傳感纜繩監(jiān)測系統(tǒng),通過應(yīng)力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測纜繩張力,并將數(shù)據(jù)傳送至碼頭控制室。系統(tǒng)具備超限報(bào)警功能,確保纜繩始終處于安全狀態(tài)。
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