具有集成式传感器的线缆管道制造技术

一种线缆管道(10)包括：至少一根线缆(18)；管(12)，其将线缆(18)容纳于内部空间(16)中；以及传感器(20)，其用于感测管(12)的内部空间(16)中的环境条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成式传感器的线缆管道
本专利技术涉及一种线缆管道。
技术介绍
通常由可被称为线缆管道的周围的管保护用于传输电功率和/或数据的线缆。这样的线缆管道的功能可包括机械地保护线缆免受其周围环境的影响、将若干线缆包装在一起、易清洁性、电屏蔽、接地和/或标记。线缆管道可气密性地封闭、部分地开放或在所有端部上都开放。出于若干原因，可能感兴趣的是，获知这样的线缆管道的内部条件，例如以用于早期失效检测、维护间隔和/或内部气氛的主动控制。线缆管道的内部条件对于诸如污染风险和/或早期失效检测的若干应用而言可为重要的。一般而言，仅可估计线缆管道的内部条件，并且，防止任何失效的唯一方式是诸如放水龙头或定期且昂贵的维护(诸如更换整个系统)的简单对策。GB2475910A描述了一种用于利用感应连接性来进行原位井眼测量和控制的方法和设备，其中，位于管道系统区段的外部的包括传感器和致动器组的无线器械单元与电磁收发器进行无线通信，并且可由电磁收发器通过感应方式提供功率，电磁收发器位于井眼管道的非磁性部分内部，并且安装于附接到用于控制与该设备的通信的井底接口单元的电线测井线缆上。WO2007/051230A1描述了一种感测袖带，该感测袖带用于与向患者沿着气体递送路径递送增压气体的供应以用于治疗的呼吸设备一起使用，该感测袖带包括适于与气体递送路径连通的管道部分和向管道部分提供的感测布置。感测布置配置成对在使用中穿过管道部分的气体的一个或多个特性进行感测或采样并且将气体的特性数据无线地传输到远程装置。DE102006036720A1描述了一种用于生产具有适合于检测并且存储信息的至少一个信息载体的导管或容器的方法以及一种特别地根据该方法来生产的导管或容器。GB2466862A描述了一种用于原位井眼测量的方法和设备，其中，无线传感器单元位于非磁性外壳外部，并且，传感器能量激发器单元位于外壳内部。能量激发器单元通过外壳无线地向传感器单元供应功率并且与传感器单元通信。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种更安全、更易于维护且更好地受保护的线缆管道。该目标通过独立权利要求的主题来实现。另外的示例性实施例根据从属权利要求和以下描述显而易见。本专利技术的方面涉及一种线缆管道。线缆管道可为用于引导和/或保护内部的一根或多根线缆的任何空心装置。根据本专利技术的实施例，线缆管道包括：至少一根线缆，其可为功率线路、数据传输线路和/或光纤线路；管，其将线缆容纳于内部空间中；以及传感器，其用于感测管的内部空间中的环境条件，其中传感器包括用于将测量数据发送到管的外部的无线发送器，其中传感器定位于与管的内部空间进行流体交换的腔中。线缆可用于传输电功率和/或数据。线缆可包括可被包封于塑料盖中的一根或多根导线。根据本专利技术的实施例，线缆是功率线路。线缆可用于将例如来自功率源(诸如，电池或发电机)的功率传输到诸如马达、加热器等的负载。线缆中的电压可远高于传感器和/或致动器的供应电压。线缆还可为用于传输数据通信信号的传输线路。作为另外的备选方案，线缆可为还可用于传输数据通信信号的光纤线路。线缆管道可在其内部空间中容纳多根线缆，这些线缆可属于不同类型，例如属于如上文中所描述的这样的类型。管可由塑料以及任选地其它材料制成。这些材料可适于屏蔽电磁场、适于电隔离和/或热隔离等。管可为挤出的圆柱体和/或可由附接和/或插入到彼此的若干部分制成。管中的内部空间可为纵向的，并且可用于容纳一根或多根线缆。在内部空间中，可存在可由传感器测量的诸如温度和/或湿度的具体环境条件。传感器可为温度传感器和湿度传感器中的至少一个。大体上，传感器可测量多种物理性质和/或环境条件，诸如温度、湿度、压力、烟雾、传导性和/或振动。必须注意到，线缆管道可包括用于在管的不同位置处感测内部空间中的环境条件的多于一个传感器。一个或多个传感器可集成于管内部和/或集成于管的外部上。在沿着线缆管道的不同位置处监测物理性质可提供检测管内部的如水进入、冷凝、泄漏和/或过度加热那样的失效的可能性。例如，控制装置或控制系统可从一个或多个传感器收集测量值和/或测量数据，并且可评估它们以确定管内部的环境条件。可通过早期失效检测来提供线缆管道的更安全的操作。然而，也许有可能是，由传感器生成的数据存储于传感器中，并且然后利用读取装置来读取。根据本专利技术的实施例，线缆管道包括用于改变内部空间中的环境条件的致动器。例如，致动器可为下者中的至少一个：通风机；加热器；冷却器；挡板等。必须注意到，线缆管道可包括多于一个致动器。多个致动器可定位于线缆管道的不同位置处。利用一个或多个致动器，可主动地控制管内部的气氛。上文中所提到的控制装置或控制系统可确定内部空间中的环境条件，并且可控制致动器，以诸如所期望的那样改变环境条件。以这样的方式，可采取主动控制，以避免如上文中所提到的失效。这可延长线缆管道的寿命和/或可减少维护的努力。根据本专利技术的实施例，线缆管道进一步包括控制装置，控制装置用于从传感器接收测量值和/或测量数据，并且用于将控制命令发送到致动器。控制装置可为传感器和/或致动器的部分。传感器和致动器可直接地连接以用于通信。一个或多个致动器可基于一个或多个传感器的测量来被控制，以维持管的内部空间中的期望的环境条件。例如，长程网关装置可从一个或多个传感器接收测量数据，并且可将该信息馈送到控制装置所连接到的本地网络或馈送到可充当控制装置的云服务器。可使用诸如BLE、LoRa、GSM、IEEE802.15.4g的无线协议。以相同的方式，长程网关装置可从控制装置接收控制命令，并且可将控制命令供应到一个或多个致动器。根据本专利技术的实施例，传感器包括用于发送测量值的无线发送器，和/或致动器包括用于接收控制命令的无线接收器。一个或多个传感器可经由无线或导线束(wirebound)通信信道(例如，经由蓝牙)来与控制装置通信。一个或多个致动器可经由无线或导线束通信信道(例如，经由蓝牙)来与控制装置通信。根据本专利技术的实施例，传感器包括用于经由线缆来发送测量值的功率线路传输装置。而且，致动器包括用于经由线缆来接收控制命令的功率线路传输装置。也可经由传感器和/或致动器的功率供应线路来执行传感器和/或致动器的数据传输。大体上，可从功率线路、从本地能量存储设备(诸如，电池或电容器)和/或从能量收集装置(诸如，太阳能面板)为传感器和/或致动器供应功率。根据本专利技术的实施例，线缆管道进一步包括用于为传感器和/或致动器供应电能的能量收集装置。可从例如环境光、环境电磁场、热差、移动和/或振动收集电能。由能量收集装置提供的功率可为间断的(例如，由于日/夜循环)。传感器和/或致动器可适于将由能量收集装置提供的多余的功率存储于在传感器的本地的能量缓冲器(诸如，二次电池和/或超级电容器)中。当能量收集装置不提供足够的功率时，所存储的能量可用于供应传感器和/或致动器。备选地，一次本地电池可用于在不存在所收集的能量的情况下为传感器和/或致动器提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线缆管道(10)，包括：/n至少一根线缆(18)；/n管(12)，其将所述线缆(18)容纳于内部空间(16)中；/n传感器(20)，其用于感测所述内部空间(16)中的环境条件；/n其中所述传感器(20)包括用于将测量数据发送到所述管(12)的外部的无线发送器(22)，其中所述传感器(20)定位于与所述管(12)的所述内部空间(16)进行流体交换的腔(46)中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180911 EP 18193766.51.一种线缆管道(10)，包括：
至少一根线缆(18)；
管(12)，其将所述线缆(18)容纳于内部空间(16)中；
传感器(20)，其用于感测所述内部空间(16)中的环境条件；
其中所述传感器(20)包括用于将测量数据发送到所述管(12)的外部的无线发送器(22)，其中所述传感器(20)定位于与所述管(12)的所述内部空间(16)进行流体交换的腔(46)中。


2.根据权利要求1所述的线缆管道(10)，进一步包括：
传感器装置(42)，其附接到所述管(12)，所述传感器装置(42)在所述管(12)的外部提供所述腔(46)；
其中，所述管(12)具有用于使所述内部空间(16)与所述传感器装置(42)中的所述腔(46)互连的开口(48)。


3.根据权利要求2所述的线缆管道(10)，
其中，所述传感器装置(42)环绕所述管(12)。


4.根据权利要求2或3所述的线缆管道(10)，
其中，所述传感器装置(42)包括将沿与所述管(12)的延伸方向正交的方向安装到所述管(12)的至少两个部分(44)；和/或
其中，所述传感器装置(42)是柔性的，以沿与所述管(12)的延伸方向正交的方向安装到所述管(12)。


5.根据权利要求2至5中的一项所述的线缆管道(10)，
其中，所述传感器装置(42)提供用于使所述传感器(20)与所述管(12)的外部电互连的电互连件(50)。


6.根据前述权利要求中的一项所述的线缆管道(10)，进一步包括：
附接到所述管(12)的端部的配件(14)，所述配件(14)适于连接到另外的配件(52)；
其中，所述传感器(20)定位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·埃尔泽，P·舒斯特，Y·马雷特，R·韦尔图伊斯，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH