一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置的制作方法

1.本实用新型属于张力探测器技术领域，尤其涉及一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置。


背景技术：

2.张力探测器是一种入侵探测装置，用于民用核设施、军工设施等重点区域的周界入侵探测。
3.现有的张力探测器在机械结构上通常为多线制张力索，每根张力索末端加装拉紧器，拉紧器为手动预拉紧工作方式。
4.但是，现有的张力探测器还存在如下不足：系统管理员无法对每根张力索的松紧情况进行远程在线判断，需要通过人工巡检并依托人员技术经验在现场进行来核对张力索的松紧层度是否满足系统使用要求，费时费力，维护不便，人工成本高。


技术实现要素：

5.基于上述问题，本实用新型提出一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，该装置能够在线实时显示张力索松紧情况，并自动调整张力索松紧，无需人工巡检。
6.一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，包括筒体、固定头，固定头滑动卡设于筒体的左端，筒体内设有拉力传感器，拉力传感器固定于固定头上，拉力传感器与筒体连接，筒体内设有张力调节机构；筒体内嵌入有控制器，张力调节机构连接有驱动电机，驱动电机与控制器电连接，拉力传感器与控制器电连接，张力调节机构上设有连接张力索的接头；拉力传感器将检测通过张力索所传递到筒体的拉力信号传递给控制器，由控制器根据拉力信号进行边缘计算分析判断后传递给驱动电机正反转动的驱动信号，驱动电机驱动张力调节机构调节张力索的拉力。
7.进一步的，所述的张力调节机构包括丝杆、螺纹基座、防松螺母；驱动电机位于筒体内，驱动电机与丝杆同轴连接，丝杆与螺纹基座螺纹连接，螺纹基座滑动卡设于筒体内，螺纹基座上固定连接有两个升降杆，两个升降杆的同一端与接头固定连接。
8.进一步的，所述驱动电机连接有大轴承，大轴承与丝杆的左端连接。
9.进一步的，所述丝杆的右端部连接有小轴承。
10.进一步的，接头与两个升降杆之间通过防松螺母固定连接。
11.进一步的，所述控制器包括处理器，处理器分别与拉力传感器及张力调节机构电性连接；还包括连接在处理器与拉力传感器之间的信号处理模块、连接在处理器与张力调节机构之间的电机驱动单元。
12.进一步的，所述驱动电机为直流减速电机。
13.进一步的，所述电机驱动单元使用固态继电器进行控制。
14.相较于现有技术本方案的有益效果如下：
15.本实用新型的一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，通过张力调节机
构与拉力传感器同期配合。即拉力传感器接收到张力索张力的数值，继而控制驱动电机正反转，通过张力调节机构将张力索的张力控制在一个范围之内。
16.本实用新型的一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，实现了通过软件在线实时显示每根张力索松紧情况，并可以通过边缘计算自动调整每根张力索松紧，也可以通过管理员在后台人工调整每根张力索松紧的功能，产生了通过后台自动控制代替人工巡检的效果。
17.本实用新型的一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置具有自动检测、自动张紧的效果，可实现通过后台自动控制代替人工巡检的功能，便于维护，降低了人工成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型实施例的一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置主视结构图；
20.图2为本实用新型实施例的装置控制原理示意图；
21.其中：1、固定头；2、拉力传感器；4、大轴承；5、丝杆；6、小轴承；7、接头；8、防松螺母；9、升降杆；10、螺纹基座；11、电机。
实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.本实用新型一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置的具体实施例，如图1-2所示：
25.一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，包括筒体、固定头1，固定头1套
设于筒体内，固定头1与筒体的左端卡设连接，固定头1可沿筒体内轻微滑动，筒体内设有拉力传感器2，拉力传感器2固定于固定头1上，拉力传感器2与筒体连接，拉力传感器2测量固定头1与筒体之间的拉力；筒体内设有调节张力索拉力的张力调节机构，张力调节机构位于筒体的右部，筒体内嵌入有控制器，张力调节机构连接有驱动电机11，驱动电机11与控制器电连接，拉力传感器2与控制器电连接，张力调节机构上设有连接张力索的接头7；拉力传感器2将检测通过张力索所传递到筒体的拉力信号传递给控制器，由控制器通过拉力信号进行边缘计算分析判断后传递给驱动电机11驱动信号，驱动电机11驱动张力调节机构调节张力索的拉力。该装置通过张力调节机构与拉力传感器2同期配合，即拉力传感器2接收到张力索张力的数值，继而控制驱动电机11正反转动，通过张力调节机构将张力索的张力控制在一个范围之内。从而具有自动检测、自动张紧的效果，便于维护，降低了人工成本。
26.本实施例中，对于所谓边缘计算指的是通过对张力索的端部张力进行检测计算；即控制器根据接收的拉力传感器信号，判断张力值是否需要调整，如果需要调整则控制驱动电机驱动张力调节机构调节张力索的拉力值。
27.在本实用新型的一个实施例中，所述的张力调节机构包括丝杆5、螺纹基座10、防松螺母8；驱动电机11位于筒体内，驱动电机11与丝杆5的左端同轴连接，丝杆5的左端穿射于螺纹基座10内且与螺纹基座10螺纹连接，螺纹基座10卡设于筒体内，螺纹基座10可沿筒体滑动，螺纹基座10上固定连接有两个升降杆9，两个升降杆9的的左端均固定在螺纹基座10上，两个升降杆9的右端伸出筒体，两个升降杆9的右部卡设于筒体上，两个升降杆9的右端均与接头7固定连接，接头7位于筒体的右端外侧，丝杆5位于筒体内。驱动电机11驱动丝杠正反转动，螺纹基座10沿丝杆5做直线运动，升降杆9和接头7也随之运动，从而对与接头7连接的张力索进行松紧调控。
28.在本实用新型的一个实施例中，所述驱动电机11连接有大轴承4，大轴承4与丝杆5的左端连接，驱动电机11的机轴与丝杆5通过大轴承4固定，大轴承4位于螺纹基座10的左侧；所述丝杆5的右端部连接有小轴承6，小轴承6固定于筒体上，固定头1、拉力传感器2、驱动电机11的机轴、丝杆5、大轴承4、螺纹基座10、小轴承6、与接头7在一条轴线上。
29.在本实用新型的一个实施例中，所述接头7与两个升降杆9之间通过防松螺母8固定连接，接头7上设有与升降杆9对应的孔，升降杆9的右端设有外螺纹，升降杆9的右端穿过接头7上对应的孔，并通过连接与升降杆9螺纹匹配的防松螺母8固定。
30.在本实用新型的一个实施例中，所述控制器包括处理器，处理器分别与拉力传感器及张力调节机构电性连接；其中，还包括信号处理模块和电机驱动单元，信号处理模块连接在处理器与拉力传感器之间；电机驱动单元连接在处理器与张力调节机构之间。
31.在本实用新型的一个实施例中，所述驱动电机11为直流减速电机，驱动电机11可以驱动丝杆5正反转动。
32.在本实用新型的一个实施例中，所述电机驱动单元使用固态继电器进行控制。
33.在本实用新型的一个实施例中，所述处理器可以为arm核心处理器。
34.在本实用新型的一个实施例中，所述信号处理模块包括a/d采集信号调理模块。
35.在本实用新型的一个实施例中，所述a/d采集信号调理模块采用arm核心单元的adc通道。
36.信号转换模块与拉力传感器2相连，用以探测张力索的张力变化，得出张力值特
征，生成张力信号；信号转换模块的输出端与a/d采集信号调理模块相连，用以对放大后的张力信号进行 ad 转换；arm核心单元对通过ad转换获得的数字信号进行分析判断，确定张力值，并与预先设置的张力值进行比较，判断是否需要调节张力值；如果需要，arm核心单元将对电机驱动单元发出指令，电机驱动单元与驱动电机11相连，电机驱动单元接受到指令后发送给驱动电机11启动信号，驱动电机11驱动张力调节机构对张力索进行张力调节。
37.在实际的应用场景中，本实用新型实施例的张力索自动测量及调整装置还可以包括其他部件或电子设备，用于实现张力索自动测量及调整装置的实际安装及应用。例如，控制器还可以连接有电源、保护电路、通信模块、数据存储模块等，通讯模块可用于实现与后台控制系统的通讯连接，有助于实现后台控制；电源用于对电路供电，数据存储模块可用以对处理器中相关的数据进行本地存储。
38.本实用新型的一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，实现了通过软件在线实时显示每根张力索松紧情况，并可以通过边缘计算自动调整每根张力索松紧，也可以通过管理员在后台人工调整每根张力索松紧的功能，产生了通过后台自动控制代替人工巡检的效果。
39.本实用新型的一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置具有自动检测、自动张紧的效果，可实现通过后台自动控制代替人工巡检的功能，便于维护，降低了人工成本。
40.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，其特征在于，包括筒体、固定头，固定头滑动卡设于筒体的左端，筒体内设有拉力传感器，拉力传感器固定于固定头上，拉力传感器与筒体连接，筒体内设有张力调节机构；筒体内嵌入有控制器，张力调节机构连接有驱动电机，驱动电机与控制器电连接，拉力传感器与控制器电连接，张力调节机构上设有连接张力索的接头；拉力传感器将检测通过张力索所传递到筒体的拉力信号传递给控制器，由控制器根据拉力信号进行边缘计算分析判断后传递给驱动电机正反转动的驱动信号，驱动电机驱动张力调节机构调节张力索的拉力。2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，其特征在于，所述的张力调节机构包括丝杆、螺纹基座、防松螺母；驱动电机位于筒体内，驱动电机与丝杆同轴连接，丝杆与螺纹基座螺纹连接，螺纹基座滑动卡设于筒体内，螺纹基座上固定连接有两个升降杆，两个升降杆的同一端与接头固定连接。3.根据权利要求2所述的基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，其特征在于，所述驱动电机连接有大轴承，大轴承与丝杆的左端连接。4.根据权利要求2所述的基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，其特征在于，所述丝杆的右端部连接有小轴承。5.根据权利要求2所述的基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，其特征在于，接头与两个升降杆之间通过防松螺母固定连接。6.根据权利要求1所述的基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，其特征在于，所述控制器包括处理器，处理器分别与拉力传感器及张力调节机构电性连接；还包括连接在处理器与拉力传感器之间的信号处理模块、连接在处理器与张力调节机构之间的电机驱动单元。7.根据权利要求6所述的基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，其特征在于，所述驱动电机为直流减速电机。8.根据权利要求7所述的基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，其特征在于，所述电机驱动单元使用固态继电器进行控制。

技术总结
本实用新型提出一种基于边缘计算的张力索自动测量及调整装置，包括筒体、固定头，固定头滑动卡设于筒体的左端，筒体内设有拉力传感器，拉力传感器固定于固定头上，拉力传感器与筒体连接，筒体内设有张力调节机构；筒体内嵌入有控制器，张力调节机构连接有驱动电机，驱动电机与控制器电连接，拉力传感器与控制器电连接，张力调节机构上设有连接张力索的接头；拉力传感器将检测通过张力索所传递到筒体的拉力信号传递给控制器，由控制器通过拉力信号进行边缘计算分析判断后传递给驱动电机正反转动的驱动信号，驱动电机驱动张力调节机构调节张力索的拉力。该装置能够在线实时显示张力索松紧情况，并自动调整张力索松紧，无需人工巡检。巡检。巡检。


技术研发人员：徐勇 刘新娜 张策 徐为华 尹伟鹏
受保护的技术使用者：上海意延机电工程有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/10/20