جهاز ذكي لإعادة العزل للكابلات الجوية ذات الجهد المنخفض: حلول آلية وفعالة ودقيقة

1. الوضع الحالي والمشكلات

غالبًا ما تتعرض الكابلات الجوية ذات الجهد المنخفض لضرر في العزل. تجعل التحضر وبناء البنية التحتية هذه الكابلات عرضة لبيئات معقدة (مثل أعمال البناء، والأحوال الجوية القاسية مثل الرياح القوية والأمطار التي تسبب الخدوش أو الصدمات، والأضرار الناجمة عن الحيوانات)، مما يؤدي بسهولة إلى كسر طبقات العزل. كما أن التشغيل على المدى الطويل يقلل من جودة العزل بسبب الشيخوخة والتآكل والضوء الشمسي المستمر - مثلاً، تشيخ وتتشقق الكابلات في المجتمعات القديمة، مما يزيد من خطر حدوث أعطال.

تعتبر الأساليب الحالية لاستعادة العزل (مثل الأنبوب الحراري: قياس واختيار وقطع وتسخين؛ الأشرطة العازلة: لف الشريط الأصفر الشمعي ثم وضع الشريط الأسود فوقه) تستغرق وقتًا طويلًا وتحتاج إلى جهد كبير وغير موثوقة. لحل هذه المشكلات، تم تطوير جهاز ذكي في هذا البحث. يمكن لهذا الجهاز التكيف مع مختلف مواصفات الكابلات، ويحدد موقع الضرر بسرعة ويصلحه بدقة، ولا يحتاج إلى معدات معقدة أو متخصصين، ويقلل من وقت الصيانة.

2. التصميم العام

يعمل الجهاز الذكي لاستعادة العزل في الكابلات الجوية ذات الجهد المنخفض على دمج وظائف الكشف التلقائي والتوجيه الدقيق والاستعادة الفعالة. يتكون من وحدة الكشف التلقائي، ووحدة الانصهار الساخن، ووحدة الحقن، وآلية تغذية حبيبات البلاستيك، وآليات الضغط الأولي والضغط النهائي، ووحدة التبريد، وأدوات صب الكابلات المتعددة المواصفات، ووحدة التحكم في الاستعادة، ومفتاح التحكم اللاسلكي، والمواد العازلة.

الطرق التقنية

• التقاط ومعالجة الصور: استخدام تقنية عالية الدقة لجمع البيانات تلقائيًا حول أضرار العزل السطحي في الكابلات الجوية، وتقاطع الأضرار الصغيرة بدقة، وتقديم الدعم بالبيانات لإصلاحات العزل.

• الحقن والصب السريع بالتبريد: دراسة تقنيات الحقن والصب السريع بالتبريد للتأكد من أن المواد العازلة يمكن أن تملأ الأدوات بكفاءة وبشكل موحد وتتماسك بسرعة، مما يشكل طبقة عزل قوية.

• نظام التحكم الذكي: تطوير نظام لتوفير التحكم التلقائي في عملية الاستعادة، والتشغيل الدقيق لآليات الضغط الأولي والضغط النهائي، وتزويد المواد العازلة بشكل مستقر، مما يضمن استمرارية وكفاءة الإصلاحات.

• المواد العازلة ذات الأداء العالي: تطوير مواد عازلة ذات قوة عالية ولزوجة قوية ومنسوبة عالية عند الانكسار ومقاومة للحريق. يمكن لهذه المواد التكيف مع بيئات قاسية مثل الحرارة العالية والمنخفضة والرطوبة، مما يضمن قابلية التطبيق والاستقرار للجهاز.

3. التصميم الإلكتروني

يعمل الجهاز الذكي لاستعادة العزل في الكابلات الجوية ذات الجهد المنخفض على دمج الوحدات المرتفعة والسخانة والضغط والحقن والتبريد وفتح الأدوات لتحقيق استعادة فعالة للكابلات الجوية. يتمثل الرسم البياني الإلكتروني للجهاز الذكي في الشكل 1

اضغط على مفتاح التحكم عن بعد رقم 1 لتنشيط محرك الرفع، مما يرفع الجهاز إلى الكابل التالف. أثناء الصعود، اضغط على المفتاح 3 لتسخين مادة الاستعادة. عند الوصول، اضغط على المفتاح 5 لضغط الأداة حول الكابل (تشير الأضواء إلى اكتمال التسخين).

اضغط على المفتاح 7 لحقن المادة المسخنة في الضرر، مما يضمن ملء كامل. بعد الحقن، اضغط على المفتاح 3 لإيقاف التسخين (لتوفير الطاقة للتبريد). اضغط على المفتاح 4 لتبريد وتصلب المادة. بمجرد الانتهاء، اضغط على المفتاح 4 مرة أخرى لإيقاف التبريد. ثم اضغط على المفتاح 6 لفتح الأداة وإعادة ضبطها. أخيراً، اضغط على المفتاح 2 لخفض الجهاز مرة أخرى. يتم مراقبة العملية عبر تطبيق الهاتف المحمول للتأكد من الاستقرار والسلامة.

2. وحدة التحكم عن بعد 433

يستخدم الجهاز وحدة 433 للتحكم عن بعد في الرفع والسخانة والضغط والحقن والتبريد وفتح الأدوات. يمكن للمستخدمين تشغيل الجهاز باستخدام الأزرار دون الاقتراب من منطقة الاستعادة، مما يعزز السلامة والبساطة.

يتكون من مرسل واستقبال، حيث يرسل الأوامر كموجات راديوية (عن طريق الترميز والفك). يقوم الاستقبال بفك الترميز وتشغيل الأفعال. مع قوة مقاومة التداخل والإشارات المستقرة والنقل الطويل، فهو مناسب للسيناريوهات الخارجية والارتفاعات العالية والبيئات المعقدة.

3. التصميم الميكانيكي

يستخدم الغلاف الفولاذي المقاوم للصدأ SUS304 عالي الجودة (مقاومة للأكسدة والتآكل والحرارة العالية، وقوة عالية) للحفاظ على الاستقرار على المدى الطويل. تضمن تقنية القوالب المتقدمة الدقة، وسطح متطور يضيف مقاومة للبصمات وسهولة التنظيف. هو إنساني وجمالي، سهل التشغيل والصيانة (المنتج الفعلي في الشكل 2).

4. التجارب والاختبارات
4.1 اختبار استعادة العزل للكابل النحاسي 10 مربع

بالنسبة لاختبار استعادة العزل للكابل النحاسي 10 مربع، باستخدام القالب رقم 1: تفي مرونة وملتصقة مادة استعادة العزل بالمتطلبات. بعد الضغط والصب، قم بتبريده لمدة 3 دقائق، ثم فك القالب. في هذه المرحلة، تكون المادة نصف صلبة تمامًا. استمر في التبريد لمدة 10 دقائق: الطبقة العازلة المستعادة ناعمة بشكل عام، ولها صلابة كافية، وتأثير استعادة العزل مرضٍ للغاية. يظهر اختبار استعادة العزل 10 مربع في الشكل 3a.

4.2 اختبار استعادة العزل للكابل النحاسي 95 مربع

بالنسبة لاختبار استعادة العزل للكابل النحاسي 95 مربع، باستخدام القالب رقم 2: تفي مرونة وملتصقة مادة استعادة العزل بالمتطلبات. بعد الضغط والصب، قم بتبريده لمدة 5 دقائق، ثم فك القالب (المادة نصف صلبة تمامًا في هذه المرحلة). استمر في التبريد لمدة 12 دقيقة: الطبقة العازلة المستعادة ناعمة بشكل عام، ولها صلابة مقبولة، وتأثير استعادة العزل مرضٍ للغاية. يظهر اختبار استعادة العزل 95 مربع في الشكل 3b.

5. الخاتمة

يستخدم الجهاز الذكي لاستعادة العزل في الكابلات الجوية ذات الجهد المنخفض نهج التصميم المعياري. يدمج الجهاز بشكل كبير العديد من الوحدات الوظيفية لتشكيل جهاز استعادة آلي كامل وكفء. لا يحقق فقط تحديد موقع دقيق لأضرار العزل في الكابلات والمعالجة التلقائية للرفع، ولكنه يضمن أيضًا التشغيل الدقيق خلال عملية الاستعادة من خلال تقنية التحكم في المحركات المتقدمة.

طور الجهاز الذكي برنامجًا يتيح مراقبة العملية بأكملها من الرفع وتسخين المادة والحقن والاستعادة والتبريد عبر تطبيق الهاتف المحمول. هذا يحسن بشكل كبير كفاءة ودقة الاستعادة. يعزز الجهاز الذكي السلامة ويضمن جودة استعادة العزل ولديه آفاق تطبيق واسعة جدًا.