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1、1 導線間隔棒安裝測距儀的研制導線間隔棒安裝測距儀的研制 名詞解釋 間隔棒：間隔棒：輸電線路工程中，分裂導線用間隔棒的主要用途是限制子導線之間的相對運動及在正常運行情況下保持分裂導線的幾何形狀。圖1 間隔棒現場安裝圖 目前 220kV、330kV 的輸電線路多采用二分裂導線，500kV 輸電線路多采用三分裂及四分裂導線，電壓高于 500kV 的特高壓輸電線路采用六分裂及更多分裂的導線。為了保證分裂導線線束間距保持不變以滿足電氣性能，降低表面電位梯度，及在短路情況下導線線束間不致產生電磁力，造成相互吸引碰撞，因而在檔距中相隔一定距離安裝了間隔棒。安裝間隔棒對次檔距的振蕩和微風振動也可起到一定的抑2、制作用。一、小組概況 小組概況見表 1。表1 小組概況小組概況表表 小組名稱 輸電一公司“飛躍”QC 小組 課題名稱 導線間隔棒安裝測距儀的研制 課題類型 創新型 推進指導 郝巖 成立日期 2015 年 3 月 活動時間 2015 年 3 月7 月 2 成員出勤率 100%TQC 培訓時間 人均 72 小時 注冊號 SBD2015-15 成員人數 6 小組成員 姓名 性別 年齡 文化程度 小組職務 職務職稱 組內分工 男 37 本科 組長 技師 組織協調 男 29 碩士 組員 工程師 方案設計、數據整理 男 43 專科 組員 技師 程序編制及調試 男 56 專科 組員 技師 方案設計、硬件加工3、 男 44 專科 組員 技師 方案設計及實施 女 27 本科 組員 工程師 數據整理 制表人：徐海濤 2015.03.04 二、選擇課題 1.課題背景課題背景（1）在導線間隔棒安裝中，由于作業高度高、相間間隔棒需安裝在各個不同位置上，且安裝距離受高差、塔型等一系列因素的影響，特別是對于特高壓線路的超長相間間隔棒而言，其長度較長，絕對誤差也較大，如果安裝不夠精確，那么需要進行相應的調整。間隔棒的安裝誤差既給施工帶來不便，又降低了間隔棒的防舞效果，甚至造成防舞失效。（2）通常測量導線間隔棒距離時至少由 2 名高空作業人員配合，使用卷尺或測繩在導線上測量出安裝的距離；或由 1 名測量人員使用全站儀、4、1 名施工人員手持棱鏡測距后，再實施間隔棒安裝。在視線不通透或跨越深溝、大江大河等不具備全站儀使用條件的情況下都是用卷尺或測繩測量，這樣施工就會存在安全風險，當新建線路跨越帶電線路時，如果卷尺或測繩靠近帶電體或因施工人員誤操作將卷尺接觸帶電體都會可能造成安全事故。（3）間隔棒安裝精度要求：110kV750kV 架空輸電線路施工及驗收規范 GB 50233-2014中對間隔棒安裝距離提出了明確要求，桿塔兩側第一個間隔棒安裝距離允許偏差應為端次檔距1.5%，其余應為次檔距3%。（4）2014 年 10 月，在文亭 500kV 輸電線路工程采用測繩第一次測量間隔棒安裝距離方式得到的間隔棒距離測量數據5、如下:3 表2 測繩測量次檔距統計表測繩測量次檔距統計表單位：單位：m 序號 次檔距設計值 測繩測量次檔距 全站儀復測值 誤差 是否合格 合格標準 1 29 29 29.53 1.8%不合格不合格 1.5%2 53 53 54.45 2.7%合格 3%3 56 56 57.96 3.5%不合格不合格 3%4 59 59 57.28-2.9%合格 3%5 53 53 53.86 1.6%合格 3%6 59 59 59.92 1.6%合格 3%7 33 33 33.39 1.2%合格 1.5%8 30 30 30.43 1.4%合格 1.5%9 49 49 51.15 4.4%不合格不合格 3%16、0 53 53 54.54 2.9%合格 3%11 55 55 56.44 2.6%合格 3%12 49 49 47.85-2.3%合格 3%13 28 28 28.36 1.3%合格 1.5%14 33 33 33.45 1.4%合格 1.5%15 62 62 63.82 2.9%合格 3%16 65 65 66.71 2.6%合格 3%17 63 63 64.43 2.3%合格 3%18 65 65 66.9 2.9%合格 3%19 31 31 31.34 1.1%合格 1.5%制表人：楊濤 2015.03.06 通過以上數據可以看出，采用測繩測量間隔棒距離存在超出合格標準的情況，一次測量7、合格率為 84.21%，需對不合格的間隔棒距離進行調整，造成返工。2.問題的提出問題的提出 小組圍繞“提高間隔棒距離一次測量合格率”這個話題，召開了頭腦風暴會議，小組成員提出兩個課題方向，用親和圖法整理如圖所示。4 圖2 親和圖 制圖人：徐海濤 2015.03.12 小組成員對兩個課題方向進行分析對比，如下表：表3 課題分析對比表課題分析對比表 課題名稱課題名稱 課題描述課題描述 課題特點課題特點 結論結論 課題課題 1：提高傳統提高傳統方式方式測量間隔棒測量間隔棒距離的精度距離的精度 通過增加高空人員測量頻次，根據多次測量結果提高精度，對高空人員測量準確率進行考核，提高間隔棒距離一次測量合格8、率。優點：優點：1、可提高現場管理及施工水平。2、容易實現。缺點：缺點：1、增加工作量。2、安全性能較差。3、增加人力成本，費時費力。4、精度主要取決于高空人員操作熟練程度，不易控制。不選擇 課題課題 2：導線間隔導線間隔棒安裝測距儀棒安裝測距儀的的研制研制 基于新型測量方法實現準確測距，利用可視化裝置實時顯示距離，測量完成后實現數據清零，方便連續準確測量，設計機械外殼實現高空應用，方便高空人員測量。優點：優點：1、精度高。2、安全性能好。3、減少高空人員投入，降低人力成本。4、數據測量方便。5、適合連續作業。缺點：缺點：1、需提供電源。2、需投入人力進行研制。選擇選擇 提高傳統方式測量間隔棒9、提高傳統方式測量間隔棒距離的精度距離的精度 增加高空人員測量頻次 根據多次測量結果提高精度 對測量準確率進行考核 提高提高間隔棒間隔棒距離距離一次一次測量測量合格率合格率 導線導線間隔棒間隔棒安裝安裝測距儀測距儀的的研制研制 基于新型測量方法實現準確測距 利用可視化裝置實時顯示距離 設計機械外殼實現高空應用 高空操作安全、方便、快捷 能夠實現連續測量 5 制表人：徐海濤 2015.03.15 3.3.課題課題查新查新 確定課題方向后，小組首先開展了查新工作。小組成員在中國專利網信息網進行檢索，確定關鍵詞為“間隔棒測距”，結果未發現相關內容。圖3 查新結果 4.確定課題確定課題 通過上述對提高間10、隔棒距離一次測量合格率的分析，小組成員經過反復討論，認為應對導線間隔棒安裝測距儀進行研制。因此，小組決定本次課題為：三、設定目標 1.設定目標設定目標 非量化目標：成功研制間隔棒安裝測距儀，降低安全風險，避免除天氣外其他的外界環境因素的干擾。量化目標：間隔棒距離一次測量合格率不低于 99%，間隔棒測距偏差不超過次檔距 1.5%；作業人員由至少 2 人減少至 1 人，降低人員成本。2.目標可行性分析目標可行性分析（1）送變電工程公司領導極為重視創新工作，鼓勵一線員工進行小革新、小發明；導線導線間隔棒間隔棒安裝安裝測距儀測距儀的的研制研制 6 并且公司具有豐富的放線施工經驗，對工器具、設備裝置研發11、有著豐富的實踐經驗，擁有機械加工車間作為硬件支撐。（2）QC 小組成員包括多年從事放線施工作業的負責人 2 名，有理論水平較高的專業人員 3 名，有長達 30 年工器具、設備裝置檢修經驗的專業人員 1 名，小組成員均為中級職稱，組成合理；小組成員多次參加公司設備裝置、工器具的技術改造與創新研發，近一年來成功申請轉角塔張力放線三滑車放線支撐架（專利號 ZL201520455146.5）、高空液壓管調直器（專利號 ZL201520456360.2）等 5 項專利，并一直保持著較好的業績，具備成功研發間隔棒安裝測距儀的水平。（3）110kV750kV 架空輸電線路施工及驗收規范GB 50233-2012、14 要求：桿塔兩側第一個間隔棒安裝距離允許偏差應為端次檔距 1.5%，其余應為次檔距 3%，因此實現間隔棒距離一次測量合格率不低于 99%、間隔棒測距偏差不超過次檔距 1.5%是可行的。（4）通常測量導線間隔棒距離至少需 2 人配合，一旦間隔棒安裝測距儀實現后，使用安裝測距儀由 1 人實現是可行的；使用間隔棒測距儀避免了卷尺、測繩等工具的使用，降低了安全風險，且在高空中實現測量，避免了地形條件等環境因素的干擾。四、提出方案并確定最佳方案 1.提出方案提出方案 小組成員結合其他領域中測距儀的形式，圍繞間隔棒安裝測距儀的目的和要求，提出兩種設計方案，并進行了歸納整理。（1）方案一：電子方案一：電13、子間隔棒安裝測距儀間隔棒安裝測距儀 利用編程實現中斷信號采集，通過單片機的計數功能對滑輪轉過的圈數進行計數，在已知滑輪周長的情況下，實現對距離的測量，利用可視化裝置實時顯示距離，設計機械外殼與計數裝置實現高空應用。導線間隔棒安裝測距儀 電子間隔棒安裝測距儀 激光間隔棒安裝測距儀 7 圖4 單片機（2）方案二：激光方案二：激光間隔棒安裝測距儀間隔棒安裝測距儀 利用激光發生器發射激光信號，通過光電元件接收照射到目標進而反射回來的激光信號，由激光測距傳感器測定從發射至接收的時間，根據激光傳輸速率與時間計算出該距離，通過可視化裝置實現距離可視化，設計機械外殼與激光測距裝置實現高空應用。圖5 激光測距傳14、感器 2.兩種兩種設計設計方案對比分析方案對比分析 小組成員對兩種設計方案進行分析對比，如下表：表4 設計方案分析對比表 方案名稱方案名稱 方案描述方案描述 方案特點方案特點 結論結論 方案方案 1：電子電子間間隔棒安裝測距隔棒安裝測距儀儀 測距儀滑輪轉過的圈數通過信號開關產生中斷信號，利用編程語言及單片機實現對中斷信號的采集及計數，在已知滑輪周長的情況下，實現對距離的測量，利用可視化裝置實現實時距離顯示，設計機械外殼與滑輪實現高空應用。優點：優點：1、避免使用測繩、卷尺等，降低了安全風險。2、較常規方法準確度更高。3、僅需 1 人，高空導線上操作方便。4、價格較低，成品單片機電路板約 17015、 元/塊。缺點：缺點：1、機械外殼加工難度較大。選擇選擇 8 方案方案 2：激光激光間間隔棒安裝測距隔棒安裝測距儀儀 利用激光發生器發射激光信號，通過光電元件接收照射到目標進而反射回來的激光信號，由激光測距傳感器測定從發射至接收的時間，根據激光傳輸速率與時間精確計算出該距離，利用可視化裝置實現實時距離顯示，設計機械外殼與激光測距裝置實現高空應用。優點：優點：1、避免使用測繩、卷尺等，降低了安全風險。2、僅需 1 人，高空導線上操作方便。3、機械外殼易于加工實現。缺點：缺點：1、激光測距儀要求目標物體垂直激光束，使用條件苛刻，角度有偏差會造成誤差。2、價格較高，激光測距傳感器1450 元-79816、0 元/件不等。不選擇 制表人：徐海濤 2015.03.20 3.方案分解方案分解 小組討論認為，測距儀實現的流程及其關鍵點如下：圖6 測距儀實現流程及關鍵點 制圖人：徐蘇民 2015.03.26 9 針對以上關鍵點，小組成員將方案初步分解為中斷信號實現、單片機選型、編程語言、可視化裝置、計數裝置、面板部分六個部分。圖7 方案一級分解圖 制圖人：徐海濤 2015.04.01 根據各部分的方案選擇，小組成員集思廣益，運用“頭腦風暴法”對方案進行了進一步分解。10 制圖人：季道廣 2015.04.10 圖8 方案二級分解圖（1）中斷信號的實現 中斷信號實現 霍爾開關 紅外光電開關 11 中斷信號實17、現備選方案的對比如下：表5 中斷信號方案分析對比表 方案目標：1、提供穩定的中斷信號。2、成本不宜過高。試驗評估描述：外接中斷信號采集電路測試中斷信號產生的可靠性情況，分別對每種開關進行 50 次試驗測試中斷信號實現情況。設想方案設想方案 功能性功能性 穩定性穩定性 便攜性便攜性 經濟性經濟性 結論結論 方案一：霍爾開關 通 過霍爾 開關 與磁鋼 相對 位置的 變化 產生中 斷信號。中斷信號實現率 96%，現場影響磁場信號的因素較多，信號不穩定。體積小，便于攜帶。1.0 元/套 不選擇 方案二：紅外光電開關 通 過擋光 板擋 住紅外 線信 號產生 中斷信號。中斷信號實現率 100%，穩定性強。18、體積小，便于攜帶。1.2 元/套 選擇選擇 制表人：付明鋼 2015.04.15 綜上所述，中斷信號實現選擇紅外光電開關的方案。（2）單片機選用 單片機可選用 51 單片機、PIC 單片機、AVR 單片機三種方式，方案對比如下：單片機選型 51單片機 AVR單片機 PIC 單片機 12 表6 單片機方案分析對比表 方案目標：1、能滿足計數功能要求。2、成本低。設想方案設想方案 功能性功能性 兼容性兼容性 抗干擾性抗干擾性 經濟性經濟性 結論結論 方案一：51 單片機 功能擴展性強，設置、使用簡單，可實現計數功能。兼容性強，易于擴展。抗干擾性強。5.8 元/套 選擇選擇 方案二：PIC 單片機 19、功能齊全，可實現計數功能。兼容性強。抗 干 擾 性強。12.8 元/套 不選擇 方案三：AVR 單片機 功能齊全，可實現計數功能。兼容性一般。抗 干 擾 性強。6.5 元/套 不選擇 制表人：付明鋼 2014.04.20 綜上所述，使用 51 單片機較為合適。（3）編程語言選擇 編程語言備選方案的對比如下：表7 編程語言方案分析對比表 方案目標：1、實現中斷信號采集。2、便于編寫、識別及修改擴展。設想方案設想方案 功能性功能性 便捷性便捷性 兼容性兼容性 結論結論 方案一：匯編語言（Assembly Language）常應用于硬件操作和程序優化，指令難記、功能弱。編程復雜，程序的可讀性差。不同20、平臺之間不可直接移植。不選擇 13 方案二：C語 言（The C Programming Language）編譯簡易，應用廣泛，具有較好的學習性。不需要任何運行環境支持便能運行。良好跨平臺的特性。選擇選擇 制表人：季道廣 2015.04.24 綜上所述，編程語言選擇 C 語言的方案。（4）可視化裝置 可視化裝置備選方案的對比如下：表8 可視化裝置方案分析對比表 方案目標：1、提供穩定的可視化信號。2、成本不宜過高。設想方案設想方案 功能性功能性 耗能性耗能性 經濟性經濟性 結論結論 方案一：數碼管 數碼管發光效果顯示清晰，適合在白天等強光條件下顯示。耗能高。2.5 元/套 選擇選擇 方案二：L21、CD 液晶屏 LCD 液晶屏是基于分子偏轉引起的暗影效果，在外界光線很明亮的情況下不易看清。較為省電。5.5 元/套 不選擇 制表人：付明鋼 2015.04.30 綜上所述，可視化裝置選擇數碼管的方案。（5）計數裝置 可視化裝置 數碼管 LCD 液晶屏 14 計數裝置備選方案的對比如下：表9 計數裝置方案分析對比表 方案目標：1、穩定懸掛于導線上，實現高空應用。2、計數準確。3、實用性強，成本不宜過高。設想方案設想方案 功能性功能性 耐磨耐磨性性 穩定穩定性性 經濟性經濟性 結論結論 方案一：尼龍滑輪 可 實現懸 掛功能。耐磨性好，使用壽命長。受溫度變化影響小，不易變形，能滿足長期露天作業的要22、求。8.0 元/個 選擇選擇 方案二：橡膠滑輪 可 實現懸 掛功能。耐磨性差，易磨損。受溫度變化影響較大，易變形。6.0 元/個 不選擇 制表人：鄧宇 2015.05.03 綜上所述，計數裝置選擇尼龍滑輪的方案。（6）面板部分選材 面板部分 鋼 鋁合金 不銹鋼 計數裝置 尼龍滑輪 橡膠滑輪 15 面板部分備選方案的對比如下：表10 面板部分方案分析對比表 方案目標：1、滿足強度要求。2、輕便，便于加工。設想方案設想方案 功能性功能性 輕便性輕便性 實用性實用性 結論結論 方案一：鋼 強度高，滿足功能要求。密度7850kg/m3，較為笨重。硬度較高，不易加工制作；極易腐蝕。不選擇 方案二：不銹鋼23、 強度弱于鋼，強于鋁合金，滿足功能要求。密度7700kg/m3，笨重。硬度比鋼高、比鋁合金低，加工略有難度；抗腐蝕性強。選擇選擇 方案三：鋁合金 強度弱于不銹鋼，滿足功能要求。密度2850kg/m3，較為輕便。硬度小，便于加工制作；容易腐蝕。不選擇 制表人：徐蘇民 2015.05.08 綜上所述，面板部分選擇不銹鋼的方案。4.確定確定最佳最佳方案方案 通過上述對比選擇，小組確定了導線間隔棒安裝測距儀研制的最佳方案如下：16 圖9 最佳方案系統圖 制圖人：季道廣 2015.05.09 五、制定對策 根據方案，制定了對策表，見下表。表11 對策表對策表 序號序號 對策對策 目標目標 措施措施 時間24、時間 地點地點 負責人負責人 1 采購紅外光電開關，并對產生的中斷信號進行測試 得到穩定的0 1（高低電平）中斷信號，信號產生成功率為 100%根據細化方案，采購紅外光電開關，并外接示波器測試中斷信號。2015.05.122015.05.16 項目部 徐海濤 付明鋼 鄧宇 2 采購 51 單片機，并對單片機進行測試 可采集中斷信號，實現采集信號成功率 100%依照細化方案，采購 51 單片機，外接測試電路，通過燈泡亮滅測試單片機是否能正常采集信號。2015.05.122015.05.16 項目部 楊濤 付明鋼 季道廣 17 3 采用C語言進行編程 基于程序實現計數功能，實現計數成功率 100%25、基于智能原理圖輸入系統建立仿真模型，將 C 語言編制的程序讀入仿真模型的單片機中，驗證程序能否實現計數功能。2015.05.12 2015.06.20 項目部 付明鋼 季道廣 鄧宇 4 選購數碼管作為可視化顯示裝置 實現數字的清晰可視化，數據顯示正確率 100%將單片機與數碼管進行電氣連接，實現數碼管清晰可視化功能。2015.05.17 2015.06.22 項目部 付明鋼 鄧宇 季道廣 5 選購尼龍滑輪制作計數裝置 穩定懸掛于導線上，實現計數準確率100%。采用兩個懸掛滑輪與一個計數滑輪組合成計數裝置，加設彈性裝置實現計數裝置與導線的緊密接觸，進而實現準確計數。2015.05.172015.26、05.28 項目部 徐海濤 鄧宇 季道廣 6 選購不銹鋼材料，進行面板部分的加工 確保間隔棒安裝測距儀安全平穩的實現高空作業 根據單片機電路板及計數裝置尺寸，進行不銹鋼面板的加工制作，完成間隔棒安裝測距儀的面板加工。2015.05.292015.06.18 公司機械化加工車間 徐海濤 楊濤 徐蘇民 7 完成單片機、數碼管等內核與不銹鋼面板的組裝并進行調試 實現間隔棒測距功能并滿足偏差不超過次檔距的 1.5%將已實現電氣連接的內核與加工完成的不銹鋼面板進行組裝，通過調試實現測距功能，并驗證測距精度。2015.06.232015.06.26 項目部 公司機械化加工車間 徐海濤 楊濤 徐蘇民 季道廣27、 制表人：徐海濤、鄧宇、季道廣 2015.05.11 六、六、對策實施對策實施 實施一：實施一：外接示波器外接示波器，對，對紅外光電開關產生的紅外光電開關產生的中斷信號進行測試中斷信號進行測試 基于紅外線分體對射式紅外光電開關（感應距離 50CM、5V、NPN 常開型傳感器）獲取轉動一圈后產生的中斷信號。當擋板遮住紅外線后，紅外線接收器發送一個低電平給示波器，當擋板不再遮擋紅外線時，紅外線接收器發送一個高電平給示波器，示波器顯示 0 1（高低電位）波形圖。18 對策目標檢查：對策目標檢查：圖10示波器信號顯示 表12 中斷信號檢查表 序號序號 紅外光電開關紅外光電開關相對位相對位置變化次數置變28、化次數 高低電位變化次數高低電位變化次數 測試人測試人 1 5 5 徐海濤、付明鋼 2 10 10 徐海濤、付明鋼 3 15 15 徐海濤、付明鋼 4 20 20 徐海濤、付明鋼 5 25 25 徐海濤、付明鋼 6 30 30 徐海濤、付明鋼 制表人：鄧宇 2015.05.16 根據示波器顯示的波形圖 0 1（高低電位）變化次數，與紅外光電開關相對位置變化次數進行比較，高低電位變化次數與相對位置變化次數相等，信號產生成功率為 100%，滿足目標要求。實施二：實施二：設計測試電路，對設計測試電路，對 51 單片機單片機功能功能進行測試進行測試 基于紅外光電開關產生的中斷信號，采用 51 單片機對29、中斷信號進行采集，將采集的信號外接測試電路，測試電路接收低電平時實現通路，小燈泡由滅變亮；當測試電路接收高電平后實現斷路，小燈泡由亮變滅。對策目標檢查：對策目標檢查：表13 單片機功能檢查表 序號序號 紅外光電開關紅外光電開關相對位相對位置變化次數置變化次數 燈泡燈泡亮滅變化次數亮滅變化次數 測試人測試人 1 10 10 楊濤、付明鋼 2 20 20 楊濤、付明鋼 3 30 30 楊濤、付明鋼 19 4 40 40 楊濤、付明鋼 5 50 50 楊濤、付明鋼 6 60 60 楊濤、付明鋼 制表人：季道廣 2015.05.16 根據外部測試電路中小燈泡亮滅變化次數，與紅外光電開關相對位置變化次數30、進行比較，亮滅變化次數與相對位置變化次數相等，信號采集成功率為 100%，滿足目標要求。實施三：基于智能原理圖輸入系統（ISIS)進行單片機電路仿真，對程序的計數功能進行測試 設置頻率為 1 的中斷信號源，采用 51 單片機對中斷信號進行采集，將讀入程序的單片機外接 7SEG 裝置。對策目標檢查：對策目標檢查：圖11仿真模型圖 根據 7SEG 顯示，每隔 1s 數字加 1，與頻率為 1 的中斷信號源吻合，程序計數成功率為100%，滿足目標要求。實施四：將編制的程序讀入單片機，實施四：將編制的程序讀入單片機，連接連接數碼管，對數字清晰可視化進行校驗數碼管，對數字清晰可視化進行校驗 基于紅外光電開31、關產生的中斷信號，采用 51 單片機對中斷信號進行采集，將讀入程序的單片機連接數碼管，利用數碼管對計數功能進行顯示。對策目標檢查：對策目標檢查：20 圖12數碼管顯示圖 根據紅外光電開關相對位置變化次數，與數碼管顯示數字進行比較，相對位置變化次數與顯示數字相等，數據顯示正確率 100%，滿足目標要求。實施實施五：五：選購選購尼龍滑輪尼龍滑輪制作計數制作計數裝置裝置 采用兩個懸掛滑輪與一個計數滑輪組合成計數裝置，加設彈性裝置實現計數裝置與導線的緊密接觸，進而實現準確計數。懸掛滑輪起到懸掛、輔助滾動的作用，計數滑輪選用周長0.25 米的特質掛膠尼龍滑輪，彈性裝置使計數滑輪能夠與導線緊密接觸并有一定32、的壓力，以確保計數裝置在滾動過程中不會發生誤滑動，避免誤差的產生。根據計數裝置的計數次數與計數滑輪周長，得到根據計數裝置計算得到的導線長度，與導線實際長度進行比較。對策目標檢查：對策目標檢查：表14 導線實際長度與根據計數裝置計算長度對比表單位：m 序號 實際導線長度 計數裝置計數次數 根據次數計算得到導線長度 1 5 20 5 2 10 40 10 3 15 60 15 4 20 80 20 制表人：鄧宇 2015.05.29 實際導線長度與根據次數計算得到的導線長度一致，表明計數裝置計數準確，實現計數準確率 100%，滿足目標要求。實施實施六六：選購選購不銹鋼不銹鋼材料，進行材料，進行面板33、部分面板部分的加工的加工 根據單片機電路板及計數裝置尺寸進行不銹鋼面板的加工制作，完成間隔棒安裝測距儀的面板加工。21 圖13面板部分 對策目標檢查：對策目標檢查：機械外殼足以確保間隔棒安裝測距儀安全平穩的實現高空作業，滿足目標要求。實施實施七七：完成單片機、數碼管等內核與：完成單片機、數碼管等內核與計數裝置計數裝置、不銹鋼面板不銹鋼面板的組裝并進行調試的組裝并進行調試 計數模塊部分為軟件編程部分，計數模塊觸發后等于按一次計數按鍵，其工作原理為：輪周長設計值 0.25 米，轉動 4 圈后累加為 1 米，通過軟件判斷為 1 米后將 1 米數值寫入到單片機的 EPROM 中，當再次觸發計數模塊并累34、加到 1 時，將 EPROM 中的 1 值取出再加上本次觸發的 1，即 1+1=2，并將 2 值寫入到 EPROM 中，以此累加至 3、4、5.。單片機的顯示部分使用的是 6 位數碼管，能夠顯示十萬位的數字，間隔棒的安裝距離一般不超過 999 米，所以 6 為數碼管只使用 3 位就能夠滿足需要。懸掛滑輪 計數滑輪 導線 22 圖14電氣線路連接 制圖人：楊濤 2015.06.23 將單片機線路板、計數裝置安裝在不銹鋼面板上，并將傳感器數據連接到單片機主板上，單片機主板使用不銹鋼保護，并在數碼顯示部分開啟一顯示窗口，以保證操作人員能看到測量數據。至此完成間隔棒安裝測距儀的組裝。電源供電使用大容量35、 5V 移動電源，移動電源電源及紅外線發射電路 紅外線接收電路 低電平信號輸出至單片機 紅外線接收管 51 單片機 23 安裝于測距儀的后方。圖15間隔棒安裝測距儀實物圖 在黃河 500kV 輸電線路工程項目實訓基地中，用間隔棒安裝測距儀對四分裂導線進行檔距測量，對策目標檢查見下表。表15 測距儀測量實訓基地導線檔距統計表單位：m 序號 測距儀測量檔距 檔距實測值 誤差 1 32 32.05-0.2%2 32 32.11-0.3%3 32 32.08-0.2%4 32 32.09-0.3%制表人：楊濤 2015.06.24 經檢驗，測量精度滿足偏差不超過檔距 1.5%的目標。七、效果檢查 1.36、目標目標檢查檢查 非量化目標：非量化目標：通過小組努力，成功研制出導線間隔棒安裝測距儀，可降低安全風險，避免除天氣外其他的外界環境因素的干擾。量化目標：量化目標：對在建黃河 500kV 輸電線路工程中進行了實際測量。表16 測距儀測量次檔距統計表單位：m 序號 次檔距設計值 測距儀次檔距測量值 全站儀復測值 誤差 是否合格 合格標準 24 1 33 33 33.21 0.6%合格 1.5%2 61 61 61.42 0.7%合格 3%3 65 65 65.58 0.9%合格 3%4 64 64 63.57-0.7%合格 3%5 63 63 63.56 0.9%合格 3%6 65 65 64.737、5-0.4%合格 3%7 36 36 36.23 0.6%合格 1.5%8 31 31 31.18 0.6%合格 1.5%9 55 55 55.43 0.8%合格 3%10 58 58 57.45-0.9%合格 3%11 61 61 61.53 0.9%合格 3%12 55 55 54.76-0.4%合格 3%13 61 61 61.57 0.9%合格 3%14 29 29 29.18 0.6%合格 1.5%15 31 31 31.26 0.8%合格 1.5%16 55 55 55.51 0.9%合格 3%17 58 58 58.42 0.7%合格 3%18 61 61 60.65-0.6%合38、格 3%19 55 55 55.45 0.8%合格 3%20 61 61 61.62 1.0%合格 3%21 31 31 30.82-0.6%合格 1.5%制表人：楊濤 2015.06.26 由表 16 數據可以看出，間隔棒距離一次測量合格率為 100%，滿足設定的合格率不低于 99%，間隔棒安裝距離最大誤差為 1.0%，低于設定的誤差不超過 1.5%的目標值；實現了作業人員由至少 2 人減少至 1 人，降低了人員成本。2.經濟效益經濟效益 序號 對比內容 使用測繩進行間隔棒測距 使用間隔棒安裝測距儀測距 經濟效益（需 2 人）（需 1 人，1 臺測距儀）1 裝置成本費 0 1 臺 2320 39、元=2320 元 支出裝置成本 2320 元 2 直接經濟效益 236 檔 2 工日 300 元=141600元 236 檔 1 工日 300 元=70800 元 節約人力成本70800元 扣除裝置成本后，直接經濟效益 68480 元 節約人工費 50%3 工期 24 天 12 天 提前 12 天 合計產生直接經濟效益 68480 元，節約工期 12 天 我們的我們的 QC 活動目標活動目標實現了！實現了！25 制表人：季道廣、鄧宇 2015.06.27 3.社會效益社會效益 取得經濟效益的同時，也取得了巨大的社會效益。（1）降低了安全風險。（2）在施工中的廣泛應用得到了業主的好評。（3）作為40、創新成果參加了省總工會的勞動競賽，為公司爭得榮譽。八、標準化（1）按照本次活動成果編制了 導線間隔棒測距作業指導書，已報送公司工程技術部、安全質量監察部審查、批準，已形成完整的作業指導書（編號 Q/SBD-SD-1.07.08-2015）。圖16導線間隔棒測距作業指導書（2）形成了包括圖紙、工作原理、設備型號在內的完整的設計資料并歸檔。（3）已獲得實用新型專利（專利號：ZL2015 2 0455533.9），發明專利正在申請中。26 圖17間隔棒安裝測距儀實用新型證書 九、總結和下一步打算 小組全體成員經過幾個月的努力，完成了間隔棒安裝測距儀的研制，提高了間隔棒安裝距離的精度及一次測量成功率，41、降低了安全風險，這也提高了小組成員發現問題、分析問題進而解決問題的能力。小組將立足本次課題，繼續將 QC 管理的科學方法應用到工作中，下一步我們將以導線蛇皮套纏繞器的研制為課題繼續開展 QC 活動，爭取更大的突破。附件：附件：1.1.全國工程建設優秀質量管理小組活動成果現場評審表全國工程建設優秀質量管理小組活動成果現場評審表 2.2.“20162016 年度電力建設行業優秀年度電力建設行業優秀 QCQC 小組一等獎”獲獎文件掃描件小組一等獎”獲獎文件掃描件節選（證節選（證書待發）書待發）32 一、總體評價 本成果課題類型為創新型。小組針對送變電工程施工現場技術難題開展活動，選題理由較充分；目標可行性分析能提供具體數據支持；方案的比對分析層層漸入較認真細致，能正確運用相關工具進行數據分析；確定最佳方案后能具體到關鍵環節；各環節邏輯性較強；實施過程圖文并茂。經過努力，使間隔棒距離一次測量合格率為 100%等，實現了小組預期目標。二、不足之處 1、目標設定，目標信息量過多、不夠簡潔；2、實施部分的內容，基本是措施性內容；3、作為創新型課題，應該有試驗過程；4、實施中未能反映小組成員活動中所遇到的困難以及如何克服的具體過程；5、小組實現的效果未能提供相關證明材料；6、鞏固措施階段，未能提供所取得效果的質量維持期數據；7、總結部分，未能對本次活動的不足之處進行總結。