一種多芯電纜對線及故障檢測系統的製作方法
2023-04-22 22:12:31
一種多芯電纜對線及故障檢測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及多芯電纜對線及故障檢測系統，它包含兩套結構相同的多芯電纜對線裝置；每套裝每套多芯電纜對線裝置由電源、顯示單元、數據處理單元、MCU以及電纜對線端子排構成；其中電源為其他功能單元供電，MCU分別與顯示單元、數據處理單元連接，兩套多芯電纜對線裝置中的電纜對線端子排通過需要對線及進行故障檢測的多芯電纜連接。該系統構思巧妙，結構簡單，在現有數字式電纜對線器的基礎上增加了一套多芯電纜對線裝置，從而能夠輕鬆地實現對線和故障診斷，相比現有電纜故障檢測儀精簡了系統構成，降低了生產成本和維修成本；另外，該系統具有兩套結構完全相同的多芯電纜對線裝置，使用過程中可以任意切換主從關係，使用方便。
【專利說明】一種多芯電纜對線及故障檢測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及多芯電纜對線領域，尤其涉及多芯電纜對線及故障檢測系統。
【背景技術】
[0002]多芯電纜常常應用於短距離內電能的輸送和控制信號的傳遞。隨著電力設備自動化水平的不斷提高，電力系統中使用的多芯電纜逐漸增多。輸變電工程、繼電保護等頻繁的電纜檢修工作，使得對電纜對線、電纜故障診斷的要求越來越高。由於電纜距離較長、芯數多，傳統的對線方式對電纜芯線進行對號，工作繁瑣，效率低下且容易出錯。現有的數字式電纜對線器包括通常包括近端接受電壓，依次連接的A/D轉換電路，解碼電路和顯示單元還包括控制器，A/D轉換電路的數位訊號輸出端與控制器的數位訊號輸入端連接，控制器的顯示信號輸出端與顯示單元的顯示控制信號端連接，控制器中含有對線程序，該對線程序通過建立電纜的物理模型，分析影響電纜對線可靠性的相關因素，特別是當電纜存在斷股或短路等特殊情況時，對電纜對線可靠性的影響，從而實現快速、自動地給出測試芯線及其對端的號牌。這種數字電纜對線器雖然結構簡單，但是對線可靠性不高，同時由於成本的因素，其控制器每次只能完成一條芯線，而且在對線之前仍要確定電纜的屏蔽線作為公共線。
[0003]電纜由於受燒蝕、腐蝕、潮溼和高低溫等不良因素的影響，加上部分電纜為移動鋪設，易受擠壓、拉伸、彎矩和扭矩等外力作用，電纜在使用過程中不可避免地會發生故障。電纜故障診斷旨在確定故障的類型與嚴重程度，以便於測試人員選擇適當的電纜故障檢測方法對症下藥。電纜故障診斷主要包括故障性質的初步診斷、故障測距及精確定位、故障類型的識別這三個內容，目前主要有電纜故障檢測儀、電纜故障定位儀等，這些儀器通常包括控制主機、電纜路徑及故障定點儀、高壓發生器、電纜識別儀、電流取樣器和脈衝電容器等，現有的電纜故障檢測儀或電纜故障定位儀檢測雖然檢測速度較快，但是結構複雜，製造和維護成本都很高，因此使其使用受到一定限制。現有的控制主機內均具有故障診斷程序，該的故障診斷程序主要通過仿真分析電纜斷線和短路的物理特性，利用檢測電纜斷線和短路的算法，分析信號時頻域特徵、利用中性點電流及其變化率以及檢測瞬時過電流等進行早期故障診斷。多芯電纜發生故障已成為影響系統整體可靠性的一個重要因素。一方面，裝備的發展對多芯電纜的可靠性提出了更高的要求；另一方面，在電纜的生產、維護和檢修中由於缺乏有效的檢測設備，潛在的電纜故障不能被及時發現，導致裝備工作中出現異常。
[0004]綜上所述，現有技術中對線與故障診斷是分別進行的，完成對線和故障診斷不但需要兩套完全不同的設備，增加了成本，更重的是由於在對線時無法對多芯電纜進行快速的故障檢測和故障點定位，致使大量多芯故障電纜無法修理而報廢，造成資源浪費和環境汙染。
實用新型內容
[0005]針對現有存在的上述，本實用新型的目的是如何提供一種結構簡單、生產成本低，並且能夠具有對線和故障診斷功能的系統。
[0006]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:一種多芯電纜對線及故障檢測系統，包含兩套結構相同的多芯電纜對線裝置；所述每套多芯電纜對線裝置由電源、顯示單元、數據處理單元、MCU以及電纜對線端子排構成；所述電源分別為顯示單元和數據處理單元供電；所述顯示單元的顯示信息輸入端與MCU的顯示信號輸出端連接，所述數據處理單元的一個信號輸入端與電纜對線端子排的信號輸出端連接，數據處理單元的另一個信號輸入端與MCU的第一信號輸出端連接，數據處理單元的一個信號輸出端與MCU的第二信號輸入端連接，數據處理單元的另一個信號輸出端與電纜對線端子排的信號輸入端連接；兩套多芯電纜對線裝置中的電纜對線端子排分別用於連接需要進行對線及進行故障檢測的多芯電纜的兩端。
[0007]作為優化，還包括語音通信單元和信號發送單元；所述電源分別為語音通信單元和信號發送單元供電；所述語音通信單元的語音數位訊號輸出端與MCU的語音數位訊號輸入端連接，語音通信單元的語音數位訊號輸入端與MCU的語音信號數字輸出端連接，所述信號發送單元的信號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接。
[0008]作為優化，所述語音通信單元包括兩條聲音信號通路；其中一條聲音信號通路包括依次連接的麥克風、第一模擬信號放大電路、第一濾波器和第一 A/D轉換子單元，所述第一 A/D轉換子單元的數位訊號輸出端與MCU的語音數位訊號輸入端連接；另一條聲音信號通路包括依次連接的第二 A/D轉換子單元、第二濾波器、第二模擬信號放大電路和揚聲器，所述第二 A/D轉換子單元的數位訊號輸入端與MCU的語音數位訊號輸出端連接。
[0009]作為優化，所述信號發送單元包括相互連接的信號發射器和第三A/D轉換子單元，所述第三A/D轉換子單元的數位訊號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接，第三A/D轉換子單元的數位訊號輸入端與MCU的第一信號輸入端連接。
[0010]作為優化，所述數據處理單元包括相互連接的信號調理電路和第四A/D轉換子單元；所述第四A/D轉換子單元的數位訊號輸出端與MCU的第二信號輸入端連接，第四A/D轉換子單元的數位訊號輸入端MCU的第一信號輸出端連接；所述信號調理電路的信號輸入端與電纜對線端子排的信號輸出端連接。
[0011]作為優化，所述MCU採用TMS320C6747晶片。
[0012]與現有技術相比，本實用新型優點是；本實用新型提供的該系統構思巧妙，結構簡單；該系統在現有數字式電纜對線器的基礎上做了改進，兩套相同的多芯電纜對線裝置，從而能夠輕鬆地實現對線和故障診斷，相比現有的電纜故障檢測儀或電纜故障定位儀的構成，精簡了系統構成，從而降低了生產成本和維修成本；另外，該系統具有兩套結構完全相同的多芯電纜對線裝置，使用過程中可以任意切換主從關係，使用方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型提供的多芯電纜對線及故障檢測系統的結構示意圖。
[0014]圖2為本實用新型提供的多芯電纜對線及故障檢測系統詳細的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0016]參見圖1和圖2，一種多芯電纜對線及故障檢測系統，包含兩套結構相同的多芯電纜對線裝置，即電纜對線裝置I和多芯電纜對線裝置II。每套多芯電纜對線裝置由電源、語音通信單元、顯示單元、信號發送單元、數據處理單元、MCU以及電纜對線端子排構成。
[0017]電源分別為語音通信單元、信號發送單元、顯示單元和數據處理單元供電；所述語音通信單元的語音數位訊號輸出端與MCU的語音數位訊號輸入端連接，語音通信單元的語音數位訊號輸入端與MCU的語音信號數字輸出端連接，所述顯示單元的顯示信息輸入端與MCU的顯示信號輸出端連接，所述信號發送單元的信號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接，所述數據處理單元的一個信號輸入端與電纜對線端子排的信號輸出端連接，數據處理單元的另一個信號輸入端與MCU的第一信號輸出端連接，數據處理單元的一個信號輸出端與MCU的第二信號輸入端連接，數據處理單元的另一個信號輸出端與電纜對線端子排的信號輸入端連接；兩套多芯電纜對線裝置中的電纜對線端子排通過需要對線及進行故障檢測的多芯電纜連接。
[0018]所述語音通信單元包括兩條聲音信號通路，可分別完成聲音信號的收發，實現語音通信功能；其中一條聲音信號通路包括依次連接的麥克風、第一模擬信號放大電路、第一濾波器和第一 A/D轉換子單元，所述第一 A/D轉換子單元的數位訊號輸出端與MCU的語音數位訊號輸入端連接；另一條聲音信號通路包括依次連接的第二 A/D轉換子單元、第二濾波器、第二模擬信號放大電路和揚聲器，所述第二 A/D轉換子單兀的數位訊號輸入端與MCU的語音數位訊號輸出端連接。
[0019]所述信號發送單元包括相互連接的信號發射器和第三A/D轉換子單元，可向MCU發送信號，所述第三A/D轉換子單元的數位訊號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接，第三A/D轉換子單元的數位訊號輸入端與MCU的第一信號輸入端連接。
[0020]所述數據處理單元包括相互連接的信號調理電路和第四A/D轉換子單元，可完成電纜兩端對線信息的快速交換；所述第四A/D轉換子單元的數位訊號輸出端與MCU的第二信號輸入端連接，第四A/D轉換子單元的數位訊號輸入端MCU的第一信號輸出端連接；所述信號調理電路的信號輸入端與電纜對線端子排的信號輸出端連接。需要特別強調的是對線程序和故障診斷程序不是本實用新型的發明點。MCU內部的對線程序和故障診斷程序都是現有技術，而本實用新型的發明點在於將現有技術中對線和故障診斷很好的結合在一起。具體使用時該系統時，可以使用寫有對線程序和故障診斷程序的TMS320C6747晶片，TMS320C6747晶片內存大，而且兼容性更好。顯示單元配合MCU中的對線程序和故障診斷程序，將MCU處理結果實時顯示。
[0021]第一模擬信號放大電路，第二模擬信號放大電路，第一濾波器和第二濾波器均是非常成熟的現有技術，第一 A/D子單元、第二 A/D子單元、第三A/D子單元和第四A/D子單元的功能是實現模擬信號與數位訊號的相互轉換，也是非常成熟的現有技術，具體使用時可採用MAX1320數模轉換晶片或者AD7606數模轉換晶片。
[0022]最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種多芯電纜對線及故障檢測系統，其特徵在於:包含兩套結構相同的多芯電纜對線裝置； 所述每套多芯電纜對線裝置由電源、顯示單元、數據處理單元、MCU以及電纜對線端子排構成； 所述電源分別為顯示單元和數據處理單元供電； 所述顯示單元的顯示信息輸入端與MCU的顯示信號輸出端連接，所述數據處理單元的一個信號輸入端與電纜對線端子排的信號輸出端連接，數據處理單元的另一個信號輸入端與MCU的第一信號輸出端連接，數據處理單元的一個信號輸出端與MCU的第二信號輸入端連接，數據處理單元的另一個信號輸出端與電纜對線端子排的信號輸入端連接； 所述兩套多芯電纜對線裝置中的電纜對線端子排分別用於連接需要進行對線及進行故障檢測的多芯電纜的兩端。
2.如權利要求1所述的多芯電纜對線及故障檢測系統，其特徵在於:還包括語音通信單元和信號發送單元； 所述電源分別為語音通信單元和信號發送單元供電； 所述語音通信單元的語音數位訊號輸出端與MCU的語音數位訊號輸入端連接，語音通信單元的語音數位訊號輸入端與MCU的語音信號數字輸出端連接，所述信號發送單元的信號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接。
3.如權利要求2所述的多芯電纜對線及故障檢測系統，其特徵在於:所述語音通信單元包括兩條聲音信號通路； 其中一條聲音信號通路包括依次連接的麥克風、第一模擬信號放大電路、第一濾波器和第一 A/D轉換子單元，所述第一 A/D轉換子單元的數位訊號輸出端與MCU的語音數位訊號輸入端連接； 另一條聲音信號通路包括依次連接的第二 A/D轉換子單元、第二濾波器、第二模擬信號放大電路和揚聲器，所述第二 A/D轉換子單兀的數位訊號輸入端與MCU的語音數位訊號輸出端連接。
4.如權利要求2所述的多芯電纜對線及故障檢測系統，其特徵在於:所述信號發送單元包括相互連接的信號發射器和第三A/D轉換子單元，所述第三A/D轉換子單元的數位訊號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接，第三A/D轉換子單元的數位訊號輸入端與MCU的第一信號輸入端連接。
5.如權利要求1所述的多芯電纜對線及故障檢測系統，其特徵在於:所述數據處理單元包括相互連接的信號調理電路和第四A/D轉換子單元；所述第四A/D轉換子單元的數位訊號輸出端與MCU的第二信號輸入端連接，第四A/D轉換子單元的數位訊號輸入端MCU的第一信號輸出端連接；所述信號調理電路的信號輸入端與電纜對線端子排的信號輸出端連接。
6.如權利要求1所述的多芯電纜對線及故障檢測系統，其特徵在於:所述MCU採用TMS320C6747 晶片。
【文檔編號】G01R31/02GK204065308SQ201420524583
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月12日 優先權日:2014年9月12日
【發明者】聶小勇, 劉傑毅, 梁歡, 禤亮 申請人:廣西電網公司南寧供電局