一種多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)，它包含兩套結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)處理單元、MCU以及電纜對線端子排構(gòu)成；其中電源為其他功能單元供電，MCU分別與顯示單元、數(shù)據(jù)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(jìn)行故障檢測的多芯電纜連接。該系統(tǒng)構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，在現(xiàn)有數(shù)字式電纜對線器的基礎(chǔ)上增加了一套多芯電纜對線裝置，從而能夠輕松地實現(xiàn)對線和故障診斷，相比現(xiàn)有電纜故障檢測儀精簡了系統(tǒng)構(gòu)成，降低了生產(chǎn)成本和維修成本；另外，該系統(tǒng)具有兩套結(jié)構(gòu)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(guān)系，使用方便。
【專利說明】一種多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及多芯電纜對線領(lǐng)域，尤其涉及多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]多芯電纜常常應(yīng)用于短距離內(nèi)電能的輸送和控制信號的傳遞。隨著電力設(shè)備自動化水平的不斷提高，電力系統(tǒng)中使用的多芯電纜逐漸增多。輸變電工程、繼電保護(hù)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。由于電纜距離較長、芯數(shù)多，傳統(tǒng)的對線方式對電纜芯線進(jìn)行對號，工作繁瑣，效率低下且容易出錯?，F(xiàn)有的數(shù)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(zhuǎn)換電路，譯碼電路和顯示單元還包括控制器，A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號輸出端與控制器的數(shù)字信號輸入端連接，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(guān)因素，特別是當(dāng)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(xiàn)快速、自動地給出測試芯線及其對端的號牌。這種數(shù)字電纜對線器雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是對線可靠性不高，同時由于成本的因素，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]電纜由于受燒蝕、腐蝕、潮濕和高低溫等不良因素的影響，加上部分電纜為移動鋪設(shè)，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(fā)生故障。電纜故障診斷旨在確定故障的類型與嚴(yán)重程度，以便于測試人員選擇適當(dāng)?shù)碾娎|故障檢測方法對癥下藥。電纜故障診斷主要包括故障性質(zhì)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(nèi)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(jī)、電纜路徑及故障定點儀、高壓發(fā)生器、電纜識別儀、電流取樣器和脈沖電容器等，現(xiàn)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(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和維護(hù)成本都很高，因此使其使用受到一定限制?，F(xiàn)有的控制主機(jī)內(nèi)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，分析信號時頻域特征、利用中性點電流及其變化率以及檢測瞬時過電流等進(jìn)行早期故障診斷。多芯電纜發(fā)生故障已成為影響系統(tǒng)整體可靠性的一個重要因素。一方面，裝備的發(fā)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(chǎn)、維護(hù)和檢修中由于缺乏有效的檢測設(shè)備，潛在的電纜故障不能被及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致裝備工作中出現(xiàn)異常。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中對線與故障診斷是分別進(jìn)行的，完成對線和故障診斷不但需要兩套完全不同的設(shè)備，增加了成本，更重的是由于在對線時無法對多芯電纜進(jìn)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(huán)境污染。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對現(xiàn)有存在的上述，本實用新型的目的是如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低，并且能夠具有對線和故障診斷功能的系統(tǒng)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)，包含兩套結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)處理單元、MCU以及電纜對線端子排構(gòu)成；所述電源分別為顯示單元和數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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于連接需要進(jìn)行對線及進(jìn)行故障檢測的多芯電纜的兩端。
[0007]作為優(yōu)化，還包括語音通信單元和信號發(fā)送單元；所述電源分別為語音通信單元和信號發(fā)送單元供電；所述語音通信單元的語音數(shù)字信號輸出端與MCU的語音數(shù)字信號輸入端連接，語音通信單元的語音數(shù)字信號輸入端與MCU的語音信號數(shù)字輸出端連接，所述信號發(fā)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(yōu)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(fēng)、第一模擬信號放大電路、第一濾波器和第一 A/D轉(zhuǎn)換子單元，所述第一 A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸出端與MCU的語音數(shù)字信號輸入端連接；另一條聲音信號通路包括依次連接的第二 A/D轉(zhuǎn)換子單元、第二濾波器、第二模擬信號放大電路和揚(yáng)聲器，所述第二 A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸入端與MCU的語音數(shù)字信號輸出端連接。
[0009]作為優(yōu)化，所述信號發(fā)送單元包括相互連接的信號發(fā)射器和第三A/D轉(zhuǎn)換子單元，所述第三A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接，第三A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸入端與MCU的第一信號輸入端連接。
[0010]作為優(yōu)化，所述數(shù)據(jù)處理單元包括相互連接的信號調(diào)理電路和第四A/D轉(zhuǎn)換子單元；所述第四A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸出端與MCU的第二信號輸入端連接，第四A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸入端MCU的第一信號輸出端連接；所述信號調(diào)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(yōu)化，所述MCU采用TMS320C6747芯片。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型優(yōu)點是；本實用新型提供的該系統(tǒng)構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單；該系統(tǒng)在現(xiàn)有數(shù)字式電纜對線器的基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，兩套相同的多芯電纜對線裝置，從而能夠輕松地實現(xiàn)對線和故障診斷，相比現(xiàn)有的電纜故障檢測儀或電纜故障定位儀的構(gòu)成，精簡了系統(tǒng)構(gòu)成，從而降低了生產(chǎn)成本和維修成本；另外，該系統(tǒng)具有兩套結(jié)構(gòu)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(guān)系，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(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(tǒng)詳細(xì)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)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(tǒng)，包含兩套結(jié)構(gòu)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(fā)送單元、數(shù)據(jù)處理單元、MCU以及電纜對線端子排構(gòu)成。
[0017]電源分別為語音通信單元、信號發(fā)送單元、顯示單元和數(shù)據(jù)處理單元供電；所述語音通信單元的語音數(shù)字信號輸出端與MCU的語音數(shù)字信號輸入端連接，語音通信單元的語音數(shù)字信號輸入端與MCU的語音信號數(shù)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(fā)送單元的信號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接，所述數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jìn)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(fā)，實現(xiàn)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(fēng)、第一模擬信號放大電路、第一濾波器和第一 A/D轉(zhuǎn)換子單元，所述第一 A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸出端與MCU的語音數(shù)字信號輸入端連接；另一條聲音信號通路包括依次連接的第二 A/D轉(zhuǎn)換子單元、第二濾波器、第二模擬信號放大電路和揚(yáng)聲器，所述第二 A/D轉(zhuǎn)換子單兀的數(shù)字信號輸入端與MCU的語音數(shù)字信號輸出端連接。
[0019]所述信號發(fā)送單元包括相互連接的信號發(fā)射器和第三A/D轉(zhuǎn)換子單元，可向MCU發(fā)送信號，所述第三A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接，第三A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸入端與MCU的第一信號輸入端連接。
[0020]所述數(shù)據(jù)處理單元包括相互連接的信號調(diào)理電路和第四A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸出端與MCU的第二信號輸入端連接，第四A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸入端MCU的第一信號輸出端連接；所述信號調(diào)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(qiáng)調(diào)的是對線程序和故障診斷程序不是本實用新型的發(fā)明點。MCU內(nèi)部的對線程序和故障診斷程序都是現(xiàn)有技術(shù)，而本實用新型的發(fā)明點在于將現(xiàn)有技術(shù)中對線和故障診斷很好的結(jié)合在一起。具體使用時該系統(tǒng)時，可以使用寫有對線程序和故障診斷程序的TMS320C6747芯片，TMS320C6747芯片內(nèi)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(jié)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(xiàn)有技術(shù)，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(xiàn)模擬信號與數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換，也是非常成熟的現(xiàn)有技術(shù)，具體使用時可采用MAX1320數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片或者AD7606數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。
[0022]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)，其特征在于:包含兩套結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)處理單元、MCU以及電纜對線端子排構(gòu)成； 所述電源分別為顯示單元和數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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于連接需要進(jìn)行對線及進(jìn)行故障檢測的多芯電纜的兩端。
2.如權(quán)利要求1所述的多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)，其特征在于:還包括語音通信單元和信號發(fā)送單元； 所述電源分別為語音通信單元和信號發(fā)送單元供電； 所述語音通信單元的語音數(shù)字信號輸出端與MCU的語音數(shù)字信號輸入端連接，語音通信單元的語音數(shù)字信號輸入端與MCU的語音信號數(shù)字輸出端連接，所述信號發(fā)送單元的信號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)，其特征在于: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(fēng)、第一模擬信號放大電路、第一濾波器和第一 A/D轉(zhuǎn)換子單元，所述第一 A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸出端與MCU的語音數(shù)字信號輸入端連接； 另一條聲音信號通路包括依次連接的第二 A/D轉(zhuǎn)換子單元、第二濾波器、第二模擬信號放大電路和揚(yáng)聲器，所述第二 A/D轉(zhuǎn)換子單兀的數(shù)字信號輸入端與MCU的語音數(shù)字信號輸出端連接。
4.如權(quán)利要求2所述的多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述信號發(fā)送單元包括相互連接的信號發(fā)射器和第三A/D轉(zhuǎn)換子單元，所述第三A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸出端與MCU的第一信號輸入端連接，第三A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸入端與MCU的第一信號輸入端連接。
5.如權(quán)利要求1所述的多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理單元包括相互連接的信號調(diào)理電路和第四A/D轉(zhuǎn)換子單元；所述第四A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸出端與MCU的第二信號輸入端連接，第四A/D轉(zhuǎn)換子單元的數(shù)字信號輸入端MCU的第一信號輸出端連接；所述信號調(diào)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(quán)利要求1所述的多芯電纜對線及故障檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU采用TMS320C6747 芯片。
【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(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】聶小勇, 劉杰毅, 梁歡, 禤亮 申請人:廣西電網(wǎng)公司南寧供電局