CN101458290A - 基于调频数字编码的多芯电缆测序方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于调频数字编码的多芯电缆测序方法及其装置，该装置由发送器和接收器组成，分别连接待测多芯电缆的两端；测量时，发射器对每一根待测电缆设计数字编码信号，并对编码信号进行频率调制后发送到待测电缆上；接收端利用测量探头连接任意两根电缆，两根电缆的接收信号通过差分电路获得其中标识为“+”端的电缆的有效接收信号，对有效接收信号进行解调，从而获得所连接的电缆序号并显示结果。采用本发明测量方法的测量装置，体积较小，便于现场使用，在测量时不需使用公共参考线，而且采用本发明的测量方法使得测量的可靠性更高，可进行远距离测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种对远距离多芯电缆线进行测序和标识的技术。
背景技术
随着全球信息化的发展，作为信息化的一个重要传输媒质，电缆的应用场合已经渗透到社会的各个领域，在国民经济建设中发挥着越来越重要的作用。在电缆铺设过程中，如何在电缆远距离铺设的两端对错综复杂的多根电缆进行标识成为施工中的难题。尽管多芯电缆可以以色标进行区分，但如果结点处不止一根多芯电缆，仍然难以有效区分，而且很多场合(如电力电缆)无色标可以区分电缆。另一方面，当电缆由于周围环境、外力、鼠害、腐蚀和老化等因素产生故障，在检修过程中如何解决错综复杂的多根电缆两端线序的配对定位问题，更是一个亟待解决的难题。
国内市场上的电缆线序配对的设备，主要是基于电缆电阻网络的测量原理或是有公共地线测量方法。申请号为CN89204959.6的“数显式电缆对线仪”专利利用不同数值的电阻器连接成星型结构，检测时电缆一端的每根芯线与编码器的编码电阻分别连接，检测探针连接另一端芯线时根据电阻网络计算获得芯线编号。申请号为CN93213630.3的“电缆对线装置”专利利用数字电路产生扫描脉冲信号和电子开关阵列实现电缆对线。在这些方法中，有的需要被测电缆两端有一条公共参考地线，有的使用无调制的电压或电流信号进行测量，当电缆距离较长、信号损耗比较严重的时候将导致测量失败。目前，尚未有利用调频数字编码技术进行远距离电缆测序的专利或产品出现。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种利用调频数字编码方法对远距离多芯电缆进行测序的方法及采用该方法的装置，采用该测序装置可测量较长距离间的电缆，且其抗干扰性较强可进一步提高电力电缆铺设等效率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于调频数字编码的多芯电缆测序方法，它包括如下步骤
(a)、在待测多芯电缆的一端对每一芯线缆进行数字编码，每芯线缆的码值各不相同；
(b)、对编码信号进行频率调制，并将调制后的信号分别发送到待测线缆上；
(c)、在待测多芯电缆的另一端连接任意两根线缆，两根线缆的接收信号通过差分电路获得其中标识为“+”端的电缆的有效接收信号；
(d)、对有效接收信号进行解调，从而获得待测线缆的数字编号。
更进一步地，步骤(a)中，所述的编码采用二进制串行通信编码的方式。
所述的编码信号每帧包括起始位、数据位、校验位和结束位，其中，每芯线缆的数据位数值设定各不相同。
本发明还提供了一种采用上述方法的装置，该装置包括发射器和接收器，所述的发射器包括用于产生线缆编码信号的控制模块、与控制模块输出端相连接用于将编码信号进行频率调制并发送的调频发送电路，所述的接收器包括用于接收所述的发射器发送的调频编码信号的调频接收电路、与所述的调频接收电路输出端相电连接用于将调频编码信号进行解码的控制模块、与所述的控制模块输出端相电连接用于将解码后的线缆序号进行显示的显示电路，所述的发射器具有多个输出端，且所述的多个输出端分别连接有夹体，所述的接收器具有两输入端，所述的两输入端分别与探头相连接，使用时，所述的发射器将电缆一端的多芯线缆序号编码信息通过夹体发送到线缆上，所述的接收器在电缆另一端通过探头获取并显示相应线缆的序号信息。
所述的发射器还包括显示接口电路，所述的显示接口电路与所述发射器的输出端相连接用于指示当前的电路工作状况。
所述的发射器还包括用于检测发射器的控制模块电压量的电池电压检测电路。
所述的接收器还包括按键电路。
所述的接收器还包括用于检测接收器的控制模块的电压量的电池电压检测电路。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明在电缆一端采用发射器发送线缆编码信息，并通过电缆另一端的接收器进行解码从而获得相应序号的线缆，从而使得测量更加简便，且该测试装置体积较小，便于现场使用，在测量时不需使用公共参考线，而且采用本发明的测量方法使得测量的可靠性更高，可进行远距离测试。
附图说明
附图1为本发明测序装置使用状态示意图。
附图2为本发明测序装置的发射器功能模块框图；
附图3为本发明测序装置的发射器电路原理图；
附图4为本发明测序装置的接收器功能模块框图；
附图5为本发明测序装置的接收器电路原理图；
其中：1、发射器；11、控制模块；12、调频发送电路；13、夹体；14、显示接口电路；15、电池电压检测电路；
2、接收器；21、调频接收电路；22、控制模块；23、显示电路；24、探头；25、按键电路；26、电池电压检测电路。
具体实施方式
下面结合附图、举例详细说明本发明的具体内容：
首先对本发明电缆测序装置进行说明，如图1所示，本发明的电缆测序装置包括发送器1部分和接收器2部分，发送器1通过夹体13，如鳄鱼夹，一次连接多芯线缆，并分时地向各电缆发送调频编码信号，接收器2两个探头24连接任意两根电缆，从而可以测量并显示出正端连接电缆的序号。
下面对发射器1和接收器的电路实现进行说明，但是下述所列实施例，只是本发明具体实施的一个实例，并不能理解为对本发明技术构思的限制，凡根据本发明所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
如图2和图3所示，本发明的发射器1包括控制模块11、调频发送电路12、显示接口电路14以及电池电压检测电路15，其中控制模块11可由可编程微控制器MCU来实现，调频发送电路12的输入端与控制模块11的输出端相电连接，显示接口电路14主要通过LED灯显示当前的电路工作情况，电池电压检测电路15用于检测该控制模块11的电压情况，具体地，在本实施例中，控制模块11可由C8051F410单片机实现，单片机产生设定格式的串行数字编码信号，并将编码信号进行频率调制，调制后的信号光耦隔离并发送到连接待测电缆的鳄鱼夹上。其中，对电缆的数字编码可按照下表格式进行设定：
| 电缆序号 | 起始位 | 数据位 | 校验位 | 结束位 |
| 1 | 00 | 00000 | 0 | 01 |
| 2 | 00 | 00001 | 1 | 01 |
| 3 | 00 | 00010 | 1 | 01 |
| 4 | 00 | 00011 | 0 | 01 |
| 5 | 00 | 00100 | 1 | 01 |
| 6 | 00 | 00101 | 0 | 01 |
| 7 | 00 | 00110 | 0 | 01 |
| 8 | 00 | 00111 | 1 | 01 |
| ... | ... | ... | ... | ... |
即在测试时，发送器1为每根电缆分配一个序号，该序号被编成二进制码作为串行通信编码的数据位，结合串行通信编码的起始位、校验位、结束位，组成携带有电缆序号信息的数据帧。携带有不同电缆序号的数据帧按照分时循环的方法通过连接电缆的鳄鱼夹发送到不同的电缆上。
图4和图5所示的接收器2，主要包括调频接收电路21、与调频接收电路21输出端相电连接的控制模块22、与控制模块22输出端相电连接的显示电路23以及电池电压检测电路26和按键电路25组成，控制模块22也采用C8051F410单片机实现，接收探头接收到的两路信号分别送入接收光耦的两个输入端，既可以起到隔离作用，又可以将两路信号进行差分，得到“+”端对应光缆的有效接收信号。最后解码得到的测量电缆序号通过液晶显示器显示结果。
本实施例测序装置由于采用接收光耦获得两路接收信号的差分信号，故接收器与发送器不需要公共参考地线，为远距离测量带来极大便利；由于所述的电缆测序仪采用频率调制方式在电缆中传送数字编码信号，故传输距离远，抗干扰性能强，具有很高的应用价值。
现对本发明测量装置的测量方法介绍如下，其包括如下步骤：
(1)、将发射器与接收器分别连接在待测多芯电缆的两端；
(2)、发射器对每一根待测电缆设计数字编码信号，编码遵循二进制串行通信编码规则，即每帧编码信号由起始位、数据位、校验位和结束位组成，其中每根电缆数据位数值不同，以此区分电缆序号，具体设定格式可按照上表所示；
(3)、发送器对编码信号进行频率调制，即在传送数字码“1”时载波频率为f1，传送数字码“0”时载波频率为f2，频率调制后的信号被发送到待测电缆上；
(4)、接收端利用测量探头连接任意两根电缆，两根电缆的接收信号通过差分电路获得其中标识为“+”端的电缆的有效接收信号；
(5)、接收器对有效接收信号进行解调，获得二进制串行数字编码信号从而确定所连接的电缆序号并显示结果。
本发明基于调频数字编码的电缆测序装置测试可靠性较高，具有良好的抗干扰性，且其可远距离测试，测量距离大于5000米，但上述实施例并不能对本发明装置及方法的限制，凡是按照本发明的技术构思所作的等效变化都应涵盖在本发明保护范围之内。
Claims (8)
1、一种基于调频数字编码的多芯电缆测序方法，其特征在于：它包括如下步骤
(a)、在待测多芯电缆的一端对每一芯线缆进行数字编码，每芯线缆的码值各不相同；
(b)、对编码信号进行频率调制，并将调制后的信号分别发送到待测线缆上；
(c)、在待测多芯电缆的另一端连接任意两根线缆，两根线缆的接收信号通过差分电路获得其中标识为“+”端的电缆的有效接收信号；
(d)、对有效接收信号进行解调，从而获得待测线缆的数字编号。
2、根据权利要求1所述的基于调频数字编码的多芯电缆测序方法，其特征在于：步骤(a)中，所述的编码采用二进制串行通信编码的方式。
3、根据权利要求2所述的基于调频数字编码的多芯电缆测序方法，其特征在于：所述的编码信号每帧包括起始位、数据位、校验位和结束位，其中，每芯线缆的数据位数值设定各不相同。
4、一种采用权利要求1所述的基于调频数字编码的多芯电缆测序方法的装置，其特征在于：它包括发射器(1)和接收器(2)，所述的发射器(1)包括用于产生线缆编码信号的控制模块(11)、与控制模块(11)输出端相连接用于将编码信号进行频率调制并发送的调频发送电路(12)，所述的接收器(2)包括用于接收所述的发射器(1)发送的调频编码信号的调频接收电路(21)、与所述的调频接收电路(21)输出端相电连接用于将调频编码信号进行解码的控制模块(22)、与所述的控制模块(22)输出端相电连接用于将解码后的线缆序号进行显示的显示电路(23)，所述的发射器(1)具有多个输出端，且所述的多个输出端分别连接有夹体(13)，所述的接收器(2)具有两输入端，所述的两输入端分别与探头(24)相连接，使用时，所述的发射器(1)将电缆一端的多芯线缆序号编码信息通过夹体(13)发送到线缆上，所述的接收器(2)在电缆另一端通过探头(24)获取并显示相应线缆的序号信息。
5、根据权利要求4所述的基于调频数字编码的多芯电缆测序方法的装置，其特征在于：所述的发射器(1)还包括显示接口电路(14)，所述的显示接口电路(14)与所述发射器(1)的输出端相连接用于指示当前的电路工作状况。
6、根据权利要求4或5所述的基于调频数字编码的多芯电缆测序方法的装置，其特征在于：所述的发射器(1)还包括用于检测发射器(1)的控制模块(11)电压量的电池电压检测电路(15)。
7、根据权利要求4所述的基于调频数字编码的多芯电缆测序方法的装置，其特征在于：所述的接收器(2)还包括按键电路(25)。
8、根据权利要求4或7所述的基于调频数字编码的多芯电缆测序方法的装置，其特征在于：所述的接收器(2)还包括用于检测接收器(2)的控制模块(22)的电压量的电池电压检测电路(26)。
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