CN104865471B - 低压带电电缆线对核查仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低压带电电缆线对核查仪，包括能相互通信的可变电流信号源、多钳口智能识别终端以及复数个电流钳；所述可变电流信号源包括系统控制单元、线缆固有信号检测单元、扰动信号产生单元、电压自动识别单元、交互单元以及系统电源；所述多钳口智能识别终端包括控制系统模块、电流检测模块、频率检测模块、电源模块以及交互警示模块；所述电流钳分别连接多钳口智能识别终端的电流检测模块、频率检测模块。本发明对带电电缆线对识别成功率100％，适用于长距离带电电缆识别和不带电识别，且适用电压范围宽，且减轻维护人员的工作量，大大提高工作效率。

Description

低压带电电缆线对核查仪

技术领域

本发明涉及一种电缆带电维护设备，特别涉及一种低压带电电缆线对核查仪。

背景技术

通信机房中众多的线缆盘根错节，好似无尽的“迷宫”。在机房维护工作中常会遇到带电电缆上下端子无法确认，排查线缆由于缺乏有效工具，需要耗费大量的时间及人力。时常发生由于线缆排查错误引发的机房割接事故。所以机房实进行电缆割接、负载调整、资产管理、新增设备、故障排查等工作时，工作人员最头疼的事情就是如何准确核对电缆的两端。如果电缆两端线对核对错误，进行带电施工时，就会引起严重的事故。

针对上述问题，国内外目前主要采用以下两种方式来确定电缆线对进行核查。

方法一：信号耦合法

采用信号耦合方式，在被查找的一端采用电流钳耦合信号，然后通过检测耦合信号来确定电缆另外一端。该方法存在问题：

1、耦合信号偏小，如果电缆较长，到后面就越来越难检测到信号了，对最终的判断影响很大；

2、耦合信号不仅仅只会在被耦合的电缆里存在，还会串扰到其他线上(特别是并排的线)，所以现场操作起来，误判的可能性非常大；

3、耦合方式，还需要现场的电缆能形成回路，就是锴要接地，对环境要求高。

方法二：扰动信号法

在电缆的下端(负载端)并联上扰动信号源，产生固定频率的信号，该信号只会产生在连接负载的电缆上。在电缆的上端采用霍尔元器件进行识别，同时结合同步信号，通过声光来展示识别结果。如2013.11.20公布的，公布号为CN 103399240 A的中国发明公开了一种不断电电源线缆分检装置及方法，即为扰动信号法，其包括以下步骤：在通电线缆的第一端设置主控设备，在通电线缆的第二端设置从动设备；主控设备将预设的电流扰动命令转换为电流扰动命令无线信号后传送给从动设备，电流扰动命令包括电流变化值，电流变化值包括电流变化频率值及电流变化幅度值；从动设备接收电流扰动命令无线信号，并根据接收的电流扰动命令无线信号产生根据电流扰动命令对通电线缆中的电流扰动；主控设备采集通电线缆上的电流变化值，并将采集的电流变化值与获取的电流扰动命令中的电流频率值比较，在比较出采集到的电流变化值与获取的电流扰动命令中的电流变化值相同时，输出预设的上、下端子同线的提示信息。

该扰动信号方法存在的问题：

1、对所有的测试只能产生固定频率的扰动信号，而被识别的电缆上极有可能存在着和扰动信号一样的纹波或谐波，那么就会大大影响识别准确性；

2、识别距离短，虽然可以增加同步信号中继器，但是长距离会使得扰动信号越来越弱，识别起来越来越困难；

3、需要同步测试，操作极为不易；

4、识别信号用的霍尔电流钳只有一种规格型号，无法适用各种线径、不同负载电流带电电缆的识别；

5、无法对异常电压系统进行识别，比如交流系统，电压低压220V，只有180V等异常电压下的识别。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种低压带电电缆线对核查仪，识别成功率高，能达100％、适用于长距离带电电缆识别和不带电识别，且适用电压范围宽。

本发明是这样实现的：一种低压带电电缆线对核查仪，包括能相互通信的可变电流信号源、多钳口智能识别终端以及复数个电流钳；所述可变电流信号源包括系统控制单元、线缆固有信号检测单元、扰动信号产生单元、电压自动识别单元、交互单元以及系统电源；所述线缆固有信号检测单元、扰动信号产生单元以及交互单元均连接系统控制单元；所述系统电源与电压自动识别单元连接，且所述扰动信号产生单元和电压自动识别单元分别连接待识别电缆的一扰动信号注入点；所述多钳口智能识别终端包括控制系统模块、电流检测模块、频率检测模块、电源模块以及交互警示模块；所述电流检测模块、频率检测模块、电源模块以及交互警示模块均连接至所述控制系统模块；所述电流钳分别连接所述多钳口智能识别终端中的电流检测模块、频率检测模块以及所述可变电流信号源的线缆固有信号检测单元；所述可变电流信号源会根据所述线缆固有信号检测单元检测到的被测电缆的固有信号，产生一个有别于该固有信号的扰动信号，自动避开电缆自带的信号的频率和幅度。

进一步的，所述可变电流信号源还包括无线通信单元，该无线通信单元连接系统控制单元；所述多钳口智能识别终端还包括无线通信模块，所述无线通信模块连接控制系统模块。

进一步的，所述电流钳与所述多钳口智能识别终端中的电流检测模块、频率检测模块之间的连接为无线连接。

进一步的，所述交互单元包括LCD显示单元以及按键输入单元，该LCD显示单元以及按键输入单元均连接系统控制单元。

进一步的，所述交互警示模块包括LCD显示模块、KEY模块以及蜂鸣器，该LCD显示模块、KEY模块以及蜂鸣器均连接控制系统模块。

进一步的，所述电源模块包括充电模块、锂电池以及保护电路，所述锂电池分别连接充电模块和控制系统，所述保护电路和充电模块还连接控制系统模块。其中，所述保护电路包括保险丝、均衡电压检测电路、电流检测电阻、保护IC及电路、MOSFET放电保护电路以及MOSFET充电保护电路；所述锂电池分别连接保险丝、均衡电压检测电路以及电流检测电阻；所述电流检测电阻、MOSFET放电保护电路、MOSFET充电保护电路依次连接；所述均衡电压检测电路、MOSFET放电保护电路以及MOSFET充电保护电路均连接保护IC及电路；所述保险丝、保护IC及电路、MOSFET充电保护电路均连接所述控制系统模块。

本发明具有如下优点：

1、带电电缆线对识别成功率100％，以方便进行电缆割接、负载调整、资产管理、新增设备、故障排查等工作时，可避免产生重大的安全事故；

2、减轻维护人员的工作量，大大提高工作效率。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明核查仪的整体结构示意图。

图2为本发明核查仪中可变电流信号源的电路原理框图。

图3为本发明核查仪中多钳口智能识别终端的电路原理框图。

图4为本发明核查仪中多钳口智能识别终端电源模块的电路原理示意图。

图5为本发明核查仪的使用状态连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的低压带电电缆线对核查仪，包括能可变电流信号源1、多钳口智能识别终端2以及复数个电流钳3；所述可变电流信号源1、多钳口智能识别终端2、复数个电流钳3之间可相互通信。

如图2所示，所述可变电流信号源1包括系统控制单元11、线缆固有信号检测单元12、扰动信号产生单元13、电压自动识别单元14、交互单元15以及系统电源16；所述线缆固有信号检测单元12、扰动信号产生单元13以及交互单元15均连接系统控制单元11，且扰动信号产生单元13还连接至待识别电缆A的扰动信号注入点A1；所述系统电源16通过电压自动识别单元14连接至被另一测电缆的扰动信号注入点A2。

所述系统控制单元11用于控制可变电流信号源1中各个子单元的工作；

所述线缆固有信号检测单元12用于检测线缆的固有频率信号：

所述扰动信号产生单元13用于产生不同频率及不同幅度的电流信号；

所述电压自动识别单元14用于识别所接入的电缆的电压等级；

所述交互单元15进一步包括LCD显示单元151以及按键输入单元152，该LCD显示单元151以及按键输入单元152均连接系统控制单元11；其中LCD显示单元151用于显示扰动信号的信息：按键输入单元152用于输入扰动信号频率及幅值；

所述系统电源16用于给可变电流信号源1中各个子单元的工作供电；

如图3所示，所述多钳口智能识别终端2包括控制系统模块21、电流检测模块22、频率检测模块23、电源模块24以及交互警示模块25；所述电流检测模块22、频率检测模块23、电源模块24以及交互警示模块25均连接至所述控制系统模块21。

所述控制系统模块21用于控制各个子单元模块工作；

所述电流检测模块22用于检测电流钳3所钳的被测电缆里原有电流幅值和扰动信号幅值；

所述频率检测模块23用于检测电流钳3所钳的被测电缆里原有电流频率和扰动信号频率；

所述电源模块24进一步包括充电模块241、锂电池242以及保护电路243，所述锂电池242分别连接充电模块241和控制系统21，所述保护电路243和充电模块241还连接控制系统模块21。所述充电模块241用于给所述锂电池242供电，锂电池242用于给整个多钳口智能识别终端2供电，保护电路243用于多钳口智能识别终端2过流过压保护。

其中如图4所示，所述保护电路243包括保险丝、均衡电压检测电路、电流检测电阻、保护IC及电路、MOSFET放电保护电路以及MOSFET充电保护电路；所述锂电池分别连接保险丝、均衡电压检测电路以及电流检测电阻；所述电流检测电阻、MOSFET放电保护电路、MOSFET充电保护电路依次连接；所述均衡电压检测电路、MOSFET放电保护电路以及MOSFET充电保护电路均连接保护IC及电路；所述保险丝、保护IC及电路、MOSFET充电保护电路均连接所述控制系统模块。

再如图3所示，所述交互警示模块25进一步包括LCD显示模块251、KEY模块252以及蜂鸣器253，该LCD显示模块251、KEY模块252以及蜂鸣器253均连接控制系统模块21。其中，所述LCD显示模块251用于操作界面及工作时信息显示；所述KEY模块252用于功能选择及参数输入；所述蜂鸣器253用于声音提示测试结果。

所述电流钳3分别连接所述多钳口智能识别终端2中的电流检测模块22、频率检测模块23以及连接所述可变电流信号源1的线缆固有信号检测单元12，其中，该连接为无线连接时为佳，如可以采用WIFI连接，便于近距离无线通信，不受空间限制。

所述可变电流信号源1还包括无线通信单元17，该无线通信单元17连接系统控制单元11；所述多钳口智能识别终端2还包括无线通信模块26，所述无线通信模块26连接控制系统模块21。如此所述可变电流信号源1与所述多钳口智能识别终端2可以通过无线通信来方便远距离通信。

如图1至图5所示，本发明检测的操作步骤及工作原理：

第一步，先确认目标线缆的固有信号：

1、将一电流钳3钳住待识别电缆，打开所述可变电流信号源1施加信号；

2、所述多钳口智能识别终端2会将电流钳3中被测电缆里固有信号的频率和幅值告知可变电流信号源1，可变电流信号源1会产生一个有别于该固有信号的扰动信号，也可以通过人工直接输入一个固定幅值、固定频率的扰动信号。

第二步，找到目标电缆：

①打开可变电流信号源1，自动避开系统自带的信号的频率和幅值，该信号具备唯一性，只会在被识别的电缆上产生，同时可变电流信号源1采用恒流调制信号，可保证10公里以上扰动电流信号不衰减，所以可适用长距离电缆识别；

②可变电流信号源1给待识别电缆注入信号；

③将多钳口智能识别终端2的电流检测模块22在电缆堆里分别一根一根的电缆进行信号识别，识别到的电流信号通过wifi、数据线等方式传输到多钳口智能识别终端2进行判断，如果检测到和可变电流信号源1产生的一样频率幅值的扰动信号，则通过声、光、文字等形式展示测试结果。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种低压带电电缆线对核查仪，其特征在于：包括能相互通信的可变电流信号源、多钳口智能识别终端以及复数个电流钳；

所述可变电流信号源包括系统控制单元、线缆固有信号检测单元、扰动信号产生单元、电压自动识别单元、交互单元以及系统电源；所述线缆固有信号检测单元、扰动信号产生单元以及交互单元均连接系统控制单元；所述系统电源与电压自动识别单元连接，且所述扰动信号产生单元和电压自动识别单元分别连接待识别电缆的一扰动信号注入点；

所述多钳口智能识别终端包括控制系统模块、电流检测模块、频率检测模块、电源模块以及交互警示模块；所述电流检测模块、频率检测模块、电源模块以及交互警示模块均连接至所述控制系统模块；

所述电流钳分别连接所述多钳口智能识别终端中的电流检测模块、频率检测模块以及所述可变电流信号源的线缆固有信号检测单元；

所述可变电流信号源会根据所述线缆固有信号检测单元检测到的被测电缆的固有信号，产生一个有别于该固有信号的扰动信号，自动避开电缆自带的信号的频率和幅度。

2.根据权利要求1所述的低压带电电缆线对核查仪，其特征在于：所述可变电流信号源还包括无线通信单元，该无线通信单元连接系统控制单元；所述多钳口智能识别终端还包括无线通信模块，所述无线通信模块连接控制系统模块。

3.根据权利要求1所述的低压带电电缆线对核查仪，其特征在于：所述电流钳与所述多钳口智能识别终端中的电流检测模块、频率检测模块之间的连接为无线连接。

4.根据权利要求1所述的低压带电电缆线对核查仪，其特征在于：所述交互单元包括LCD显示单元以及按键输入单元，该LCD显示单元以及按键输入单元均连接系统控制单元。

5.根据权利要求1所述的低压带电电缆线对核查仪，其特征在于：所述交互警示模块包括LCD显示模块、KEY模块以及蜂鸣器，该LCD显示模块、KEY模块以及蜂鸣器均连接控制系统模块。

6.根据权利要求1所述的低压带电电缆线对核查仪，其特征在于：所述电源模块包括充电模块、锂电池以及保护电路，所述锂电池分别连接充电模块和控制系统，所述保护电路和充电模块还连接控制系统模块。

7.根据权利要求6所述的低压带电电缆线对核查仪，其特征在于：所述保护电路包括保险丝、均衡电压检测电路、电流检测电阻、保护IC及电路、MOSFET放电保护电路以及MOSFET充电保护电路；所述锂电池分别连接保险丝、均衡电压检测电路以及电流检测电阻；所述电流检测电阻、MOSFET放电保护电路、MOSFET充电保护电路依次连接；所述均衡电压检测电路、MOSFET放电保护电路以及MOSFET充电保护电路均连接保护IC及电路；所述保险丝、保护IC及电路、MOSFET充电保护电路均连接所述控制系统模块。