CN107991577A - 电力电缆寻迹故障分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明提出的是电力电缆寻迹故障分析仪。在分析仪内装有中央预算单元，存储单元，信号发生采集单元，传感器单元，通信单元和I/O单元，在分析仪一端设有外围电路及端口和远端模块。信号发生采集转换单元中的特高频函数发生器所产生信号通过特高频函数发生器和串联RLC电路输入给导线模块，在串联RLC电路和导线模块之间的电路与滤波器连接，滤波器与显示器连接。由于本发明采用对长距离电力电缆电缆的参数测量，进而能够实现电力电缆的相序对照、断点查找、长度测量、绝缘能力等参数的测量。适宜作为电力电缆寻迹—故障分析仪应用。

Description

电力电缆寻迹故障分析仪

技术领域

本发明提出的是电力电缆寻迹故障分析仪。

背景技术

目前，通常使用的电缆故障检测仪只能够简单是识别电缆故障断点，识别精度差、操作复杂、体积笨重、功能单一，更无法在水下特殊环境下使用。

发明内容

为了解决电力电缆的故障分析问题，本发明提出了电力电缆寻迹故障分析仪。该分析仪通过对长距离电力电缆电缆的参数测量，进而能够实现电力电缆的相序对照、断点查找、长度测量、绝缘能力等参数的测量。解决电力电缆故障分析的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

在分析仪内装有中央预算单元，存储单元，信号发生采集单元，传感器单元，通信单元和I/O单元，在分析仪一端设有外围电路及端口和远端模块。

信号发生采集转换单元中的特高频函数发生器所产生信号通过特高频函数发生器和串联RLC电路输入给导线模块，在串联RLC电路和导线模块之间的电路与滤波器连接，滤波器与显示器连接。

积极效果，由于本发明采用对长距离电力电缆电缆的参数测量，进而能够实现电力电缆的相序对照、断点查找、长度测量、绝缘能力等参数的测量。本分析仪与以往仪器相比功能强大、精度高、使用便捷、操作简单，能够有效解决在通信、控制电缆工作中排查故障，极大提高工作效率，同时配合上位机软件与其他设备进行通信协同作业，实现更丰富的功能，通过程序的更新，使得功能不断更新。适宜作为电力电缆寻迹—故障分析仪应用。

附图说明

图1为本发明分析仪部件设置图；

图2为本发明信号发生采集转换单元。

图中，1.中央运算单元，2.存储单元，3.信号发生采集转换单元，3.1. 特高频函数发生器，3.2. 特高频函数发生器，3.3.串联RLC电路，3.4.导线模块，3.5.滤波器，3.6.显示器，4.传感器单元，5.通信单元，6.I/O单元，7.外围电路及端口，8.远端模块。

具体实施方式

据图所示，在分析仪内装有中央预算单元1，存储单元2，信号发生采集单元3，传感器单元4，通信单元5和I/O单元6，在分析仪一端设有外围电路及端口7和远端模块8。

信号发生采集转换单元中的特高频函数发生器3.1所产生信号通过特高频函数发生器3.2和串联RLC电路3.3输入给导线模块3.4，在串联RLC电路和导线模块之间的电路与滤波器3.5连接，滤波器与显示器3.6连接。

工作原理：

本发明采用高频行波+数字脉冲的组合型号模式，可以单端工作又可以远近端配合使用。

单端工作时，对线缆进行故障点测量、长度测量、绝缘测量功能。

分析仪内部具有基于FPGA架构的特高频函数发生器，由函数发生器产生所需波形，内置特高频放大器对波形进行放大，滤波器对大功率的信号进行噪声抑制，由I/O单元将预定信号加载到试品电缆上，信号沿电缆传输，当信号传输到电缆末端或断点时，大部分能量损耗到环境中，如海底电缆破损，信号大部分能量在海水中损耗，一部分信号沿导体反射回电缆始端，这部分反射回的信号由I/O单元接收并由放大器放大后送入中央处理单元，中央处理单元根据对反射波形的处理计算出电缆末端或断点到始端的距离以及参数。

远近端配合使用：远方终端通过接触/感应的方式与主机通信，可以实现故障定位、相序辨识等功能。在电缆始端加载由函数发生器产生的并由放大器放大的拟定信号，远端设备具有高灵敏度传感器，可以采用和试品电缆接触\非接触的方式感应收集到在电缆导体内传输的信号，当遇到信号明显衰减时，即为电缆故障点所在，同时配合其他设备构成运动闭环控制系统实现故障点的精准定位。

同时采用多接口模块化设计，可以搭载到各种作业设备上，如水下电缆特种作业机器人、隧道/管道机器人等人工智能设备，在搭载水下机器人等设备上时，可以采用远端的视频传感器，通过视频传感器采集电缆外观信息，上位机对视频电缆进行边缘梯度向量计算最为特征值，进行试品电缆的能判断。

本发明与现有分析仪的比较：

以往电缆故障检测仪只能够简单识别电缆故障断点，识别精度差、操作复杂、体积笨重、功能单一，更无法在水下等特种环境下使用。本分析仪与以往仪器相比功能强大、精度高、使用便捷、操作简单，能够有效解决在通信、控制电缆工作中排查故障，极大提高工作效率，同时配合上位机软件与其他设备进行通信协同作业，实现更丰富的功能，通过程序的更新，使得功能不断更新。

Claims (1)

1.电力电缆寻迹故障分析仪，其特征是：

在分析仪内装有中央预算单元（1），存储单元（2），信号发生采集单元（3），传感器单元（4），通信单元（5）和I/O单元（6），在分析仪一端设有外围电路及端口（7）和远端模块（8）；

信号发生采集转换单元中的特高频函数发生器（3.1）所产生信号通过特高频函数发生器（3.2）和串联RLC电路（3.3）输入给导线模块（3.4），在串联RLC电路和导线模块之间的电路与滤波器（3.5）连接，滤波器与显示器（3.6）连接；

分析仪内部具有基于FPGA架构的特高频函数发生器，由函数发生器产生所需波形，内置特高频放大器对波形进行放大，滤波器对大功率的信号进行噪声抑制，由I/O单元将预定信号加载到试品电缆上，信号沿电缆传输，当信号传输到电缆末端或断点时，大部分能量损耗到环境中，如海底电缆破损，信号大部分能量在海水中损耗，一部分信号沿导体反射回电缆始端，这部分反射回的信号由I/O单元接收并由放大器放大后送入中央处理单元，中央处理单元根据对反射波形的处理计算出电缆末端或断点到始端的距离以及参数；

远近端配合使用：远方终端通过接触/感应的方式与主机通信，可以实现故障定位、相序辨识等功能，在电缆始端加载由函数发生器产生的并由放大器放大的拟定信号，远端设备具有高灵敏度传感器，可以采用和试品电缆接触\非接触的方式感应收集到在电缆导体内传输的信号，当遇到信号明显衰减时，即为电缆故障点所在，同时配合其他设备构成运动闭环控制系统实现故障点的精准定位；

同时采用多接口模块化设计，可以搭载到各种作业设备上，如水下电缆特种作业机器人、隧道/管道机器人等人工智能设备，在搭载水下机器人等设备上时，可以采用远端的视频传感器，通过视频传感器采集电缆外观信息，上位机对视频电缆进行边缘梯度向量计算最为特征值，进行试品电缆的能判断。