CN111443261A - 用于电缆测试的主从系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电缆测试的主从系统及方法，该系统包括近端、远端，所述近端和远端之间连接被测电缆的两端，在所述近端和远端中任意一个作为测试端时，另外一个作为配合端进行电缆故障测试。本发明在测试现场，电缆两端接入这种具有远端配合功能的测试仪，两台仪器会自动动识别对端仪器状态，自动进行测试的命令发布、对端接线配合，测试完成通知对端，近端测试完成后，换远端测试，近端改换为配合端，两端的测试数据可以互相交换和验证。

Description

用于电缆测试的主从系统及方法

技术领域

本发明属于电缆故障测试技术领域，具体涉及一种用于电缆测试的主从系统及方法。

背景技术

在电缆故障的测试中，对故障距离的测试目前有三种基本原理和方法，一是行波法，即通过向电缆芯线发送窄脉冲测量其在全长和故障点的行波反射获得相应距离；二是电桥法，采用各类电桥(平衡或非平衡)通过两根远端环接的芯线测试故障点的长度比例值；三是电压降法，通过对芯线两端施加恒流，测试电压降以获取长度比例值，这些方法在测试过程中都需要有电缆两端的状态确认和配合操作才可以完成。

目前，在电缆故障测试的现场使用中，通常在电缆的一端(近端)施加测试仪器，在另一端(远端)会安排专业人员配合；配合操作一般包含以下内容：相线(或某芯线)开路、相线(或某芯线)接地、两相线(或某几个芯线)短路，这些配合操作要求快速、准确，这对电缆测试的顺利进行和得到正确结果非常重要。

目前，这种在远端的配合操作都由人工进行，通信协调也通常采用对讲机、打电话的办法，效率低下，准确性差，特别是多芯电缆测试时，人工操作的效率和准确性大幅下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于电缆测试的主从系统及方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种用于电缆测试的主从系统，该系统包括近端、远端，所述近端和远端之间连接被测电缆的两端，在所述近端和远端中任意一个作为测试端时，另外一个作为配合端进行电缆故障测试。

上述方案中，所述近端和配远端均包括接入切换电路、测试电路、配合电路、通信电路、主控制器，所述接入切换电路分别与测试电路、配合电路、通信电路连接用于选择被测电缆的接入电路类型；所述测试电路与主控制器连接用于根据主控制器的指令进行电缆故障测试；所述配合电路与主控制器连接用于根据主控制器的指令完成电缆测试时的对端配合；所述通信电路与主控制器连接用于根据主控制器的指令完成与对端的通信和数据交换；所述主控制器分别与测试电路、配合电路、通信电路连接用于控制测试电路、配合电路、通信电路、接入切换电路的工作时序和操作，还用于对对端的指令下达、状态分析和数据处理。

上述方案中，所述接入切换电路包括电磁继电器组，通过所述电磁继电器组中触点的切换将被测电缆的每一个芯线接于测试电路、配合电路或者通信电路的对应端口。

上述方案中，所述电磁继电器组包括第一电磁继电器KA1、第二电磁继电器KA2、第三电磁继电器KA3，所述第一电磁继电器KA1的触点两端分别接第二电磁继电器KA2、第三电磁继电器KA3，所述第二电磁继电器KA2的触点两端分别连接测试电路和配合电路对应的端口，所述第三电磁继电器KA3的触点一端连接通信电路对应的端口。

上述方案中，所述配合电路采用对阵列网格中设置开关K1～Kn，用于通过开关K1～Kn的切换对被测电缆的每根芯线的任意互连或者接地、开路；所述开关K1～Kn与主控制电路连接。

上述方案中，所述对阵列网格中纵线依次为被测电缆的N根芯线，横线依次为被测电缆的第N-1根芯线、以及地线，纵线中每根芯线与地线直接设置开关触点，纵线中第N根芯线分别与横线中的N-1根芯线之间设置开关触点。

本发明实施例还提供一种用于电缆测试的主从测试方法，该方法为：在测试过程中，近端作为测试端，并且远端作为配合端时，所述近端对被测电缆中需要测试的芯线进行测试，所述远端配合芯线形成任意互连或者接地、开路，所述近端完成测试生成测试数据之后，所述远端作为测试端，并且近远端作为配合端时，所述远端对被测电缆中需要测试的芯线进行测试，所述近端配合芯线形成任意互连或者接地、开路，所述远端完成测试生成测试数据。

上述方案中，所述测试端通过主控制器将被测电缆中需要测试的芯线通过接入切换电路接入到测试电路，剩余芯线接入到通信电路用于与配合端进行数据交换，配合端将测电缆中需要测试的芯线接入到配合电路，剩余芯线接入到通信电路用于与剩余芯线接入到通信电路进行数据交换。

上述方案中，所述测试端和配合端通过主控制器对接入切换电路的电磁继电器开关切换形成芯线接入到测试电路、配合电路或者通信电路。

上述方案中，在电缆故障测试过程中，所述配合端通过主控制器对配合电路的开关触点切换形成芯线的任意互连或者接地、开路。

与现有技术相比，本发明在测试现场，电缆两端接入这种具有远端配合功能的测试仪，两台仪器会自动动识别对端仪器状态，自动进行测试的命令发布、对端接线配合，测试完成通知对端，近端测试完成后，换远端测试，近端改换为配合端，两端的测试数据可以互相交换和验证。

附图说明

图1为本发明实施例提供一种用于电缆测试的主从系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供一种用于电缆测试的主从系统中接入切换电路的电路图；

图3为本发明实施例提供一种用于电缆测试的主从系统中配合电路的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种用于电缆测试的主从系统，如图1所示，该系统包括近端1、远端2，所述近端1和远端2之间连接被测电缆3的两端，在所述近端1和远端2中任意一个作为测试端时，另一个作为配合端进行电缆故障测试。

所述近端1和配远端2均包括接入切换电路、测试电路、配合电路、通信电路、主控制器，所述接入切换电路分别与测试电路、配合电路、通信电路连接用于选择被测电缆3的接入电路类型；所述测试电路与主控制器连接用于根据主控制器的指令进行电缆故障测试；所述配合电路与主控制器连接用于根据主控制器的指令完成电缆测试时的对端配合；所述通信电路与主控制器连接用于根据主控制器的指令完成与对端的通信和数据交换；所述主控制器分别与测试电路、配合电路、通信电路连接用于控制测试电路、配合电路、通信电路、接入切换电路的工作时序和操作，还用于对对端的指令下达、状态分析和数据处理。

所述接入切换电路包括电磁继电器组，通过所述电磁继电器组中触点的切换将被测电缆3的每一个芯线接于测试电路、配合电路或者通信电路的对应端口。

在本实施例中，接入切换电路、配合电路都采用了TQ4-L2-5电磁继电器实现这些网络和触点的接入与分断；不限于此，各类电磁继电器都可以通过适当的连接组合完成接入切换电路、配合电路的功能。

主控制器可以是PLC、MCU或DSP等各类器件，本实施例采用EP4CE8E22C8N 加STM32F429IGT6的组合。

所述电磁继电器组包括第一电磁继电器KA1、第二电磁继电器KA2、第三电磁继电器KA3，所述第一电磁继电器KA1的触点两端分别接第二电磁继电器KA2、第三电磁继电器KA3，所述第二电磁继电器KA2的触点两端分别连接测试电路和配合电路对应的端口，所述第三电磁继电器KA3的触点一端连接通信电路对应的端口。

如图2所示，以被测电缆3为电力电缆，有三根相线一根零线为例，所以接入4个电缆芯线的到本发明。

L1～L4代表这4根芯线的接入仪器的端子，这些端子连接到电磁继电器KA1、KA2、KA3构成的切换电路，每一个电磁继电器有4组双掷接点。

主控制器通过对电磁继电器KA1、KA2、KA3的控制，实现接入线L1～L4在测试电路、配合电路、通信电路之间的切换。

具体控制如下：

KA1、KA2不通电，触点K11、K12、K13、K14，K21、K22、K23、K24处于常闭端时，L1～L4分别接入测试电路C1～C4端；

KA1不通电，触点K11、K12、K13、K14处于常闭端，KA2通电，触点K21、 K22、K23、K24处于常开端，L1～L4分别接入配合电路P1～P4端；

KA1通电，触点K11、K12、K13、K14处于常开端，KA3不通电，触点K31、 K32、K33、K34处于常闭端，L1～L4分别接入通信电路T1～T4端；

所述配合电路采用对阵列网格中设置开关K1～Kn，用于通过开关K1～Kn的切换对被测电缆3的每根芯线的任意互连或者接地、开路；所述开关K1～Kn与主控制电路连接。

所述对阵列网格中纵线依次为被测电缆3的N根芯线，横线依次为被测电缆3的第N-1根芯线、以及地线，纵线中每根芯线与地线直接设置开关触点，纵线中第N根芯线分别与横线中的N-1根芯线之间设置开关触点。

如图3所示，以4个接入端子为例，P1～P4是配合电路的输入端子，K1～K10 是受控的开关触点，通过连线构成开关阵列。

主控制器根据电缆故障测试的要求和步骤控制和实现接入线的互连或者接地、开路。

开关阵列的总线依次为P1-P4,横线为P1-P3、以及接地线，P1-P4与接地线之间分别设置开关触点K7-K10，P2与P1之间设置开关触点K1，P3与P1、 P2之间分别设置开关触点K2、K4,P4与P1、P2、P3之间分别设置开关触点K3、 K5、K6。

本发明实施例还提供一种用于电缆测试的主从测试方法，该方法为：在测试过程中，近端1作为测试端，并且远端2作为配合端时，所述近端1对被测电缆3中需要测试的芯线进行测试，所述远端2配合芯线形成任意互连或者接地、开路，所述近端1完成测试生成测试数据之后，所述远端2作为测试端，并且近远端1作为配合端时，所述远端2对被测电缆3中需要测试的芯线进行测试，所述近端1配合芯线形成任意互连或者接地、开路，所述远端2完成测试生成测试数据。

在开机过程中，所述近端1和远端2都进入通信模式，通过无线通信电路建立通信，或者通过被测电缆9的芯线均通过接入切换电路接入通信电路建立通信；

在开始测试之后，可以将全部芯线接入到测试电路，也可以将部分芯线接入到测试电路，剩余芯线保持接入到通信电路以维持通信正常。

所述测试端通过主控制器将被测电缆3中需要测试的芯线通过接入切换电路接入到测试电路，剩余芯线接入到通信电路用于与配合端进行数据交换，配合端将测电缆3中需要测试的芯线接入到配合电路，剩余芯线接入到通信电路用于与剩余芯线接入到通信电路进行数据交换。

在测试过程中，所述近端1和远端2可以采用相同或者不同的测试方法，例如，近端1采用行波测试法，远端2采用电桥测试法，相应的配合功能也有所区别，但测试数据是可以互相验证的。

所述测试端和配合端通过主控制器对接入切换电路的电磁继电器开关切换形成芯线接入到测试电路、配合电路或者通信电路。

在电缆故障测试过程中，所述配合端通过主控制器对配合电路的开关触点切换形成芯线的任意互连或者接地、开路。

所述测试端和配合端将自身生成的测试数据反馈到对端，以便对端对两个测试数据进行对比参考。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电缆测试的主从系统，其特征在于，该系统包括近端、远端，所述近端和远端之间连接被测电缆的两端，在所述近端和远端中任意一个作为测试端时，另外一个作为配合端进行电缆故障测试。

2.根据权利要求1所述的一种用于电缆测试的主从系统，其特征在于，所述近端和配远端均包括接入切换电路、测试电路、配合电路、通信电路、主控制器，所述接入切换电路分别与测试电路、配合电路、通信电路连接用于选择被测电缆的接入电路类型；所述测试电路与主控制器连接用于根据主控制器的指令进行电缆故障测试；所述配合电路与主控制器连接用于根据主控制器的指令完成电缆测试时的对端配合；所述通信电路与主控制器连接用于根据主控制器的指令完成与对端的通信和数据交换；所述主控制器分别与测试电路、配合电路、通信电路连接用于控制测试电路、配合电路、通信电路、接入切换电路的工作时序和操作，还用于对对端的指令下达、状态分析和数据处理。

3.根据权利要求2所述的一种用于电缆测试的主从系统，其特征在于，所述接入切换电路包括电磁继电器组，通过所述电磁继电器组中触点的切换将被测电缆的每一个芯线接于测试电路、配合电路或者通信电路的对应端口。

4.根据权利要求3所述的一种用于电缆测试的主从系统，其特征在于，所述电磁继电器组包括第一电磁继电器KA1、第二电磁继电器KA2、第三电磁继电器KA3，所述第一电磁继电器KA1的触点两端分别接第二电磁继电器KA2、第三电磁继电器KA3，所述第二电磁继电器KA2的触点两端分别连接测试电路和配合电路对应的端口，所述第三电磁继电器KA3的触点一端连接通信电路对应的端口。

5.根据权利要求4所述的一种用于电缆测试的主从系统，其特征在于，所述配合电路采用对阵列网格中设置开关K1～Kn，用于通过开关K1～Kn的切换对被测电缆的每根芯线的任意互连或者接地、开路；所述开关K1～Kn与主控制电路连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于电缆测试的主从系统，其特征在于，所述对阵列网格中纵线依次为被测电缆的N根芯线，横线依次为被测电缆的第N-1根芯线、以及地线，纵线中每根芯线与地线直接设置开关触点，纵线中第N根芯线分别与横线中的N-1根芯线之间设置开关触点。

7.一种用于电缆测试的主从测试方法，其特征在于，该方法为：在测试过程中，近端作为测试端，并且远端作为配合端时，所述近端对被测电缆中需要测试的芯线进行测试，所述远端配合芯线形成任意互连或者接地、开路，所述近端完成测试生成测试数据之后，所述远端作为测试端，并且近远端作为配合端时，所述远端对被测电缆中需要测试的芯线进行测试，所述近端配合芯线形成任意互连或者接地、开路，所述远端完成测试生成测试数据。

8.根据权利要求7所述的用于电缆测试的主从测试方法，其特征在于，所述测试端通过主控制器将被测电缆中需要测试的芯线通过接入切换电路接入到测试电路，剩余芯线接入到通信电路用于与配合端进行数据交换，配合端将测电缆中需要测试的芯线接入到配合电路，剩余芯线接入到通信电路用于与剩余芯线接入到通信电路进行数据交换。

9.根据权利要求8所述的用于电缆测试的主从测试方法，其特征在于，所述测试端和配合端通过主控制器对接入切换电路的电磁继电器开关切换形成芯线接入到测试电路、配合电路或者通信电路。

10.根据权利要求8所述的用于电缆测试的主从测试方法，其特征在于，在电缆故障测试过程中，所述配合端通过主控制器对配合电路的开关触点切换形成芯线的任意互连或者接地、开路。

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