CN117741211A - 振荡波发生器以及设备检测方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种振荡波发生器以及设备检测方法，用于对待测设备进行检测，振荡波发生器包括：波形生成电路，用于根据来自控制器的控制信号生成目标检测模式对应的振荡波脉冲群，所述振荡波脉冲群包括一或多个波形对应的多个脉冲，所述波形生成电路的输出端用于连接所述待测设备；控制器，连接所述波形生成电路，接收外部控制信息，用于根据所述外部控制信息生成所述控制信号并对所述波形生成电路输出所述控制信号，所述外部控制信息与所述目标检测模式对应，所述控制信号用于控制所述振荡波脉冲群的预设参数。本公开实施例可以对待测设备自动完成多种模式下的阻尼振荡波耐受能力检测。

Description

振荡波发生器以及设备检测方法

技术领域

本公开涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种振荡波发生器以及设备检测方法。

背景技术

阻尼振荡波(Damping shock wave)是一种由于电气网络和电抗负载的开关切换以及电源电路故障和绝缘击穿而感应到低电压电缆中所产生的阻尼振荡瞬态现象。通常，此现象出现在供电网络(高压、中压、低压)以及控制、信号线中。

常用的户外通信设备(如户外交换机、视频监控设备等)对于阻尼振荡波的抗扰度耐受能力很弱，而且大多数设备都安装在户外高暴露环境，容易遭受雷击浪涌或开关合闸引发的过电压过电流等浪涌冲击；当阻尼振荡波到来时，浪涌能量很容易侵入到户外通信设备内部，从而导致设备损坏，严重的甚至引发机房/机柜设施火灾等极端危害。

因此，在检测设备的可靠性时，需要对设备进行阻尼振荡波抗扰度检测，以提前发现设备故障，确保设备出厂后能够安全运行。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种振荡波发生器以及设备检测方法，用于自动完成对待测设备的阻尼振荡波检测。

根据本公开的第一方面，提供一种振荡波发生器，用于对待测设备进行振荡波耐受能力检测，包括：波形生成电路，用于根据来自控制器的控制信号生成目标检测模式对应的振荡波脉冲群，振荡波脉冲群包括一或多个波形对应的多个脉冲，波形生成电路的输出端用于连接待测设备；控制器，连接波形生成电路，接收外部控制信息，用于根据外部控制信息生成控制信号并对波形生成电路输出控制信号，外部控制信息与目标检测模式对应，控制信号用于控制振荡波脉冲群的预设参数。

在本公开的一个示例性实施例中，预设参数包括波形数量、每个波形的脉冲数量、每个波形的频率和每个脉冲的峰值电压。

在本公开的一个示例性实施例中，波形生成电路包括受控制信号控制的LC振荡电路或RLC振荡电路。

在本公开的一个示例性实施例中，波形生成电路包括：电压源，具有第一端和第二端；第一电阻，第一端连接电压源的第一端；第一可调电容，第一端和第二端分别连接第一电阻的第二端和电压源的第二端，控制端连接控制器；第一可调电感，与第一可调电容并联，控制端连接控制器；第二电感，第一端连接第一电阻的第二端；第二电阻，第一端连接连接第二电感的第二端；第二电容，第一端连接第二电阻的第二端，第二端连接电压源的第二端；第三电阻，第一端连接第二电感的第二端，第二端连接波形生成电路的第一输出端，波形生成电路的第二输出端为电压源的第二端。

在本公开的一个示例性实施例中，控制信号包括电容调节信号和电感调节信号，电容调节信号输入第一可调电容的控制端，用于调节第一可调电容的电容值，电感调节信号输入第一可调电感的控制端，用于调节第一可调电感的电感值。

在本公开的一个示例性实施例中，还包括：第一反馈电路，连接波形生成电路的输出端，用于检测振荡波脉冲群的预设参数的实际参数值；控制器还用于根据外部控制信息和实际参数值生成控制信号并对波形生成电路输出控制信号。

在本公开的一个示例性实施例中，第一反馈电路包括：第四电阻，第一端连接波形生成电路的第一输出端，第二端连接控制器；第五电阻，第一端连接波形生成电路的第二输出端，第二端连接控制器。

在本公开的一个示例性实施例中，控制器设置为：根据外部控制信息确定目标检测模式以及目标检测模式对应的振荡波脉冲群的预设参数的目标参数值；根据目标参数值对波形生成电路输出控制信号，以控制波形生成电路生成振荡波脉冲。

在本公开的一个示例性实施例中，控制器还设置为：检测来自第一反馈电路的实际参数值是否与目标参数值相符，如果不符则自动调整控制信号直至实际参数值与目标参数值相符。

在本公开的一个示例性实施例中，还包括：第二反馈电路，连接待测设备，用于获取待测设备的运行参数；控制器还设置为根据外部控制信息、预设参数的实际参数值、待测设备的运行参数生成控制信号并对波形生成电路输出控制信号。

在本公开的一个示例性实施例中，波形生成电路生成的振荡波的频率范围为100kHz～30MHz，脉冲的峰值电压范围为2.5～10kV。

根据本公开的第二方面，提供一种设备检测方法，用于使用如上任一实施例的振荡波发生器对待测设备进行检测，包括：根据待测设备的种类和检测需求确定目标检测模式；根据目标检测模式对振荡波发生器发送外部控制信息，以使振荡波发生器对待测设备输出与目标检测模式对应的振荡波脉冲群，一个波形对应一组目标频率和目标峰值电压。

在本公开的一个示例性实施例中，还包括：在振荡波发生器输出振荡波脉冲群之后，对待测设备进行检查，以确定待测设备的损坏程度；根据待测设备的损坏程度重新确定对待测设备的目标检测模式，并根据重新确定的目标检测模式对振荡波发生器发送外部控制信息。

本公开实施例的振荡波发生器能够基于外部控制信息自动生成与目标检测模式对应的振荡波脉冲群，自动调整输出的波形的数量、每个波形的频率、每个波形的脉冲数量、每个脉冲的峰值电压等预设参数，可以自动对待测设备进行多种检测模式的阻尼振荡波耐受能力检测，检测设备数量少、检测步骤少、检测效率高，可以极大降低对设备进行阻尼振荡波耐受能力检测的成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开示例性实施例中振荡波发生器的结构示意图。

图2是本公开一个实施例中波形生成电路的电路图。

图3是本公开另一个实施例中振荡波发生器的示意图。

图4是本公开再一个实施例中振荡波发生器的示意图。

图5是本公开一个实施例中振荡波发生器的应用场景的示意图。

图6是本公开示例性实施例中设备检测方法的流程图。

图7是本公开另一个实施例中设备检测方法的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。

图1是本公开示例性实施例中振荡波发生器的结构示意图。

参考图1，振荡波发生器100用于对待测设备进行检测，具体可以进行阻尼振荡波耐受能力检测。振荡波发生器100可以包括：

波形生成电路1，用于根据来自控制器2的控制信号S生成目标检测模式对应的振荡波脉冲群，振荡波脉冲群包括一或多个波形对应的多个脉冲，波形生成电路的输出端用于连接待测设备10；

控制器2，连接波形生成电路1，接收外部控制信息SET，用于根据外部控制信息SET生成控制信号S并对波形生成电路1输出控制信号S，外部控制信息SET与目标检测模式对应，控制信号S用于控制振荡波脉冲群的预设参数。

本公开实施例的振荡波发生器能够基于外部控制信息自动生成与目标检测模式对应的振荡波脉冲群，自动调整输出的波形的数量、每个波形的频率、每个波形的脉冲数量、每个脉冲的峰值电压等预设参数，可以自动对待测设备进行多种检测模式的阻尼振荡波耐受能力检测，检测设备数量少、检测步骤少、检测效率高，可以极大降低对设备进行阻尼振荡波耐受能力检测的成本。

阻尼振荡波耐受能力也称为抗扰度(immunity to a disturbance)，是指装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。由于设备的实际运行会受到高频骚扰和浪涌事件等阻尼振荡波的干扰，因此，必须对其抗扰度进行评估检测。

对于户外设备，尤其是户外通信设备来说，时常遭遇的高频骚扰和浪涌事件主要可以包括雷电浪涌、电源浪涌、电机开关浪涌、放电浪涌、瞬态干扰。其中，雷电浪涌是指在雷电活动期间，由于大气放电引起的强电磁脉冲可能通过空中或地面传导到通信设备中，导致雷电浪涌。电源浪涌是指电源系统中的开关操作、电力负载变化、电网故障等因素会引起电源线上的浪涌。电机开关浪涌是指电动机或其他大功率负载的开关操作可能引起电压和电流的瞬变，从而产生电磁脉冲，对通信设备造成干扰。放电浪涌是指在高压设备、高电压电缆或绝缘击穿等情况下，可能发生放电现象，产生浪涌。瞬态干扰是指由于电路中的电感、电容等元件特性以及开关操作等因素，可能产生高频瞬态干扰，对通信设备的正常工作产生影响。高频干扰是指：电磁场中的无线电频率干扰、其他无线设备的电磁辐射等因素可能对通信设备产生高频干扰。这些高频骚扰和浪涌事件可能导致通信设备的故障、数据错误、通信中断等问题。为了确保户外通信设备的可靠性和稳定性，需要对待测设备进行上述多种干扰形式下的全方位检测。

常规检验中，一般采用模拟雷击进行试验，检验设备的雷电防护能力。而在实际使用环境中，设备时常遭受不同振荡频率和不同峰值电压的阻尼振荡波干扰，如3MHz、10MHz和30MHz，脉冲的峰值电压范围2.5～10kV的阻尼振荡检测波形。实际测量中发现开关操作会在二次设备上产生1MHz以上的高频骚扰。雷击检测不会涉及因开关操作在二次设备上引发的1MHz以上高频骚扰和浪涌抗扰度检测，还需要额外对待测设备进行阻尼振荡波耐受检测，以检验通信或电源设备对具有陡坡特性脉冲现象的抗扰度。

在本公开实施例中，振荡波发生器100能够基于外部控制信息SET自动完成多种检测模式下的阻尼振荡波的生成和发送，检测模式包括但不限于电源浪涌模式、电机开关浪涌模式、放电浪涌模式、瞬态干扰模式、高频干扰模式。

多种检测模式可以被预先设置在控制器2中，且在设置之后也可以调节。每种检测模式可以对应振荡波脉冲群的波形数量、每种波形的脉冲数量、每个脉冲的上升时间和下降时间以及峰值电压、各波形的频率，以及振荡波脉冲群的总的持续时间、每个脉冲的脉冲宽度等预设参数，每种预设参数均可以预先或者实时设置对应的参数值。每种检测模式对应的参数以及参数值均可以在检测之前被手动设置或者通过外部控制信号SET设置。

振荡波发生器100可以控制各波形并行输出，在波形生成电路1的输出端结合成复合波形以施加到待测设备上，这种方式可以更好地模拟实际干扰场景，效率更高，此时可以设置与不同波形对应的多个波形生成电路1。在一些实施例中，振荡波发生器100可以控制各波形按时间顺序串行输出，即单次输出频率为定值，多次可调，形成不同频率的振荡波脉冲群，从而仅设置一个波形生成电路1即可，使设备小型化，节省成本。每个波形具有一个对应的频率、波形持续时间以及多个脉冲，同一个波形中的脉冲的宽度可以相同也可以不同，根据振荡波原理，同一个波形中的各脉冲的幅值可以不同。不同波形对应的频率可以相同也可以不同，不同波形对应的脉冲形态以及脉冲数量不完全相同。

控制器2在接收外部控制信息SET后，可以根据外部控制信息SET确定目标检测模式以及目标检测模式对应的振荡波脉冲群的预设参数的目标参数值，然后，根据该目标参数值对波形生成电路1输出控制信号S，以控制波形生成电路1生成振荡波脉冲群。其中，目标检测模式是多个检测模式中被外部控制信息SET指定的一种检测模式。振荡波脉冲群的预设参数的目标参数值可以预先与多种检测模式对应存储在控制器2或者控制器2连接的存储器中，也可以由外部控制信息SET传递，通过解析外部控制信息SET得到。

控制器2根据上述预设参数的目标参数值自动调节对波形生成电路1发送的控制信号S，对一个振荡波脉冲群，控制器2可以对波形生成电路1发送多个控制信号S，以对脉冲、波形进行灵活准确的调节。

阻尼振荡波V(t)的一个波形可以根据公式(1)生成：

其中，A是预设的控制参数，为常数；Vp是脉冲幅值，τ1和τ2是时间常数(单位是μs)，t是时间变量(波形随时间变化)，f是振荡波的频率。

下面以提到的检测模式为例，举例说明各检测模式对应的振荡波脉冲群的预设参数的特点。

电源浪涌模式下，振荡波发生器100需要模拟多个浪涌事件，以覆盖不同的工作条件和故障情景，因此根据检测需求和设备规格不同，波形数量的取值范围大于1。即振荡波发生器100生成的振荡波脉冲器群包括多个波形，每个波形对应多个脉冲。各脉冲的上升时间和下降时间的取值范围在几微秒至几毫秒之间，脉冲的峰值电压的取值范围在数百伏至数千伏之间，各波形的频率的取值范围在1kHz至100kHz之间，且振荡波脉冲群持续时间较短，取值范围为几微秒至几毫秒。

电机开关浪涌是由于电机启动和停止操作产生的瞬态电压和电流波动，可能对电路中的其他设备产生干扰。放电浪涌是由于电容器、感应线圈等元器件储存能量所产生的瞬态电压和电流波动，可能对电路中的其他设备产生干扰。在电机开关浪涌模式下和放电浪涌模式下，均需要模拟多个浪涌事件，以覆盖不同的工作条件和故障情景，因此根据检测需求和设备规格不同，波形数量的取值范围大于1。即振荡波发生器100生成的振荡波脉冲器群包括多个波形，每个波形对应多个脉冲。每个脉冲的上升时间和下降时间较短，取值范围在几微秒至几毫秒之间，例如1μs至100μs之间。峰值电压较高，取值范围在数百伏至数千伏之间。各波形的频率的取值范围在数十kHz至数百kHz之间，振荡波脉冲群的持续时间的取值范围为几微秒至几毫秒不等。

高频干扰是指在电路中产生的高频信号，可能对周围的电子设备和电路产生干扰或者影响。在高频干扰模式下，振荡波发生器100生成的振荡波脉冲器群包括多个波形，每个波形对应多个脉冲。每个脉冲的上升时间和下降时间的取值范围在纳秒级别，脉冲的峰值电压很小，取值范围不超过几伏特。每个波形的频率的取值范围在几百kHz至几GHz之间。

瞬态干扰是指在电路中产生的突发性、短暂的电压或电流波动，可能对设备和电路的正常运行产生干扰或者损坏。由于瞬态干扰的本质是突发性的波动，因此频率并不适用于描述瞬态干扰。在瞬态干扰模式下，振荡波发生器100提供单次或者多次触发的功能。每次触发，振荡波发生器100生成的振荡波脉冲器群包括一个波形，该波形对应一或多个脉冲，极端情况下，在瞬态干扰模式下振荡波脉冲群仅包括一个脉冲。此时，脉冲的上升时间和下降时间的取值范围在几十纳秒至几百微秒之间，脉冲的峰值电压的取值范围在数十伏至数千伏之间。

总之，在没有滤波器作用的条件下，振荡波发生器100生成的阻尼振荡波脉冲的上升时间的取值范围在10ns到几百纳秒之间，振荡波脉冲群的持续时间(群脉冲持续时间)在10μs到100μs之间。由于传播媒质和路径的不同，上升时间和持续时间等参数会有些许变化。振荡波脉冲群中每个波形的脉冲数量、每个脉冲的脉冲宽度可以根据线路阻尼确定。具体而言，可以根据实际工况，设置每个波形的脉冲数量以及每个脉冲的脉冲宽度，实际工况对应的线路阻尼越大，脉冲数量越少、脉冲宽度越小，线路阻尼越小，脉冲数量越多、脉冲宽度越大。线路阻尼既可以根据实际检测获得，也可以根据经验值设置。线路阻尼与脉冲数量、脉冲宽度的对应关系可以预先设置在控制器2中或者通过外部控制信号SET传输给控制器2。

通过解析外部控制信号SET，控制器2可以发出多个控制信号S控制波形发生器1生成振荡波脉冲群，从而模拟多种场景下的阻尼振荡波干扰，对待测设备进行全方位的抗扰度检测。

在本公开实施例中，波形生成电路1包括受控制信号控制的LC振荡电路或RLC振荡电路。

图2是本公开一个实施例中波形生成电路的电路图。

参考图2，在一个实施例中，波形生成电路1包括：

电压源U，具有第一端和第二端；

第一电阻R1，第一端连接电压源U的第一端；

第一可调电容C1，第一端和第二端分别连接第一电阻R1的第二端和电压源U的第二端，控制端连接控制器2；

第一可调电感L1，与第一可调电容C1并联，控制端连接控制器2；

第二电感L2，第一端连接第一电阻R1的第二端；

第二电阻R2，第一端连接连接第二电感L2的第二端；

第二电容C2，第一端连接第二电阻R2的第二端，第二端连接电压源U的第二端；

第三电阻R3，第一端连接第二电感L的第二端，第二端连接波形生成电路1的第一输出端，波形生成电路1的第二输出端为电压源U的第二端。

在一些实施例中，还可以在第一可调电容C1的第一端和第一可调电感L1的第一端之间设置第一开关K1。

在图2所示实施例中，控制信号S包括电容调节信号和电感调节信号，电容调节信号输入第一可调电容C1的控制端，用于调节第一可调电容C1的电容值，电感调节信号输入第一可调电感L1的控制端，用于调节第一可调电感L1的电感值。

电压源U可以为恒定电压源。在图2所示电路中，第一可调电容C1由电压源U充电至电压U1，经过第一开关S1向右侧电路放电，产生的阻尼振荡波脉冲经由波形生成电路1的第一输出端输出到待测设备，在待测设备的相线和零线之间形成阻尼振荡电压U1。当阻尼振荡电压U1足够大时，待测设备就会损坏，这个电压就可以表征它的抗扰度防护能力。通过检查待测设备的损坏部位和情况，就可发现设备故障问题和原因。

通过使用控制信号S调整第一可调电容C1和第一可调电感L1的值，控制器2可以控制波形发生电路1在频率范围为100kHz～30MHz之间输出不同的振荡波脉冲(例如100kHz、1MHz、3MHz、10MHz和30MHz)，脉冲的峰值电压范围为2.5～10kV，实现振荡频率和峰值电压灵活可调。

在另一些实施例中，第一电阻R1、第三电阻R3、第二电感L2也均为可调器件，控制器2可以通过调整第一可调电容C1、第一可调电感L1、第一电阻R1、第三电阻R3、第二电感L2的值，使振荡波发生器100产生不同频率、不同峰值电压的电压浪涌(开路情况)和电流浪涌(短路情况)。

配合不同的检测模式对应的目标参数值，可以充分验证待测设备遭受浪涌脉冲时的抗扰度等级和能力。

图3是本公开另一个实施例中振荡波发生器的示意图。

参考图3，在另一个实施例中，振荡波发生器100还包括：

第一反馈电路3，连接波形生成电路1的输出端，用于检测振荡波脉冲群的预设参数的实际参数值；

控制器2还用于根据外部控制信息SET和实际参数值生成控制信号S并对波形生成电路1输出控制信号S。

在一个实施例中，第一反馈电路3可以包括：

第四电阻R4，第一端连接波形生成电路1的第一输出端，第二端连接控制器2；

第五电阻R5，第一端连接波形生成电路1的第二输出端，第二端连接控制器2。

在一些实施例中，可以在第四电阻R4和第五电阻R5与控制器2之间设置第二开关K2，以启用或者关闭第一反馈电路3。

第一反馈电路3可以连续监视波回馈，采集波形生成电路1的输出波形，并反馈给控制器2。控制器2分析波形生成电路1实际生成的振荡波脉冲群的预设参数的实际参数值。

在一个实施例中，控制器2还设置为检测来自第一反馈电路3的波形的预设参数的实际参数值即波形生成电路1实际生成的振荡波脉冲群的实际参数值是否与目标参数值相符，如果不符则自动调整控制信号S直至该实际参数值与目标参数值相符，即对波形生成电路1的输出波形进行自适应调整，以使振荡波发生器100输出的振荡波脉冲群更准确、更符合检测需求。

例如，如果第一反馈电路3反馈的波形的预设参数的实际参数值中，某个波形的频率低于目标频率，则控制器2根据预设公式自动计算对第一可调电容C1和第一可调电感L1的调节幅度，从而再次发送控制信号S，调节第一可调电容C1和第一可调电感L1的值，直至第一反馈电路3反馈的波形的预设参数的实际参数值中，该波形的频率等于目标频率。

同理，控制器2还可以检测各脉冲的峰值、上升时间和下降时间、脉冲持续时间、波形数量、脉冲数量等等，并基于与目标检测模式对应的各目标参数，以及预先设置的计算公式，实时计算对第一可调电容C1和第一可调电感L1的调节幅度，多次发送控制信号S，调节第一可调电容C1和第一可调电感L1的值，直至第一反馈电路3反馈的波形的各预设参数的实际参数值均等于对应的目标参数值。

控制器2可由单片机、FPGA等简单控制器实现，以节约成本。

图4是本公开再一个实施例中振荡波发生器的示意图。

参考图4，在再一个实施例中，振荡波发生器100还可以包括第二反馈电路4，连接待测设备10，用于获取待测设备10的运行参数；

控制器2还设置为根据外部控制信息SET、上述预设参数的实际参数值、待测设备的运行参数生成控制信号S并对波形生成电路1输出控制信号S。

由于第二反馈电路4用于采集待测设备的运行参数，可以根据待测设备的不同而不同，本公开实施例不对待测设备的具体电路进行限制。

在本公开的一个实施例中，待测设备的运行参数包括但不限于多个预设检测位置对应的多个检测电压和/或检测电流、输出信号的信号强度和信号质量、设备温度。

在图4所示实施例中，控制器2可以在振荡波脉冲群输出的同时通过第二反馈电路2监控待测设备10的运行状态。可以预先对应待测设备，使用外部设置信号SET对控制器2设置待测设备的各运行参数的检测阈值。

控制器2可以在发现待测设备10的某个或某些运行参数超过其对应的检测阈值时，及时判断待测设备损坏，及时停止输出振荡波脉冲群，使检测人员能够判断出当前的振荡波脉冲群造成了待测设备10工作异常，从而能够准确判断出待测设备10的抗扰度阈值。在一些实施例中，控制器2可以判断待测设备损坏、停止输出振荡波脉冲群的同时，通过声、光、电等外部装置发送报警信息，以使检测人员及时响应。

此外，控制器2也可以输出以及完成输出振荡波脉冲群期间，通过第二反馈电路2反馈的待测设备10的运行参数均未超出对应的检测阈值，判断当前的振荡波脉冲群并未对待测设备10造成损害，从而可以自动调整控制信号S，发送条件更苛刻的振荡波脉冲群，直至待测设备10出现工作异常。在此实施例中，每个检测模式下均可以按照检测条件从容易到苛刻设置多组振荡波脉冲群的目标参数值，从而在同一检测模式下，控制器2可以根据队列确定比当前振荡波脉冲群条件更苛刻的振荡波脉冲群对应的目标参数值。其中，“条件更苛刻”对应峰值电压更高、频率更高、脉冲宽度更长、波形数量更多、振荡波脉冲群持续时间更长等条件中的一或多个。

由于抗扰度检测过程中需要不断逼近待测设备10的抗扰度阈值，进行多次检测，图4所示实施例的振荡波发生器100能够在未达到待测设备10的抗扰度阈值时，自动调整参数、自动生成条件更苛刻的振荡波脉冲群，可以避免检测人员频繁手动进行检测；通过及时发现待测设备10出现工作状态异常，并及时停止输出控制信号、发送报警信息，可以使检测人员准确把握待测设备10的工作异常时间点，准确定位待测设备10的抗扰度阈值，避免待测设备10已经损坏了但是检测还在继续而造成的测量不准。

图4所示的振荡波发生器100既可以包括图3所示的第一反馈电路3，也可以不包括第一反馈电路3，还可以包括其他形式的采集输出波形的第一反馈电路3，本公开对此不作特殊限制。

图5是本公开一个实施例中振荡波发生器的应用场景的示意图。

在对户外通信设备施加阻尼振荡波抗扰度冲击试验的场景下，可以使用如上任一实施例所示的振荡波发生器100来耦合去耦网络，连接户外通信设备的供电电源和受电设备(EUT)端。

参考图5，在应用场景中，交流电源51通过第一连接器52连接电源端信号输出端53和电源端馈电端54，电源端信号输出端53通过去耦网络A55引出四条信号线SL1～SL4，电源端馈电端54通过去耦网络B56引出另外四条信号线SL5～SL8。信号线SL1～SL4通过设备端信号输入端57和第二连接器59到达待测设备10，信号线SL5～SL8通过设备端馈电输入端58和第二连接器59到达待测设备10。即，待测设备10和交流电源51通过八条信号线连接。

振荡波发生器100的输出端通过四个支路分别连接到四条信号线SL1～SL4，每个支路均包括串联的TSV器件TSVi和电阻R0i，其中TSV器件的结电容不应影响信号传输，推荐不小于10pF，电阻R0i可以为250Ω。此外，振荡波发生器100的输出端通过另外四个支路分别连接另外四条信号线SL5～SL8，每个支路均包括串联的压敏电阻RLj和电阻R0i，压敏电阻的压敏电压应大于57V(大于POE的最大供电电压)，电阻R0i可以为250Ω。i和j均为大于1的序号。

通过对待测设备10和交流电源51之间的信号线施加振荡波脉冲群，可以通过电源端对待测设备10进行检测，模拟待测设备10在真实运行场景下受到阻尼振荡波干扰的场景。

按图5所示电路布置，多种频率和幅值的阻尼振荡波脉冲群可连续施加在户外通信设备上，对户外通信设备进行抗扰度检测和性能评估。

图6是本公开示例性实施例中设备检测方法的流程图。

参考图6，设备检测方法600可以包括：

步骤S1，根据待测设备的种类和检测需求确定目标检测模式；

步骤S2，根据目标检测模式对振荡波发生器发送外部控制信息，以使振荡波发生器对待测设备输出与目标检测模式对应的振荡波脉冲群，振荡波脉冲群包括一或多个波形对应的多个脉冲。

设备检测方法600可以应用在使用如上任一实施例所示的振荡波发生器100对待测设备进行阻尼振荡波耐受能力检测的抗扰度检测的场景下，由计算机或者人工执行计算过程。

在图6所示实施例中，待测设备的种类包括但不限于户外通信设备、供电设备等等，检测需求受到包括但不限于检测项目、场地环境、设备环境、使用方式等等因素的影响。可以对每种待测设备自动确定对应的目标检测模式，也可以人工确定目标检测模式。

需要说明的是，图6所示方法仅对应一个目标检测模式的检测过程，在实际应用中，可以重复图6所示的方法对待测设备进行多个检测模式的检测，以进行全方位检测。在一些实施例中，还可以为某种待测设备设置检测模式队列(包括具有顺序的多个检测模式)，使振荡波发生器100按照检测模式队列中多个检测模式的顺序，自动对待测设备进行多个检测模式的检测。在每个检测模式对应的检测模式完成(例如待测设备出现工作异常)后，自动记录当前振荡波脉冲群的参数值，在接收到检测人员手工发送的设备更换信号后，自动进行下一个检测模式的检测。

上述设备更换信号也属于外部控制信息中的一种。

图7是本公开另一个实施例中设备检测方法的示意图。

参考图7，在一个实施例中，方法600还可以包括：

步骤S3，在振荡波发生器输出振荡波脉冲群之后，对待测设备进行检查，以确定待测设备的损坏程度；

步骤S4，根据待测设备的损坏程度重新确定对待测设备的目标检测模式，并根据重新确定的目标检测模式对振荡波发生器发送外部控制信息。

图7所示实施例需要人工参与。

以待测设备是户外通信设备为例。对于户外通信设备，评估其是否受到浪涌脉冲的损坏可以采取以下方法：

观察外观和结构：检查设备外壳是否有明显的物理损坏，如烧焦、变形、裂纹等。特别注意连接器和接口部分是否存在松动或损坏。

功能检测：进行各项功能检测，确保设备在浪涌脉冲后仍能正常运行。检测包括信号传输、接收、发送、网络连接等。

信号强度检测：使用适当的检测设备(如功率计、频谱分析仪)测量设备的信号强度和质量，确保没有异常变化。

数据传输检测：如果设备涉及数据传输，进行数据传输检测，验证数据的完整性和准确性。确保设备在浪涌脉冲后不会导致数据丢失或错误。

环境试验：暴露设备在户外环境下，模拟实际工作条件，检查其是否能够在各种气候、温度和湿度变化中正常工作。

长时间稳定性检测：将设备长时间放置在模拟工作条件下，观察其在长时间运行后是否出现性能下降、故障或损坏。

检测人员还可以使用其他方法对待测设备进行检测和评估，以判断待测设备是否工作正常。

每次检测完毕后，检测人员可以根据实际检测情况和受试设备(Equipment undertest，EUT)是否损坏，来判断是否需要调整振荡波脉冲群的目标参数值，如需调整，则重新对控制器2发送外部控制信号SET，并手动合闸第二开关S2。控制器2通过自适应算法动态调整改变波形发生器1的电参数，从而在输出侧(第四电阻R4和第五电阻R5)两端间产生不同频率、不同电压幅值的振荡波脉冲群，充分验证户外通信设备遭受浪涌脉冲时的抗扰度等级和能力。

按照本公开实施例的检测方法，可以对户外通信设备进行检测。通过根据户外通信设备的损坏情况，来实时调整振荡波脉冲群的参数值，即调整设备受到抗扰度的水平，可以重现实际网络中的浪涌损坏情况，复现设备故障或损坏的原因，最后检测或评估户外通信设备的浪涌损坏部位和情况，可以进一步验证待测设备故障发生时的抗扰度振荡频率和峰值电压水平，从而实现故障精准定位，提升设备可靠性和网络安全运营维护水平，优化提升户外通信设备的抗扰度设计和防护能力。

本公开实施例对户外通信设备实际使用中遭高频骚扰和浪涌抗扰度浪涌损坏情况进行检测和研究，发现容易引起户外通信设备损坏的浪涌波形，通常是一定频率和峰值电压范围的阻尼振荡波电压波形，损坏部位主要在供电电源模块和以太网线之间的控制电路和检测电路，利用本公开实施例的振荡波发生器和设备检测方法可以轻松重现现网中的高频骚扰和浪涌损坏情况，定位户外通信设备故障，解决损坏问题。

本公开实施例提供的振荡波发生器以及设备检测方法，相较于雷击检测，更能检测评估户外通信设备在现有网络运营中损坏的实际情况。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和构思由权利要求指出。

Claims (13)

1.一种振荡波发生器，其特征在于，用于对待测设备进行振荡波耐受能力检测，包括：

波形生成电路，用于根据来自控制器的控制信号生成目标检测模式对应的振荡波脉冲群，所述振荡波脉冲群包括一或多个波形对应的多个脉冲，所述波形生成电路的输出端用于连接所述待测设备；

控制器，连接所述波形生成电路，接收外部控制信息，用于根据所述外部控制信息生成所述控制信号并对所述波形生成电路输出所述控制信号，所述外部控制信息与所述目标检测模式对应，所述控制信号用于控制所述振荡波脉冲群的预设参数。

2.如权利要求1所述的振荡波发生器，其特征在于，所述预设参数包括波形数量、每个波形的脉冲数量、每个波形的频率和每个脉冲的峰值电压。

3.如权利要求2所述的振荡波发生器，其特征在于，所述波形生成电路包括受所述控制信号控制的LC振荡电路或RLC振荡电路。

4.如权利要求3所述的振荡波发生器，其特征在于，所述波形生成电路包括：

电压源，具有第一端和第二端；

第一电阻，第一端连接所述电压源的第一端；

第一可调电容，第一端和第二端分别连接所述第一电阻的第二端和所述电压源的第二端，控制端连接所述控制器；

第一可调电感，与所述第一可调电容并联，控制端连接所述控制器；

第二电感，第一端连接所述第一电阻的第二端；

第二电阻，第一端连接连接所述第二电感的第二端；

第二电容，第一端连接所述第二电阻的第二端，第二端连接所述电压源的第二端；

第三电阻，第一端连接所述第二电感的第二端，第二端连接所述波形生成电路的第一输出端，所述波形生成电路的第二输出端为所述电压源的第二端。

5.如权利要求4所述的振荡波发生器，其特征在于，所述控制信号包括电容调节信号和电感调节信号，所述电容调节信号输入所述第一可调电容的控制端，用于调节所述第一可调电容的电容值，所述电感调节信号输入所述第一可调电感的控制端，用于调节所述第一可调电感的电感值。

6.如权利要求1所述的振荡波发生器，其特征在于，还包括：

第一反馈电路，连接所述波形生成电路的输出端，用于检测所述振荡波脉冲群的所述预设参数的实际参数值；

所述控制器还用于根据所述外部控制信息和所述实际参数值生成所述控制信号并对所述波形生成电路输出所述控制信号。

7.如权利要求6所述的振荡波发生器，其特征在于，所述第一反馈电路包括：

第四电阻，第一端连接所述波形生成电路的第一输出端，第二端连接所述控制器；

第五电阻，第一端连接所述波形生成电路的第二输出端，第二端连接所述控制器。

8.如权利要求1所述的振荡波发生器，其特征在于，所述控制器设置为：

根据所述外部控制信息确定目标检测模式以及所述目标检测模式对应的所述振荡波脉冲群的预设参数的目标参数值；

根据所述目标参数值对所述波形生成电路输出所述控制信号，以控制所述波形生成电路生成所述振荡波脉冲群。

9.如权利要求6所述的振荡波发生器，其特征在于，所述控制器还设置为：

检测来自所述第一反馈电路的所述实际参数值是否与目标参数值相符，如果不符则自动调整所述控制信号直至所述实际参数值与所述目标参数值相符。

10.如权利要求1或6所述的振荡波发生器，其特征在于，还包括：

第二反馈电路，连接所述待测设备，用于获取所述待测设备的运行参数；

所述控制器还设置为根据所述外部控制信息、所述预设参数的实际参数值、所述待测设备的运行参数生成所述控制信号并对所述波形生成电路输出所述控制信号。

11.如权利要求1所述的振荡波发生器，其特征在于，所述波形生成电路生成的振荡波的频率范围为100kHz～30MHz，脉冲的峰值电压范围为2.5～10kV。

12.一种设备检测方法，其特征在于，用于使用如权利要求1-11任一项所述的振荡波发生器对待测设备进行检测，包括：

根据所述待测设备的种类和检测需求确定目标检测模式；

根据所述目标检测模式对所述振荡波发生器发送外部控制信息，以使所述振荡波发生器对所述待测设备输出与所述目标检测模式对应的振荡波脉冲群，所述振荡波脉冲群包括一或多个波形对应的多个脉冲。

13.如权利要求12所述的设备检测方法，其特征在于，还包括：

在所述振荡波发生器输出所述振荡波脉冲群之后，对所述待测设备进行检查，以确定所述待测设备的损坏程度；

根据所述待测设备的损坏程度重新确定对所述待测设备的目标检测模式，并根据重新确定的目标检测模式对所述振荡波发生器发送所述外部控制信息。