CN1924597A - 一种电缆检测装置及其扫描方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种电缆检测装置及其扫描方法，所述装置包括一MCU单元、通讯连接单元、显示单元和输入单元，用于从输入单元获得人机命令，进行读取参考电缆的信息、读取被测电缆的信息、对比信息和通过所述显示单元进行结果显示；存储单元用于存储测试程序和中间测试的临时数据，供所述MCU单元使用；接口缓冲单元用于提供测试信号和电缆适配卡单元的缓冲；电缆接口适配卡单元用于通过提供多种电缆接口，把信号传递到电缆连接接口和从电缆另外一头获得测试信号，和被测电缆组成一个环型测试链路。本发明装置及其扫描方法由于采用了小系统以及可配置的适配卡，其测试装置配置灵活方便，电缆接口可通过接口适配卡进行灵活的更换，可以用于大批量测量。

Description

一种电缆检测装置及其扫描方法

技术领域

本发明涉及电子与通讯系统中信号连通测试领域，具体的说，是一种对各种常规电缆进行生产检测及现场维护检测的电缆测试装置及其扫描方法。

背景技术

在电子及通讯系统中，有许多用于信号连接的电缆，例如电脑就包含并行电缆、电源线电缆和其它一些电缆；对于很多通信设备，电缆也是必不可少的部分。如此众多不同种类的电缆，如何使用一种快速有效的方式测试其制作是否合格是对大批量生产和检测的一个基本要求，同时也是现场快速故障诊断的需求。

在专利号为99245623.1的中国专利“电缆测试仪”中，提到了使用对比测试的方式进行电缆测量，就是使用一根好的电缆进行测试作为基准，然后对其它电缆再进行测试，和基准电缆测试数据进行对比，如果数据对比不一致就显示出错，否则显示测试通过。接口采用转接插座方式，可以通过改变转接接口部件，测试不同接口的电缆，其使用灵活方便。

在专利号为02136551.2的中国专利“一种电缆测试装置及方法”中，使用了逻辑器件的JTAG接口进行测量，就是利用目前JTAG器件自带的边界扫描功能，通过调试接口和PC机并口连接，通过上位机软件读取JTAG器件的边界状态来获取电缆信息。该方法也是先对一根好的电缆进行测试，然后数据暂时保存到上位机中，然后再对被测电缆进行测试，也就是扫描JTAG器件的所有接口，然后对比扫描的数据是否一致，如果一致就报告正确，否则就报告出错。

在以上的现有专利技术中，都是假设电缆接口是一对一的连接关系，对于一个接口对应电缆另外一头的多个接口连接关系没有提及如何测试。而且以上专利提到的设备都是一个整体，任何部分都不能缺少，所以无法根据实际运用环境灵活应用。对于99245623.1专利技术，没有提及对信息的存储和对比方法，采用小型分立逻辑器件实现方式，也没有和PC机通信的功能，不可能实现对大量的测量结果进行统计、保存和打印等功能。对于02136551.2专利，测试时都必须要一台PC机或者笔记本，这相对来说增加了设备的成本，同时也带来了设备的体积比较大，不利于携带和独立使用。

因此，现有技术还存在一定的缺陷，而有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电缆检测装置及其扫描方法，针对现有技术的缺点进行了优化，提出一种可以配置的电缆自动检测装置，同时提出了对特殊的电缆连接关系测试的实现方法。

本发明的技术方案包括：

一种电缆检测装置，其中，所述装置包括一MCU单元、一显示单元、一输入单元、一存储单元、一接口缓冲单元以及一电缆接口适配卡单元；

所述MCU单元通讯连接所述显示单元和所述输入单元，用于从所述输入单元获得人机命令，通过预先编写的程序，进行读取参考电缆的信息、读取被测电缆的信息、对比信息和通过所述显示单元进行结果显示；

所述存储单元用于存储测试程序和中间测试的临时数据，供所述MCU单元使用；

所述接口缓冲单元用于提供测试信号和电缆适配卡单元的缓冲；

所述电缆接口适配卡单元用于通过提供多种电缆接口，把信号传递到电缆连接接口和从电缆另外一头获得测试信号，和被测电缆组成一个环型测试链路。

所述的装置，其中，所述装置还包括：一通信单元连接所述MCU单元和一上位机，用于命令和数据的转发。

所述的装置，其中，所述存储器还包括一RAM用于在测试时提供临时存放数据的空间，一ROM则用于提供运行程序的存储，以及一FLASH用于保存参考电缆信息供多次调用。

所述的装置，其中，所述装置还包括一可编程逻辑单元，用于把所述MCU单元的数据进行转换处理，传递给所述接口缓冲单元。

所述的装置，其中，所述电缆接口适配卡单元上设置有不同电缆接口。

所述的装置，其中，所述电缆接口适配卡单元可更换设置。

一种电缆检测扫描方法，包括如下步骤：

A、操作者获取参考电缆的连接关系，获得的参考电缆的测试信息保存在存储器的FLASH参考区中；

B、安装被测电缆到接口适配卡的相应接口中，构成环型测试链路，通过所述输入单元启动测试；

C、MCU单元启动电缆扫描，并把扫描的信息存储到临时存储区中，扫描完毕后，把临时存储区中的信息和参考区中的信息进行对比，判断是否有连接错误的电缆，并在显示单元上显示。

所述的方法，其中，所述系统通过一通信单元连接一上位机，通过该上位机控制启动电缆扫描；并且扫描信息传输给所述上位机处理和显示。

所述的方法，其中，所述步骤A还包括：

调用上位机存储的电缆参考信息：

在上位机软件读取电缆资料文件后，上位机软件通过所述通信单元把电缆连接关系的信息传给所述MCU单元，并保存到存储器件的FLASH的电缆参考区，以备后面的电缆测试使用。

所述的方法，其中，所述步骤A还包括：

通过测试参考电缆自动获得电缆的参考信息：

将被测试的参考电缆通过适当的接口适配卡连接好，通过上位机下发命令或者输入单元操作，对参考电缆连接关系进行扫描，把扫描结果存储到存储器的FLASH的参考区中，形成参考信息。

所述的方法，其中，所述步骤A还包括：

通过手工设置电缆的参考信息：

通过上位机可视界面的设置，全部设置完毕之后通过串口把设置的信息传给所述MCU单元，或通过所述输入单元的输入进行设置；设置完毕之后进行保存到存储器的FLASH的参考区中，形成参考信息。

本发明所提供的一种电缆检测装置及其扫描方法，由于采用了小系统以及可配置的适配卡，其测试装置配置灵活方便，电缆接口可通过接口适配卡进行灵活的更换，可以用于大批量测量，并且和上位机软件配合使用，统计方便。

附图说明

图1为本发明提出的电缆检测装置的系统框图。

具体实施方式

以下结合附图，将对本发明的各较佳实施例进行较为详细的说明。

本发明的电缆检测装置及其扫描方法，如图1所示的，所述电缆检测装置主要包括一MCU单元101、显示单元102、输入单元103、存储单元104、通信单元105、可编程逻辑单元106、接口缓冲单元107、电缆接口适配卡单元108。

所述MCU单元101是本发明系统的核心，主要从键盘或者上位机获得人机命令，通过预先编写的程序，进行读取参考电缆的信息、读取被测电缆的信息、对比信息和通过显示单元进行结果显示。所述输入单元103主要是提供操作人员输入命令，传送给所述MCU单元101。所述显示单元102主要负责从MCU单元101获得信息并显示给操作者。所述存储单元104主要是用于存储测试程序和中间测试的临时数据，供所述MCU单元101使用，其中分别设置了RAM主要用于在测试的时候提供临时存放数据的空间，ROM则用于提供运行程序的主存储，FLASH主要用于保存参考电缆信息供多次调用。所述通信单元105主要是提供给所述MCU单元101和外部计算机之间的一个通信通道，主要负责命令和数据的转发。

所述可编程逻辑单元106主要是把MCU单元的数据进行转换处理，传递给所述接口缓冲单元107。所述接口缓冲单元107主要负责传递可编程逻辑单元106的信号，提供测试信号和电缆适配卡单元的缓冲。所述电缆接口适配单元108主要是通过提供多种电缆接口，与被测电缆连接，把信号传递到电缆连接接口和从电缆另外一头获得测试信号，和被测电缆组成一个环型测试链路。

本发明电缆检测装置中，使用了大规模可编程器件完成单片机并行接口到电缆接口之间的转换任务，主要是由于可编程器件的集成度高、配置灵活、可用IO口多等诸多优点。在配置的时候需要把所有输入IO端口的进行内部上拉设置，这样在默认的情况下，输入IO的电平就是高电平了，如此可以防止由于输入脚悬空而容易受到的干扰。

本发明装置中使用了比较灵活的电缆接口适配卡，这样在测试不同电缆接口的时候只要更换不同的接口适配卡即可。当然在同一个接口适配卡上可安装多种电缆接口，这样可以测试某一类电缆接口更换一次适配卡就可以了，减少了更换接口适配卡的次数。

本发明装置的小系统带有键盘输入设备和液晶显示单元部分，这部分是在没有上位机的情况下用于独立完成测试任务的人工界面，在有上位机配合的情况下，可以不用，灵活的配置可以满足在不同情况下的需要。

本发明装置的小系统可以通过MCU串口通信和上位机的软件组成一个功能更强大、操作更方便的测试系统。上位机软件可以对下位机小系统进行设置和读取测试参数进行分析。上位机的软件采用图形化的界面设计，显示给用户更直接的电缆连接信息，同时也方便了用户在没有参照电缆的情况下，通过windows的拖放方式进行手工配置。

另外，本专利提出了对电缆连接测试的一种通用的扫描方法，其测试过程可以通过上位机软件界面完成，也可以通过下位机MCU101小系统的输入单元103(小键盘)和显示单元102完成。

本发明电缆检测装置及其扫描方法中，组建一套测试系统，需要以下步骤：

首先，制作一套完整的小系统和电缆接口适配卡。

其次，操作人员把电缆接口适配卡和小系统上的接口对接相连。

第三，找一个参考电缆，电缆的两头的接口都插到电缆接口适配卡上的对应接口，组成一个环回电路。

第四，形成测试环路后就可以进行测试了。

所述环回回路：MCU单元-＞逻辑输出电路-＞缓冲电路输出接口-＞适配卡输出接口-＞被测电缆或者参考电缆-＞适配卡输入接口-＞缓冲电路输入接口-＞逻辑输入电路-＞MCU单元。

本发明的测试方法如下：

首先操作者要获取参考电缆的连接关系，方法有三种。第一种是调用以前保存的，第二种通过测试参考电缆获得，第三种是通过手工输入。在上位机软件中每种输入方法都包含有电缆类型、电缆编号、连接映射关系和操作者等必要信息，方便电缆测量统计；下位机的MCU单元只保留电缆连接关系和类型编号。下面通过具体步骤说明操作过程。

针对调用上位机存储的电缆信息：

在上位机软件读取电缆资料文件后，上位机软件需要通过通信单元105把电缆连接关系的信息传给下位机MCU单元101，下位机MCU单元101保存到存储器件104的FLASH的电缆参考区，以备后面的测试使用。

针对通过测试参考电缆自动获得电缆的连接信息：

首先，需要把被测试的参考电缆通过适当的接口适配卡连接好，然后通过上位机下发命令或者下位机键盘操作，对参考电缆连接关系进行扫描，把扫描结果存储到存储器104的FLASH的参考区中，形成参考数据，并且可以通过键盘让下位机把连接关系在显示单元102中显示出来，同时通过串口上传给上位机软件，如果需要保存参考信息，需要用户添加电缆编号等的基本信息，然后保存。自动获取电缆连接信息是最快的一种获取参考电缆连接信息的方式。

针对通过手工设置电缆连接信息：

可以通过上位机可视界面方便的设置，全部设置完毕之后就可以通过串口把设置的信息传给所述下位机的MCU单元101。也可以通过下位机的键盘即输入单元103的输入方式进行设置。设置完毕之后进行保存，以备后用。通过下位机键盘设置由于不如上位机界面方便，所以设置电缆芯数比较多的时候，就会比较容易出错，而且也比较耗时，所以手工输入是在即没有以前的保存的信息也不太好自动获得的情况下才使用的方法。

在通过以上的三种方式之一获得参考电缆的测试信息保存在存储器104的FLASH参考区中，然后就可以进行测试了。安装被测电缆到接口适配卡的相应接口中，整个连接确认无误后，就可以通过上位机按钮或者下位机的键盘启动测试了。

所述MCU单元101启动电缆扫描，并把扫描的信息存储到临时存储区中。扫描完毕后，把临时存储区中的信息和参考区中的信息进行对比，判断是否有连接错误的电缆，同时把对比信息传给上位机。对比完毕之后，显示单元102和上位机界面软件将自动显示被测试电缆是否正确。如果不正确，显示单元102就显示前几个出错电缆连接信息，其它错误可以通过键盘操作查看；上位机软件由于采用可视的界面，所以可以一次显示所有出错的电缆连接关系，方便操作者查看。同时为了批量生产记录需要，上下位机的程序都设计了对批量生产的统计算法，可以记录每种或每批电缆的测量总数、合格率等。上位机可以方便的记录测试的操作者、电缆编号、电缆品种、时间、次数和合格率等更加详细的记录。所有的测试信息都可以保存在数据库或者文件中供以后参考查看、统计或打印。

本发明针对电缆连接关系的一种通用扫描方法：

本发明方法对于一个接口对应电缆另外一端多个接口的情况也适用，下面就测试各种电缆的测试方法进行描述。

小系统能够测试最大电缆芯数为100。操作人员启动测试程序后，测试程序首先把可编程逻辑单元所有的输出端都置高。然后依次把可编程逻辑单元其中一个输出接口置低电平，每一时刻只有一个输出接口为低电平。

然后MCU单元从可编程逻辑单元读取电缆另外一端所有接口的状态。如果是扫描参考电缆的连接关系，就把测量结果存储到参考数据区，并退出报告测试完毕；如果是被测量电缆，就把数据存放到测试数据区，继续下面的对比测试。然后所述MCU单元与预先保存好的参考电缆数据进行对比，判断是否有不一致的地方。把测试信息通过显示单元显示或者通过通信单元上传到上位机中。如果错误，下位机显示单元就指示前几根出错的电缆信息，其它错误可以通过键盘操作查询；上位机由于界面比较大，所以可以显示所有出错电缆的连接信息。

假设电缆为100芯，在存储区中，每根电缆存储区大小为每根电缆对应100÷8＝12.5个字节，取13字节，100根电缆需要100×13＝1300个对应关系，每个信息用两个字节记录，一个输出端口序号和一个输入端口序号，共约2600字节。如此可以对100芯以内的任意连接关系的信息进行记录和分析。

本发明测试装置配置灵活方便，电缆接口可通过接口适配卡进行灵活的更换。它可以用于大批量测量，在进行大批量测量的过程中，最好和上位机软件配合使用，方便统计。

在进行现场维护的时候，可以使用电池供电，如果下位机中没有参考电缆信息，可以通过直接获取被测电缆连接信息，然后通过键盘和显示单元来查看连接的关系，由人工来判断电缆是否正常。

本发明装置和方法其结构简单，使用方便，配置灵活，但须理解的是，上述针对具体实施例的描述较为具体，并不能因此而理解为对本发明的专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1、一种电缆检测装置，其特征在于，所述装置包括一MCU单元、一显示单元、一输入单元、一存储单元、一接口缓冲单元以及一电缆接口适配卡单元；

所述MCU单元、通讯连接单元、显示单元和所述输入单元，用于从所述输入单元获得人机命令，通过预先编写的程序，进行读取参考电缆的信息、读取被测电缆的信息、对比信息和通过所述显示单元进行结果显示；

所述存储单元用于存储测试程序和中间测试的临时数据，供所述MCU单元使用；

所述接口缓冲单元用于提供测试信号和电缆适配卡单元的缓冲；

所述电缆接口适配卡单元用于通过提供多种电缆接口，把信号传递到电缆连接接口和从电缆另外一头获得测试信号，和被测电缆组成一个环型测试链路。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：一通信单元连接所述MCU单元和一上位机，用于命令和数据的转发。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述存储器还包括一RAM用于在测试时提供临时存放数据的空间，一ROM则用于提供运行程序的存储，以及一FLASH用于保存参考电缆信息供多次调用。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一可编程逻辑单元，用于把所述MCU单元的数据进行转换处理，传递给所述接口缓冲单元。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电缆接口适配卡单元上设置有不同电缆接口。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电缆接口适配卡单元可更换设置。

7、一种电缆检测的扫描方法，其特征在于包括如下步骤：

A、操作者获取参考电缆的连接关系，获得的参考电缆的测试信息保存在存储器的FLASH参考区中；

B、安装被测电缆到接口适配卡的相应接口中，构成环型测试链路，通过所述输入单元启动测试；

C、MCU单元启动电缆扫描，并把扫描的信息存储到临时存储区中，扫描完毕后，把临时存储区中的信息和参考区中的信息进行对比，判断是否有连接错误的电缆，并在显示单元上显示。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述系统通过一通信单元连接一上位机，通过该上位机控制启动电缆扫描；并且扫描信息传输给所述上位机处理和显示。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

调用上位机存储的电缆参考信息：

在上位机软件读取电缆资料文件后，上位机软件通过所述通信单元把电缆连接关系的信息传给所述MCU单元，并保存到存储器件的FLASH的电缆参考区，以备后面的电缆测试使用。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

通过测试参考电缆自动获得电缆的参考信息：

将被测试的参考电缆通过适当的接口适配卡连接好，通过上位机下发命令或者输入单元操作，对参考电缆连接关系进行扫描，把扫描结果存储到存储器的FLASH的参考区中，形成参考信息。

11、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤A还包括：

通过手工设置电缆的参考信息：

通过上位机可视界面的设置，全部设置完毕之后通过串口把设置的信息传给所述MCU单元，或通过所述输入单元的输入进行设置；设置完毕之后进行保存到存储器的FLASH的参考区中，形成参考信息。