CN201903597U - 机车电缆检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种机车电缆检测装置，包括适配器和主机，所述适配器具有依次连接的数据采集单元、A/D转换单元和第一通信单元，所述主机具有相互连接的中央处理单元和第二通信单元，所述第一通信单元和所述第二通信单元相互通信连接，所述数据采集单元采集待测电缆的电气特性数据，并通过所述A/D转换单元进行A/D转换后经由所述第一通信单元和第二通信单元传送给所述中央处理单元。利用该机车电缆检测装置，可以实现在不将机车电气设备的车载电缆拆卸下车的情况下对电缆进行绝缘、阻抗等电气性能的快速检测，大大提高了机车电气设备线路故障的处理效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机车电缆检测装置。
背景技术
机车电气设备的连接电缆(诸如机车监控装置的连接电缆)的质量关系到列车的运行安全，作用十分重要。在机车电气设备的长期使用过程中，电气设备的电缆线路经常会出现绝缘下降、接触不良、线间混线等情况。
目前，在机车大、中、小辅修和临修作业中，主要使用500V摇表对连接电缆进行线间绝缘和对地绝缘检测。由于机车电气设备的连接电缆很多，往往有上百根甚至更多根电缆，这种利用摇表进行手动检测的方式耗时费力，非常繁琐，存在测试效率低、准确性差的缺点，当机车的连接电缆发生故障时，线路故障查找难度大，并且经常需要将车载电缆拆卸下车进行扣车检修，从而影响了机车的运行。
随着对机车电气设备的电缆的检测要求的提高，这种用500V摇表对电缆进行手工检测的传统方法已不能满足对机车电缆的绝缘、阻抗等电气特性进行方便、快速、准确检测的要求。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种机车电缆检测装置，用于在不将机车电气设备的车载电缆拆卸下车的情况下对电缆进行绝缘、阻抗等电气性能的快速检测。
本实用新型提出了一种机车电缆检测装置，该机车电缆检测装置包括适配器和主机，所述适配器具有依次连接的数据采集单元、A/D转换单元和第一通信单元，所述主机具有相互连接的中央处理单元和第二通信单元，所述第一通信单元和所述第二通信单元相互通信连接，所述数据采集单元采集待测电缆的电气特性数据，并通过所述A/D转换单元进行A/D转换后经由所述第一通信单元和第二通信单元传送给所述中央处理单元。
优选地，所述数据采集单元可以具有多个输入端。
优选地，所述适配器还可以包括控制单元，该控制单元与所述数据采集单元连接，以及连接在所述第一通信单元和所述A/D转换单元之间。
优选地，所述适配器还可以包括检测电源单元，该检测电源单元与所述控制单元连接。
优选地，所述主机还可以包括存储单元，该存储单元与所述中央处理单元相连接。
优选地，所述主机还可以包括时钟单元，该时钟单元与所述中央处理单元相连接。
优选地，所述主机还可以包括USB单元，该USB单元与所述中央处理单元相连接。
优选地，所述机车电缆检测装置还可以包括人机交互单元，该人机交互单元与所述主机的中央处理单元相连接。
优选地，所述第一通信单元和所述第二通信单元可以为RS 485通信单元。
利用本实用新型提供的机车电缆检测装置，可以实现在不将机车电气设备的车载电缆拆卸下车的情况下对电缆进行绝缘、阻抗等电气性能的快速检测，取代了用500V摇表对电缆进行手工检测的传统方法。该机车电缆检测装置可以检测多个电缆的电气性能，并可以方便地显示和记录检测结果，大大提高了机车电气设备线路故障的处理效率。
附图说明
图1为根据本实用新型的机车电缆检测装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式。
图1为根据本实用新型的机车电缆检测装置的结构框图，参考图1，本实用新型提出了一种机车电缆检测装置，包括适配器和主机，所述适配器具有依次连接的数据采集单元、A/D转换单元和第一通信单元，所述主机具有相互连接的中央处理单元和第二通信单元，所述第一通信单元和所述第二通信单元相互通信连接，所述数据采集单元采集待测电缆的电气特性数据，并通过所述A/D转换单元进行A/D转换后经由所述第一通信单元和第二通信单元传送给所述中央处理单元。
其中，所述适配器通过其数据采集单元来采集待测电缆的电气特性数据，诸如采集待测电缆的电流值或者电压值等。采集到的电气特性数据从数据采集单元传送到A/D转换单元，然后由A/D转换单元对该电气特性数据进行A/D转换，转换后得到的数字化数据经由第一通信单元输出。其中，所述A/D转换单元可以采用双斜积分式4位半单片A/D转换器ICL7135，该芯片精度高，抗干扰性好，可以理解，该A/D转换单元也可以采用其他能进行A/D转换的芯片。
所述主机的第二通信单元从所述适配器的第一通信单元接收A/D转换后的数字化数据，并将该数据传送给主机的中央处理单元，然后中央处理单元对该数据进行处理，从而得到对待测电缆的检测结果。该中央处理单元还可以选择电缆检测类型，诸如对电缆进行绝缘检测、阻抗检测或通断检测等，并依次经由第二通信单元和第一通信单元向适配器发送控制命令，从而控制适配器中各个单元的工作。
所述第一通信单元和所述第二通信单元可以为RS 485通信单元，从而可以采用RS 485通信方式实现所述适配器和主机之间的通信。
根据优选实施方式，所述数据采集单元可以具有多个输入端，从而可以同时接入多个待测电缆。所述适配器还可以包括控制单元，该控制单元与所述数据采集单元连接，以及连接在所述第一通信单元和所述A/D转换单元之间，用于接收A/D转换单元输出的数字化数据以传送给第一通信单元，并通过第一通信单元接收主机的中央控制单元的控制命令，以根据该控制命令来控制数据采集单元的多个输入通道的通断，从而通过实现不同输入通道的切换来采集不同电缆的电气特性数据。
优选地，所述适配器还可以包括检测电源单元，该检测电源单元与所述控制单元连接。该检测电源单元可以提供电缆测试所需的检测电压，例如，提供绝缘测试所需的500V直流电压和/或阻抗测试所需的12V直流电压。所述控制单元可以根据主机的中央控制单元的控制命令来实现检测电源单元输出的测试电压的切换。
优选地，所述控制单元还可以用于控制A/D转换单元的量程切换，进而控制A/D转换单元的转换精度。
该控制单元还可以根据中央处理单元的控制命令对从A/D转换单元接收的数字化数据进行处理，诸如根据从A/D转换单元接收的数字化数据以及检测电源单元对待测电缆施加的检测电压来计算出待测电缆的阻值，并将得到的数据通过第一通信单元传送给主机。
所述控制单元可以包括ARM芯片(诸如ARM 7)，从而实现通道切换、量程切换、测试电压切换的逻辑控制和/或对数字化数据的处理。
根据一种实施方式，可以将多根待测电缆接入适配器的数据采集单元，然后在主机的中央处理单元选择要检测的电缆和电缆检测类型，其中：
1)当中央处理单元选择对电缆进行绝缘检测时，则依次经由第二通信单元和第一通信单元向适配器的控制单元发送执行绝缘检测和选择要检测的电缆的控制命令，控制单元根据所述控制命令使检测电源单元切换到500V直流电压并施加给待测电缆，并控制数据采集电路的多个输入通道的通断以采集所需电缆的电气特性数据，诸如电压值或电流值，并将该电气特性数据传送到A/D转换单元，该A/D转换单元将该电气特性数据转换成数字量并输出到控制单元，由此控制单元计算出待测电缆的阻值，并将该阻值依次经由第一通信单元和第二通信单元发送给主机的中央处理单元，中央处理单元将该检测的待测电缆的阻值和预定阈值(诸如20M)进行比较，若检测的阻值大于等于预定阈值，则认为该电缆检测合格，否则认为不合格，从而准确地检测电缆屏蔽线与芯线间的绝缘值是否符合要求。
2)当中央处理单元选择对电缆进行阻抗检测时，则依次经由第二通信单元和第一通信单元向适配器的控制单元发送执行阻抗检测和选择要检测的电缆的控制命令，控制单元根据所述控制命令来控制检测电源单元切换到12V直流电压并施加给待测电缆，并控制数据采集电路的多个输入通道的通断以采集所需电缆的电气特性数据，并将该电气特性数据传送到A/D转换单元，该A/D转换单元将该电气特性数据转换成数字量并输出到控制单元，控制单元计算出待测电缆的阻值，并将该阻值依次经由第一通信单元和第二通信单元发送给主机的中央处理单元，中央处理单元将该检测的待测电缆的阻值和标准值进行比较，若检测的阻值与标准值之间的差值小于或小于等于预定差值，则认为该电缆检测合格，否则认为不合格，从而可以方便准确地检测电缆指定端子间的阻抗以便判断各设备性能的好坏。
3)当中央处理单元选择对电缆进行通断检测时，则可以提示首先短路待测电缆的端子(此时操作者将待测电缆的端子短路)，并依次经由第二通信单元和第一通信单元向适配器的控制单元发送执行通断检测和选择要检测的电缆的控制命令，控制单元根据所述控制命令来控制数据采集电路的多个输入通道的通断以采集所需电缆的电气特性数据，并将该电气特性数据传送到A/D转换单元，该A/D转换单元将该电气特性数据转换成数字量并输出到控制单元，控制单元计算出待测电缆的阻值，并将该阻值依次经由第一通信单元和第二通信单元发送给主机的中央处理单元，中央处理单元将该检测的阻值和预定阈值进行比较，若检测的阻值小于或小于等于预定阈值，则认为该电缆检测合格，否则认为不合格，从而可以方便准确地检测电缆指定端子间的阻抗，以判断电缆各端子连接是否正常。
主机还可以包括存储单元，该存储单元与所述中央处理单元相连接，用于存储检测电缆所需的测试参数、测试文件或检测后的结果等数据，也可以存储其他所需的数据。该存储单元可以采用ATMEL公司提供的具有SPI接口的Flash存储器芯片，可以理解，该存储单元也可以采用适于存储数据的其他元件或装置。
主机还可以包括时钟单元，该时钟单元与所述中央处理单元相连接，用于生成检测工作的时间与日期，并将生成的时间与日期发送给中央处理单元。
主机还可以包括USB单元，该USB单元与所述中央处理单元相连接，用于与外部装置进行USB通信，所述外部装置诸如U盘或计算机，从而可以将测试文件及测试结果等数据从中央处理单元转存到外部装置。该USB单元可以通用接口CH374芯片，可以理解，该存储单元也可以采用其他合适的接口芯片。
优选地，所述机车电缆检测装置还可以包括人机交互单元，该人机交互单元与所述主机的中央处理单元相连接。该人机交互单元可以为显示屏和/或键盘等，以用于显示检测电缆的操作界面、检测结果、操作时间和/或输入控制命令等，所述控制命令诸如开始检测、停止检测、选择检测类型等等。中央处理单元可以根据接收的控制命令来经由第二通信单元和第一通信单元向适配器发送相应的控制命令。
利用本实用新型提供的机车电缆检测装置，可以实现在不将机车电气设备的车载电缆拆卸下车的情况下对电缆进行绝缘、阻抗等电气性能的快速检测，取代了传统的用500V摇表对电缆进行手工绝缘检测的方法。该机车电缆检测装置可以检测多个电缆的电气性能，并可以方便地显示和统计检测结果，大大提高了机车电气设备线路故障的处理效率。
Claims (9)
1.一种机车电缆检测装置，其特征在于，该机车电缆检测装置包括适配器和主机，所述适配器具有依次连接的数据采集单元、A/D转换单元和第一通信单元，所述主机具有相互连接的中央处理单元和第二通信单元，所述第一通信单元和所述第二通信单元相互通信连接，所述数据采集单元采集待测电缆的电气特性数据，并通过所述A/D转换单元进行A/D转换后经由所述第一通信单元和第二通信单元传送给所述中央处理单元。
2.根据权利要求1所述的机车电缆检测装置，其特征在于，所述数据采集单元具有多个输入端。
3.根据权利要求2所述的机车电缆检测装置，其特征在于，所述适配器还包括控制单元，该控制单元与所述数据采集单元连接，以及连接在所述第一通信单元和所述A/D转换单元之间。
4.根据权利要求3所述的机车电缆检测装置，其特征在于，所述适配器还包括检测电源单元，该检测电源单元与所述控制单元连接。
5.根据权利要求1所述的机车电缆检测装置，其特征在于，所述主机还包括存储单元，该存储单元与所述中央处理单元相连接。
6.根据权利要求1所述的机车电缆检测装置，其特征在于，所述主机还包括时钟单元，该时钟单元与所述中央处理单元相连接。
7.根据权利要求1所述的机车电缆检测装置，其特征在于，所述主机还包括USB单元，该USB单元与所述中央处理单元相连接。
8.根据权利要求1所述的机车电缆检测装置，其特征在于，所述机车电缆检测装置还包括人机交互单元，该人机交互单元与所述主机的中央处理单元相连接。
9.根据权利要求1所述的机车电缆检测装置，其特征在于，所述第一通信单元和所述第二通信单元为RS 485通信单元。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| RU2488129C1 (ru) * | 2012-01-19 | 2013-07-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (ОАО "ВНИКТИ") | Способ измерения сопротивления изоляции и защиты от замыканий на корпус силовых цепей тепловозов |
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| CN110806549A (zh) * | 2018-08-03 | 2020-02-18 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | 线缆检测系统及方法 |
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2010
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