CN205091427U - 电缆故障监测设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电缆故障监测设备及系统，该设备包括：接收装置，用于接收电缆故障监测信号；以及处理装置，与所述接收装置连接，用于将所述电缆故障监测信号与标准信号进行比较；并且还用于在所述电缆故障监测信号与所述标准信号不一致的情况下判断所述电缆存在故障。本实用新型能够实现实时地、有效地、准确地监测电缆故障，避免了因电缆故障而造成的安全事故的发生，进一步提高了行车安全和效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测技术领域，具体地，涉及一种电缆故障监测设备，以及一种电缆故障监测系统。
背景技术
随着铁路信号技术的发展，信号电缆越来越多的被使用，并且其长度也越来越长，因此信号电缆发生故障的几率也越来越大。并且，由于信号设备的特殊性，在信号电缆发生故障时不能像通信及电力电缆那样，采用迂回或双端送电方式临时恢复，即现有技术中信号电缆故障处理起来费时费力，严重影响行车效率。此外，现有技术中的电缆故障处理方式也不能及时地、准确地判断故障地点并进行报警操作。
实用新型内容
针对现有技术中的缺少能够有效地、准确地对电缆故障进行监测的设备的技术问题，本实用新型提供了一种电缆故障监测设备，该设备包括：接收装置，用于接收电缆故障监测信号；以及处理装置，与所述接收装置连接，用于将所述电缆故障监测信号与标准信号进行比较；并且还用于在所述电缆故障监测信号与所述标准信号不一致的情况下判断所述电缆存在故障。
优选地，所述电缆故障监测信号包括电缆中接入的电阻值，所述标准信号包括标准电阻值，所述电阻连接在电缆的一对备用芯线之间。
优选地，所述电缆故障监测信号包括监测到的电缆脉冲波形，所述标准信号包括标准电缆脉冲波形，所述电缆故障监测信号来自电缆的一对备用芯线。
优选地，所述处理装置还用于：在判断所述电缆存在故障的情况下，监测电缆的一对备用芯线的电缆脉冲波形。
优选地，所述处理装置还用于：在判断所述电缆存在故障的情况下，根据监测到的电缆脉冲波形的传输时间和传输速度计算该电缆故障点的位置。
优选地，所述处理装置还用于：在判断所述电缆存在故障的情况下进行报警操作。
相应地，本实用新型还提供一种电缆故障监测系统，该系统包括：多个电缆；切换电路，用于切换所监测的电缆，其中所述多个电缆的每一个电缆的第一芯线的始端和第二芯线的始端与所述切换电路连接，所述多个电缆的每一个电缆的第一芯线的远端和第二芯线的远端与电阻连接，所述电缆中的所述第一芯线和所述第二芯线是所述电缆的一对备用芯线；电缆故障测试装置，用于监测电缆故障，与所述切换电路连接；以及根据本实用新型所提供的电缆故障监测设备，所述电缆故障监测设备与所述电缆故障测试装置连接。
优选地，所述切换电路包括与多个电缆中的每一个电缆对应的继电器，所述多个电缆的每一个电缆的第一芯线的始端和第二芯线的始端与所述继电器的常开触点连接，所述电缆故障监测设备与所述继电器连接以控制所述继电器的常开触点的闭合和断开，其中相邻的一个继电器的公用端和另一个继电器的常闭触点连接。
优选地，所述电缆故障测试装置包括脉冲回波测距装置和/或电阻测量装置；以及在所述电缆故障测试装置包括脉冲回波测距装置和电阻测量装置的情况下，该系统还包括与所述电阻测量装置对应的测试装置继电器，所述脉冲回波测距装置和所述电阻测量装置分别与测试装置继电器的常开触点和常闭触点连接，所述测试装置继电器的公用端和与多个电缆中的每一个电缆对应的继电器中的至少一者的公用端连接，所述电缆故障监测设备与所述测试装置继电器连接以控制所述测试装置继电器的常开触点的闭合和断开。
采用本实用新型所提供的电缆故障监测设备及系统，通过接收装置接收电缆故障监测信号，之后处理装置将所述电缆故障监测信号与标准信号进行比较，以及在所述电缆故障监测信号与所述标准信号不一致的情况下，判断所述电缆存在故障，能够实现实时地、有效地、准确地监测电缆故障，避免了因电缆故障而造成的安全事故的发生，进一步提高了行车安全和效率。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是根据本实用新型的一种实施方式的电缆故障监测系统的工作原理示意图；
图2是根据本实用新型的一种实施方式的电缆故障监测系统的部分示意图；
图3是根据本实用新型的一种实施方式的电缆故障监测设备的示意图；以及
图4是根据本实用新型的一种实施方式的电缆故障监测方法的示意流程图。
附图标记说明
101接收装置102处理装置
100电缆故障监测设备200电缆故障测试装置
300切换电路400第一芯线
500第二芯线
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
下面将举例说明本实用新型的思想，但应当理解的这些示例为非局限性示例，本实用新型的保护范围不限于此：
为了更加清楚地说明本实用新型的思想，下面以电缆故障监测系统为例对本实用新型所提供的电缆故障监测进行详细的说明。图1是根据本实用新型的一种实施方式的电缆故障监测系统的示意图，如图1所示，该系统可以包括：多个电缆(例如电缆1至60)；切换电路300，用于切换所监测的电缆，其中所述多个电缆的每一个电缆的第一芯线的始端和第二芯线的始端与所述切换电路连接，所述多个电缆的每一个电缆的第一芯线的远端和第二芯线的远端与电阻R连接(第一芯线400和第二芯线500的远端未在图1示出)，其中电阻R的值可以为2KΩ，但应该理解的是，电阻R的值可以根据实际情况进行配置，并不局限于本示例；所述电缆中的所述第一芯线和所述第二芯线是所述电缆的一对备用芯线；电缆故障测试装置，用于监测电缆故障，与所述切换电路连接；以及本实用新型所提供电缆故障监测设备100(将在下面进行详细说明)，所述电缆故障监测设备100与所述电缆故障测试装置200连接。
具体地，所述切换电路300用于切换所监测的电缆，即选择需要测试的电缆，用于根据来自电缆故障监测设备的控制信号选择多对电缆中的一对电缆进行测试。所述切换电路300可以包括继电器，并且继电器的数量与电缆的数量相同(例如对应于电缆1-60可以配置继电器之间ZHJ1-60，如图1所示)。即所述切换电路300可以包括与多个电缆中的每一个电缆对应的继电器，所述多个电缆的每一个电缆的第一芯线400的始端和第二芯线500的始端与所述继电器的常开触点连接，所述电缆故障监测设备100与所述继电器连接以控制所述继电器的常开触点的闭合和断开(即通过驱动电路来控制所述继电器的常开触点的闭合和断开，其原理与现有技术相同，为了不混淆本实用新型的保护范围，在此不再赘述)，其中相邻的一个继电器的公用端和另一个继电器的常闭触点连接，以及电缆故障监测设备可以向继电器提供控制信号以在需要切换时使相应的继电器的常开触点吸合；电缆故障测试装置可以提供故障监测回路所需的电源，在电缆对应的继电器的常开触点吸合时，该电源可以通过所选择的电缆向电阻供电，从而可以使故障监测回路获取相应的电缆故障监测信号，该电缆故障监测信号可以供电缆故障监测设备确定是否存在故障以及定位故障的位置。
当需要监测多个电缆中的一个电缆时，电缆故障监测设备100可以根据需要发出控制信号来使得切换电路300选择多个电缆中想要监测的那个。例如，当需要监测电缆1时，电缆故障监测设备100可以发出电缆1的继电器动作信号作为控制信号，切换电路根据该控制信号使电缆1所在回路接通，开始对其的监测过程；当需要监测下一个电缆时，电缆故障监测设备100可以发出下个电缆的继电器动作信号作为控制信号，切换电路300根据该控制信号使该下个电缆所在回路接通，开始对其的监测过程，如此继续监测其他电缆，在此不再赘述。更为优选地，电缆故障监测设备100可以设置对每个电缆监测一固定的时间，例如设置与每个电缆连接的继电器触点的闭合时间，以实现自动监测多个电缆。
优选地，电缆故障测试装置200可以包括脉冲回波测距装置和/或电阻测量装置。例如电缆故障测试装置200为脉冲回波测距装置或者电阻测量装置，以实现对电缆的监测。
更为优选地，所述电缆故障测试装置200可以包括脉冲回波测距装置和电阻测量装置，在这种实施方式中，该系统还可以包括与所述电阻测量装置对应的测试装置继电器(例如图1所示的ZHJ)，所述脉冲回波测距装置和所述电阻测量装置分别与测试装置继电器的常开触点和常闭触点连接，所述测试装置继电器的公用端和与多个电缆中的每一个电缆对应的继电器中的至少一者的公用端连接，所述电缆故障监测设备与所述测试装置继电器连接以控制所述测试装置继电器的常开触点的闭合和断开。采用这样的实施方式，电缆故障监测设备100可以在电阻测量装置测量出电缆存在故障的情况下发出测试装置继电器动作信号作为控制信号，切换电路300根据该控制信号使所述测试装置继电器的常开触点的闭合，以将电缆故障测试装置200切换到脉冲回波测距装置，以实现对电缆故障的具体位置进行确定。
对于每个电缆的监测过程将结合图2详细地描述，图2是根据本实用新型的一种实施方式的电缆故障监测系统的部分示意图，其中仅示出了对于一个电缆进行监测时的交互过程。
具体地，电缆故障测试装置200可以包括脉冲回波测距装置和/或电阻测量装置。脉冲回波测距装置和电阻测量装置可以是任何能够采集电缆故障监测信号的装置。例如，脉冲回波测距装置可以是电缆故障测试仪，其可以采用低压脉冲法对电缆进行测试；电阻测量装置可以测量如图1所示连接有电阻的电缆回路的阻抗。
图3是根据本实用新型的一种实施方式的电缆故障监测设备的示意图，如图3所示，该设备可以包括：接收装置101，用于接收电缆故障监测信号，例如来自电缆故障测试装置200的电缆故障监测信号；以及处理装置102，与所述接收装置101连接，用于将所述电缆故障监测信号与标准信号进行比较；并且还用于在所述电缆故障监测信号与所述标准信号不一致的情况下判断所述电缆存在故障。
针对不同电缆故障测试装置200的配置，接收到的电缆故障监测信号不同，并且电缆故障监测设备100的监测过程也存在不同之处，具体地：
实施例1
在电缆故障测试装置200仅包括电阻测量装置的情况下，所述电缆故障监测信号包括电缆中接入的电阻值，所述标准信号包括标准电阻值，所述电阻连接在电缆的一对备用芯线之间。对应地，处理装置102(例如工控机)，可以预先存储标准信号，例如标准电阻值为2KΩ。所述处理装置102可以将通过电缆故障测试装置200采集的电缆故障监测信号与标准信号进行比较，并且在所述电缆故障监测信号与所述标准信号不一致的情况下(监测到的电阻值超出正常范围，例如远远大于或者小于2KΩ)，判断所述电缆存在故障。
更为优选地，所述处理装置102还可以在判断所述电缆存在故障的情况下，进行报警操作，以在第一时间警示相关人员电缆故障，需要维修或更换等。例如可以以邮件和/或发送短信的形式将报警信息(例如发送“XX#电缆故障”字样，或者更为具体地，发送电缆具体的故障位置等信息)到相关人员的邮箱和/或移动通信设备上，和/或采用声/光报警的形式来警示等。
实施例2
在电缆故障测试装置200仅包括脉冲回波测距装置的情况下，所述电缆故障监测信号包括监测到的电缆脉冲波形，所述标准信号包括标准电缆脉冲波形，所述电缆故障监测信号来自电缆的一对备用芯线。对应地，处理装置102(例如工控机)，可以预先存储标准信号，例如与电缆脉冲波形对应的所述标准信号可以包括标准电缆脉冲波形。该标准电缆脉冲波形可以是在电缆良好的情况下电缆故障测试装置200以最佳增益和采样速率对每条电缆进行测量生成的。所述处理装置102可以通过电缆故障测试装置200采集的电缆故障监测信号与标准信号进行比较，并且在所述电缆故障监测信号与所述标准信号不一致的情况下判断该电缆存在。
此外，优选地，处理装置102在发现故障后，可以以不同的增益和采样速率多次对该对芯线进行测试以确保监测的正确性。
更为优选地，所述处理装置102还可以预先存储有每条电缆的长度、传输速度、公里标等信息，这样，在判断所述电缆存在故障的情况下，处理装置102还可以根据监测到的电缆脉冲波形的传输时间和传输速度计算该电缆故障点的位置。例如，根据监测到的电缆脉冲波形的传输时间和传输速度可以计算出在电缆中的传输距离，由于该电缆的长度和公里标已知，因此还可以确定出故障点在电缆上的位置(公里标)。
更为优选地，所述处理装置102还可以在判断所述电缆存在故障的情况下，进行报警操作，以在第一时间警示相关人员电缆故障，需要维修或更换等。例如可以以邮件和/或发送短信的形式将报警信息(例如发送“XX#电缆故障”字样，或者更为具体地，发送电缆具体的故障位置等信息)到相关人员的邮箱和/或移动通信设备上，和/或采用声/光报警的形式来警示等。
实施例3
在电缆故障测试装置200包括脉冲回波测距装置和电阻测量装置的情况下，所述电缆故障监测信号包括电缆中接入的电阻值以及监测到的电缆脉冲波形，所述标准信号包括标准电阻值以及标准电缆脉冲波形，所述电缆故障监测信号来自电缆的一对备用芯线。对应地，所述处理装置102首先根据实施例1的描述来判断所述电缆是否存在故障，之后，在判断所述电缆存在故障的情况下，处理装置102可以监测电缆的一对备用芯线的电缆脉冲波形。并且，根据实施例2中的描述，根据监测到的电缆脉冲波形的传输时间和传输速度计算该电缆故障点的位置。优选地，所述处理装置102还可以在判断所述电缆存在故障的情况下进行报警操作(具体操作与实施例1和2所述相似，在此不再赘述)。采用这样的实施方式，可以仅在电阻测量装置确定电缆存在故障的情况下，再切换到脉冲回波测距装置(如上图1所描述的)来对电缆故障点的位置进行确定，更加节省时间和能源并提高了脉冲回波测距装置的利用率。
图4是根据本实用新型的一种实施方式的电缆故障监测方法的示意流程图，如图4所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤1001，接收电缆故障监测信号；
步骤1002，将所述电缆故障监测信号与标准信号进行比较；以及
步骤1003，在所述电缆故障监测信号与所述标准信号不一致的情况下，判断所述电缆存在故障。
优选地，所述电缆故障监测信号包括电缆中接入的电阻值，所述标准信号包括标准电阻值，所述电阻连接在电缆的一对备用芯线之间。
优选地，所述电缆故障监测信号包括监测到的电缆脉冲波形，所述标准信号包括标准电缆脉冲波形，所述电缆故障监测信号来自电缆的一对备用芯线。
优选地，该方法还包括：在判断所述电缆存在故障的情况下，监测电缆的一对备用芯线的电缆脉冲波形。
优选地，在判断所述电缆存在故障的情况下，根据监测到的电缆脉冲波形的传输时间和传输速度，计算该电缆故障点的位置。
优选地，在判断所述电缆存在故障的情况下进行报警操作。
应当理解的是，上述电缆故障监测方法的各个具体实施方式，均已在电缆故障监测设备和系统的实施方式中做了详细地说明(如上所述)，在此不再赘述。并且，本领域技术人员可以根据本实用新型的公开选择上述各种实施方式中的任一者，或者选择上述各种实施方式的组合来配置电缆故障监测设备和系统，并且其他的替换实施方式也落入本实用新型的保护范围。
综上所述，采用本实用新型所提供的电缆故障监测设备及系统，能够实现实时地、有效地、准确地监测电缆故障，避免了因电缆故障而造成的安全事故的发生，进一步提高了行车安全和效率。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (9)
1.一种电缆故障监测设备，其特征在于，该设备包括：
接收装置，用于接收电缆故障监测信号；以及
处理装置，与所述接收装置连接，用于将所述电缆故障监测信号与标准信号进行比较；并且还用于在所述电缆故障监测信号与所述标准信号不一致的情况下判断所述电缆存在故障。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电缆故障监测信号包括电缆中接入的电阻值，所述标准信号包括标准电阻值，所述电阻连接在电缆的一对备用芯线之间。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电缆故障监测信号包括监测到的电缆脉冲波形，所述标准信号包括标准电缆脉冲波形，所述电缆故障监测信号来自电缆的一对备用芯线。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述处理装置还用于：
在判断所述电缆存在故障的情况下，监测电缆的一对备用芯线的电缆脉冲波形。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述处理装置还用于：在判断所述电缆存在故障的情况下，根据监测到的电缆脉冲波形的传输时间和传输速度计算该电缆故障点的位置。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理装置还用于：在判断所述电缆存在故障的情况下进行报警操作。
7.一种电缆故障监测系统，其特征在于，该系统包括：
多个电缆；
切换电路，用于切换所监测的电缆，其中所述多个电缆的每一个电缆的第一芯线的始端和第二芯线的始端与所述切换电路连接，所述多个电缆的每一个电缆的第一芯线的远端和第二芯线的远端与电阻连接，所述电缆中的所述第一芯线和所述第二芯线是所述电缆的一对备用芯线；
电缆故障测试装置，用于监测电缆故障，与所述切换电路连接；以及
根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的电缆故障监测设备，所述电缆故障监测设备与所述电缆故障测试装置连接。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述切换电路包括与多个电缆中的每一个电缆对应的继电器，所述多个电缆的每一个电缆的第一芯线的始端和第二芯线的始端与所述继电器的常开触点连接，所述电缆故障监测设备与所述继电器连接以控制所述继电器的常开触点的闭合和断开，其中相邻的一个继电器的公用端和另一个继电器的常闭触点连接。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电缆故障测试装置包括脉冲回波测距装置和/或电阻测量装置；以及在所述电缆故障测试装置包括脉冲回波测距装置和电阻测量装置的情况下，该系统还包括与所述电阻测量装置对应的测试装置继电器，所述脉冲回波测距装置和所述电阻测量装置分别与测试装置继电器的常开触点和常闭触点连接，所述测试装置继电器的公用端和与多个电缆中的每一个电缆对应的继电器中的至少一者的公用端连接，所述电缆故障监测设备与所述测试装置继电器连接以控制所述测试装置继电器的常开触点的闭合和断开。
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Cited By (1)
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| CN112098900A (zh) * | 2020-11-23 | 2020-12-18 | 北京天创凯睿科技有限公司 | 一种电缆连接状态的测试装置及测试方法 |
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2015
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| CN112098900A (zh) * | 2020-11-23 | 2020-12-18 | 北京天创凯睿科技有限公司 | 一种电缆连接状态的测试装置及测试方法 |
| CN112098900B (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-19 | 北京天创凯睿科技有限公司 | 一种电缆连接状态的测试装置及测试方法 |
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