CN206696365U - 智能电缆校线器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了智能电缆校线器，其涉及一种校线装置，特别是涉及智能电缆校线器。所述智能电缆校线器包括发送器、接收器、主控板、IO接口板、显示屏、操作按钮、公共线接口、电池、面板，发送器对电缆芯线进行数字编码，接收器对电缆芯线进行解码，通过数据连接排线将主控板与IO接口板相连接，主控板分别与显示屏、公共线接口、操作按钮、电池相连接，面板用于固定各部件。使用本校线器可以对多芯电缆快速校对，快速找到所有芯线的对应关系，极大提高工作效率和准确性。收发双功能一体机设计，具有短路、重码故障检测，中文液晶屏状态读取，以及非常便利的线缆所在端口位置显示的功能。

Description

智能电缆校线器

技术领域

本实用新型涉及一种校线装置，特别是涉及一种智能电缆校线器。

背景技术

在自动化工程施工中，大量使用多芯电缆作为各种现场控制仪表、设备与中控室控制系统之间的信号传输介质，在施工接线时，需要对电缆进行绝缘、导通性能测试，尤其需要确认每一根芯线所对应的电缆线号是否两端对应，以保证仪表各种信号、电源的电缆正确连接，称其为校线工序。

传统的校线方法是需要两名技术熟练的、并且对图纸清楚的、配合默契的技术人员，使用对讲机和万用表，在电缆两端利用屏蔽线等公共线，通过逐一短接电缆一端的芯线，用万用表或者试灯在另一端进行寻找对应芯线并测量通断的方法，通过对讲机通信沟通，进行多次测量对方的短接或断开操作状态来确认并标记线号,准备下一步的接线工作。

但在实际工作中发现，很多施工单位对这个步骤要么不做,要么做的不彻底,有时候依靠线缆芯线上模糊的标记去猜测,甚至有的电缆连标记都没有,靠的是芯线边上一根色带去识别芯线然后就直接连接进入端子排,如果这一步出错会引起后期改错造成的施工进度影响很大。

实用新型内容

本实用新型目的是解决现有技术存在的问题，提供一种装置进行快速可靠的多芯电缆校对功能，具有操作简单、识别迅速，故障判断报警等功能，提高现场施工效率和准确度。

先介绍一下单片机AD电压：单片机通过模拟数字转换进行电压检测。

智能电缆校线器，所述智能电缆校线器包括发送器、接收器、主控板、IO接口板、显示屏、操作按钮、公共线接口、电池、面板，发送器对电缆芯线进行数字编码，接收器对电缆芯线进行解码，通过数据连接排线将主控板与IO接口板相连接，主控板分别与显示屏、公共线接口、操作按钮、电池相连接，面板用于固定各部件。

优选的，所述主控板包括单片机、公共线接口驱动电路、电源供电电路、液晶屏接口电路、操作按钮接口电路、状态显示电路、IO接口板连接端子，电池通过连接线连接到主控板，电池通过电源开关连接到电源供电电路，负责为单片机与其它部分进行提供+5V电源；单片机通过主控板内部接口电路连接显示屏，提供人机操作显示界面；操作按钮通过主控板内部接口电路连接到单片机提供人机操作及功能选择，充电接口通过连接线连接到主控板接口电路，然后通过主控板电池充电管理模块连接到电池，负责为内部电池充电及充满自停功能；单片机通过主控板内部排线连接接口与IO接口板连接，负责驱动IO接口板并采集端口数据，单片机AD电压采集接口与主控板的供电以及IO接口板的供电电路相连接，负责电压采集，实现电压异常报警功能；主控板的公共线接口驱动电路为公共线端子提供2.5V中点电压，作为接收器的参考电位。

优选的，发送模式下，主控板与IO接口板的信号传输方式为串行级联可扩展方式；主控板驱动IO接口板每个独立端口，发送编码后的数字串行信号到被测电缆上，被测电缆每一根芯线与公共线之间产生正或者负的电平信号，实现对每一个芯线进行数字编码。

优选的，接收模式下，IO接口板解码部分电路采用八选一线选芯片选择出一根被测线通过比较器与公共线电压进行比较，得到被测线路编码，然后通过连接排线连接到主控板的单片机进行解码，主控板单片机可同时进行八根线的同步解码。

优选的，所述IO接口板包括负责显示输出的串并协议转换电路，负责驱动LED指示灯进行状态显示；所述IO接口板包括负责驱动输出的串并协议转换电路，负责发送模式下的端口强驱动功能，实现对长线电缆的超强驱动能力；所述IO接口板包括负责端口状态回读的串并协议转换电路，负责为单片机回读所有端口状态，实现故障判断处理功能；所述IO接口板包括接收模式下的线选电路，负责线路分组采集数据；所述IO接口板包括接收模式下的比较器电路，负责对选线后的端口数据电平与公共线电平进行比较，把结果通过排线传送回主控板单片机译码；所述IO接口板包括端口保护功能，通过TVS瞬态抑制元件实现各个对外端口的静电防护功能。

优选的，所述显示屏为LED显示屏、单色液晶屏、彩色液晶屏、电阻电容触摸屏中的一种。

优选的，发送器具有芯线间短路报警功能，并能够通过状态LED或液晶显示屏显示出具体短路的芯线所在端口位置，发送器的报警方式为蜂鸣器或者语音提醒方式。

优选的，接收器具有重码检测报警功能，并能够通过状态LED或液晶显示屏显示出具体短路的芯线所在端口位置，接收器的报警方式为蜂鸣器或者语音提醒方式。

优选的，所述操作按钮包括模式开关或按钮、上下翻页按钮。

本实用新型的有益效果：使用本校线器对多芯电缆可以快速校对，快速找到所有芯线的对应关系，极大提高工作效率和准确性。收发双功能一体机设计，具有短路、重码故障检测，中文液晶屏状态读取，以及非常便利的线缆所在端口位置显示的功能。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型进一步详细描述：

本说明书包括任何附加权利要求、摘要和附图中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

智能电缆校线器，所述智能电缆校线器包括发送器、接收器、主控板、IO接口板、显示屏、操作按钮、公共线接口、电池、面板，发送器对电缆芯线进行数字编码，接收器对电缆芯线进行解码，通过数据连接排线将主控板与IO接口板相连接，主控板分别与显示屏、公共线接口、操作按钮、电池相连接，面板用于固定各部件。

所述主控板包括单片机、公共线接口驱动电路、电源供电电路、液晶屏接口电路、操作按钮接口电路、状态显示电路、IO接口板连接端子，电池通过连接线连接到主控板，电池通过电源开关连接到电源供电电路，负责为单片机与其它部分进行提供+5V电源；单片机通过主控板内部接口电路连接显示屏，提供人机操作显示界面；操作按钮通过主控板内部接口电路连接到单片机提供人机操作及功能选择，充电接口通过连接线连接到主控板接口电路，然后通过主控板电池充电管理模块连接到电池，负责为内部电池充电及充满自停功能；单片机通过主控板内部排线连接接口与IO接口板连接，负责驱动IO接口板并采集端口数据，单片机AD电压采集接口与主控板的供电以及IO接口板的供电电路相连接，负责电压采集，实现电压异常报警功能；主控板的公共线接口驱动电路为公共线端子提供2.5V中点电压，作为接收器的参考电位。

发送模式下，主控板与IO接口板的信号传输方式为串行级联可扩展方式；主控板驱动IO接口板每个独立端口，发送编码后的数字串行信号到被测电缆上，被测电缆每一根芯线与公共线之间产生正或者负的电平信号，实现对每一个芯线进行数字编码。

接收模式下，IO接口板解码部分电路采用八选一线选芯片选择出一根被测线通过比较器与公共线电压进行比较，得到被测线路编码，然后通过连接排线连接到主控板的单片机进行解码，主控板单片机可同时进行八根线的同步解码。

所述IO接口板包括负责显示输出的串并协议转换电路，负责驱动LED指示灯进行状态显示；所述IO接口板包括负责驱动输出的串并协议转换电路，负责发送模式下的端口强驱动功能，实现对长线电缆的超强驱动能力；所述IO接口板包括负责端口状态回读的串并协议转换电路，负责为单片机回读所有端口状态，实现故障判断处理功能；所述IO接口板包括接收模式下的线选电路，负责线路分组采集数据；所述IO接口板包括接收模式下的比较器电路，负责对选线后的端口数据电平与公共线电平进行比较，把结果通过排线传送回主控板单片机译码；所述IO接口板包括端口保护功能，通过TVS瞬态抑制元件实现各个对外端口的静电防护功能。

所述显示屏为LED显示屏、单色液晶屏、彩色液晶屏、电阻电容触摸屏中的一种。

发送器具有芯线间短路报警功能，并能够通过状态LED或液晶显示屏显示出具体短路的芯线所在端口位置，发送器的报警方式为蜂鸣器或者语音提醒方式。

接收器具有重码检测报警功能，并能够通过状态LED或液晶显示屏显示出具体短路的芯线所在端口位置，接收器的报警方式为蜂鸣器或者语音提醒方式。

所述操作按钮包括模式开关或按钮、上下翻页按钮。

以32芯电缆为例进行说明，智能电缆校线器包括如下部件：

16口接口板2块,专利保护范围不限于接口板IO数量和板卡数量以及连接形式，可扩展64线规模，由于采用级联模式可以进行无限级联扩展芯线校对数量。主控板1块,主控板包括单片机、电源供电电路、液晶屏接口电路、操作按钮接口电路、状态显示电路、IO接口板连接端子。液晶屏1块,用于显示校线结果。数据连接排线2条,用于连接主控板与IO接口板。操作按钮3只,用于模式切换和人机交互操作。电源按钮1只,用于接通或断开校线器电源。充电接口1个,用于对校线器电池充电。充电电池1个,用于为智能电缆校线器提供电源。亚克力面板1块,用于固定面板组件。外壳1套,用于提供智能电缆校线器所有部件的容纳和保护。充电线1条,用于为智能电缆校线器内部电池充电。

具体实施方案如下：电池为整个系统供电，通过开关进入主控板，通过主控板上的电源辅助电路升降压稳压后提供5V电源给单片机，同时提供电源给显示屏、IO接口板以及公共线驱动接口电路。主控板有电池充电管理模块，当充电接口有电源输入时可以为电池充电。主控板中的单片机负责显示屏驱动显示，用于显示校线结果、状态、报警等信息。主控板上的公共线驱动接口电路负责为公共线提供2.5V中点电压。主控板通过单片机驱动IO接口板，采用级联方式串行发送IO接口板驱动电路提供各个接线端口高低电平驱动和端口状态指示灯的驱动，最大64位。

发送模式下，主控板驱动IO接口板每个独立端口，发送编码后的数字串行信号到被测电缆上，被测电缆每一根芯线与公共线之间产生正或者负的电平信号，实现对每一个芯线进行数字编码的效果。

发送模式下主控板单片机通过串行芯片回读所有IO接口板端口的状态，通过逻辑算法比对发送数据和返回的数据是否相同，判断外部电缆芯线之间是否有短路现象，通过显示屏显示出短路所在端口，并同时在IO接口板端口的状态指示LED显示屏显示出短路的具体位置。发送模式是持续不断的在每一个电缆芯线上循环发送编码。

接收模式下，IO接口板上如果是64个芯线被分成8组，通过线选芯片选通被选择的一组芯线进入比较器与公共线电平进行比较，得到每一根芯线的数字编码，送入单片机，通过算法分离出每一根芯线的编码含义，每一根芯线都需要重复解码两遍，判断相同才认为有效数据，成功解码后的端口位置指示灯点亮，数据记录到内存中，有效数据将被显示到显示屏上，被选择的一组芯线的状态指示LED将被点亮，解码速度一般为一秒钟一组，所有64根芯线将在8秒解码完毕。

接收模式下如果解码后发现有重复编码，则进行报警并在显示屏上显示出来，程序会继续进行下一遍解码，直到全部解码正确，解码模式是循环的，直到用户切换到工作模式。

全部解码完毕后，如无重码则用户可以切换模式到工作模式，切换后所有已解码的端口的位置状态LED应常亮。

工作模式是显示屏显示当前所需要的如发送器的1号线对应接收器的第几号端口位置，同时本机的端口所在位置的LED闪烁，用户可以拆除所在端口的芯线套上线号，校线工作完成一根，用户可以使用上下翻页键进行选择下一个需要工作的芯线，直到所有芯线拆卸完毕，校线结束。

本机设有长时间无操作自动休眠功能，按任意键唤醒，休眠时间可设置。本机设有电池电压和各个分系统电压监控功能，当发现电压低或异常时，主控板单片机会驱动显示屏进行信息显示。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.智能电缆校线器，其特征在于：所述智能电缆校线器包括发送器、接收器、主控板、IO接口板、显示屏、操作按钮、公共线接口、电池、面板，发送器对电缆芯线进行数字编码，接收器对电缆芯线进行解码，通过数据连接排线将主控板与IO接口板相连接，主控板分别与显示屏、公共线接口、操作按钮、电池相连接，面板用于固定部件。

2.根据权利要求1所述的智能电缆校线器，其特征在于：所述主控板包括单片机、公共线接口驱动电路、电源供电电路、液晶屏接口电路、操作按钮接口电路、状态显示电路、IO接口板连接端子，电池通过连接线连接到主控板，电池通过电源开关连接到电源供电电路；单片机通过主控板内部接口电路连接显示屏；操作按钮通过主控板内部接口电路连接到单片机，充电接口通过连接线连接到主控板接口电路，然后通过主控板电池充电管理模块连接到电池，负责为内部电池充电及充满自停功能；单片机通过主控板内部排线连接接口与IO接口板连接，负责驱动IO接口板并采集端口数据，单片机AD电压采集接口与主控板的供电以及IO接口板的供电电路相连接，负责电压采集；主控板的公共线接口驱动电路为公共线端子提供2.5V中点电压，作为接收器的参考电位。

3.根据权利要求1所述的智能电缆校线器，其特征在于：发送模式下，主控板与IO接口板的信号传输方式为串行级联可扩展方式；主控板驱动IO接口板每个独立端口，发送编码后的数字串行信号到被测电缆上，被测电缆每一根芯线与公共线之间产生正或者负的电平信号，实现对每一个芯线进行数字编码。

4.根据权利要求1所述的智能电缆校线器，其特征在于：接收模式下，IO接口板解码部分电路采用八选一线选芯片选择出一根被测线通过比较器与公共线电压进行比较，得到被测线路编码，然后通过连接排线连接到主控板的单片机进行解码，主控板单片机可同时进行八根线的同步解码。

5.根据权利要求1所述的智能电缆校线器，其特征在于：所述IO接口板包括负责显示输出的串并协议转换电路，负责驱动LED指示灯进行状态显示；所述IO接口板包括负责驱动输出的串并协议转换电路，负责发送模式下的端口强驱动功能；所述IO接口板包括负责端口状态回读的串并协议转换电路，负责为单片机回读端口状态，实现故障判断处理功能；所述IO接口板包括接收模式下的线选电路，负责线路分组采集数据；所述IO接口板包括接收模式下的比较器电路，负责对选线后的端口数据电平与公共线电平进行比较，把结果通过排线传送回主控板单片机译码。

6.根据权利要求1所述的智能电缆校线器，其特征在于：所述显示屏为LED显示屏、单色液晶屏、彩色液晶屏、电阻电容触摸屏中的一种。

7.根据权利要求1所述的智能电缆校线器，其特征在于：发送器具有芯线间短路报警功能，并能够通过状态LED或液晶显示屏显示出具体短路的芯线所在端口位置，发送器的报警方式为蜂鸣器或者语音提醒方式。

8.根据权利要求1所述的智能电缆校线器，其特征在于：接收器具有重码检测报警功能，并能够通过状态LED或液晶显示屏显示出具体短路的芯线所在端口位置，接收器的报警方式为蜂鸣器或者语音提醒方式。

9.根据权利要求1所述的智能电缆校线器，其特征在于：所述操作按钮包括模式开关或按钮、上下翻页按钮。