CN206894671U - 一种嵌入式被复线自检测模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式被复线自检测模块，包括：一设置于被复线通信设备中的被复线自检测模块本体；其中，被复线自检测模块本体内设置有一主控CPU芯片，以及与主控CPU芯片通信连接的信号通断测试单元、故障信号提取单元，以当被复线通信出现故障时，实现对故障点的快速检测与定位。

Description

一种嵌入式被复线自检测模块

技术领域

本实用新型涉及一种自检测模块。更具体地说，本实用新型涉及一种用于被复线的自检测模块。

背景技术

被复线通信是将被复线作为信息传输介质而实现语音和数据传输的通信系统，一般被复线采用增强钢芯双绞线平衡结构，具有低耗、廉价、耐磨、抗损、易于快速部署等优点，同时被复线通信具有抗干扰能力强，能有效抑制EMI等特点，常用于野战有线通信中。被复线通信设备是部队最常见、最重要的通讯设备之一。

但是，被复线通信在实际应用的过程中，还存在如下问题：

当处于对抗性强、复杂多变的战场环境下，由于各方面的原因，作为传输介质的被复线会遇到一系列的偶然因素，如自然灾害、人为破坏、战场损伤等，造成被复线短路、断路(特别是暗断)等故障，导致通信中断、影响通信。对于被复线故障，传统的通信兵排查故障的方法不能及时查明故障的位置，且费时费力，或用线缆故障检测仪又增加了部队保障设备，会直接导致通信成本增加，增加通信兵的负重，间接降低人员战斗力。因此，急需通过一种新的被复线通信检测模块，提高被复线故障的检测效率与速度。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种设置于被复线通信设备内的被复线自检测模块，其能够在进行被复线通信前，通过信号通断测试单元对被复线的通信情况进行自检测，如果通信正常，则建立通信连接，如果出现通信故障，则通过故障信号提取单元，对故障类型迅速判断，同时对故障点进行精确定位，以方便工作人员的检修，提高通信的质量与稳定性。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种嵌入式被复线自检测模块，包括：

一设置于被复线通信设备中的被复线自检测模块本体；

其中，所述被复线自检测模块本体内设置有一主控CPU芯片，以及与所述主控CPU芯片通信连接的信号通断测试单元、故障信号提取单元，以当被复线通信出现故障时，实现对故障点的快速检测与定位。

优选的是，其中，所述信号通断测试单元包括

与所述主控CPU芯片通信连接的DA转换器；

与所述DA转换器电连接的变压器，其包括有第一发射端与第二发射端；

以及设置于所述DA转换器与变压耦合器之间的数控选择开关；

其中，所述第一发射端与待测被复线线缆连接。

优选的是，其中，所述故障信号提取单元包括

一与待测线缆特征阻抗回路连接的变压器第二发射端；

依次设置于所述变压器第二发射端以及主控CPU芯片之间的信号减法器、信号滤波器、信号放大器以及AD转换器。

优选的是，其中，所述被复线自检测模块本体内与数控选择开关还电连接有一正常通信信号输出单元。

优选的是，其中，与所述主控CPU芯片还通信连接有一显示单元。

优选的是，其中，所述主控CPU芯片被设置为FPGA现场可编程门阵列。

本实用新型至少包括以下有益效果：

其一，通过在被复线自检测模块内设置的信号通断测试单元，在被复线建立通信前或者处于通信过程中，对被复线是否正常工作进行自检测，确保在被复线通信时信号的有效传输，提高通信的稳定性。

其二，当出现通信故障时，通过被复线自检测模块内设置的故障信号提取单元，不仅能够对故障的类型进行判定(短路、断路)，而且还能够对故障点位置进行高精度的定位，同时通过显示单元将相关信息显示出来，以减小维修工作人员的工作强度，提高维修工作的效果与效率，实现通信的快速恢复。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用一种嵌入式被复线自检测模块的电路结构示意图；

图2为本实用一种嵌入式被复线自检测模块的原理框图；

图3为本实用一种嵌入式被复线自检测模块的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1示出了根据本实用新型一种嵌入式被复线自检测模块的一种实现形式，其中包括：

一设置于被复线通信设备中的被复线自检测模块本体(未示出)；

其中，所述被复线自检测模块本体内设置有一主控CPU芯片1，以及与所述主控CPU芯片通信连接的信号通断测试单元2、故障信号提取单元3，以当被复线通信出现故障时，实现对故障点的快速检测与定位。设置在自检测模块中的主控CPU芯片，通过对信号通断测试单元以及故障信号提取单元的控制，实现在被复线通信之前，先对被复线的通信状态进行自检测，如果不存在通信故障，则建立正常的通信连接，如果出现通信故障，则利用时域反射原理实现对故障类型的判断以及故障点的精确定位，提高维修人员的故障处理速度与效果，尽快恢复被复线的正常通信。采用这种方案具有精确度高、效率高、灵活性强的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，所述信号通断测试单元包括

与所述主控CPU芯片通信连接的DA转换器4，DA转换器将主控芯片传来的数字信号转化为模拟信号以传输；

与所述DA转换器电连接的变压器5，其包括有第一发射端501与第二发射端502，变压器通过电压耦合作用将信号发送至第一发射端与第二发射端；

以及设置于所述DA转换器与变压耦合器之间的数控选择开关6，数控选择开关具有两个选择项，一是被复线建立通信前，连通测试单元，如果测试结果没有通信故障，则连通至正常通信信号输出单元，实现被复线的正常通信；

其中，所述第一发射端与待测被复线线缆连接。采用这种方案具有故障测试效果好、效率高、可实施效果好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，所述故障信号提取单元包括

一与待测线缆特征阻抗回路连接的变压器第二发射端，其用于接收变压器发送端的匹配阻抗信号以及叠加在变压器发送端的故障反射信号；

依次设置于所述变压器第二发射端以及主控CPU芯片之间的信号减法器7、信号滤波器8、信号放大器9以及AD转换器10，测试时数控选择开关选择连通，使用DA产生测试波形，并记录发送时间(Ts)，当待测线缆出现开路或者短路的情况时，会引起变压器发送端与变压器第一发射端的阻抗不匹配，产生的反射波形会在发送端叠加，而变压器第二发射端因为与带有特征阻抗的回路连接，故与变压器发送端的匹配阻抗完全匹配不会产生反射波形，此时将待测线缆端的叠加波形与特征阻抗回路波形通过减法器，就能恢复出待测线缆上的反射波形，但同时恢复出的波形由于含有许多线路上的杂波，再通过中心频点为DA发送信号频率的带通滤波器，对多余的杂波进行滤波作用，滤波后的信号再通过集成运器放进行放大处理，输出波形通过AD转换器将模拟信号转换成数字信号进行采样，将数字量输入到主控CPU芯片中，主控CPU芯片根据采集的信号，便能判断出第一次反射时，反射信号的幅度、极性，从而判断故障类型(开路、短路)，根据采集到信号的第一次峰值向前推移四分之一周期，得到反射信号第一次叠加的时间(T_f)，故信号从开始传输到出现故障信号反射时之间的时间差Td＝T_f–Ts，则故障点的距离为L＝v×Td/2。采用这种方案具有故障类型判断准确，故障点定位精确的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，所述被复线自检测模块本体内与数控选择开关还电连接有一正常通信信号输出单元11。当被复线经过信号通断测试单元后，没有出现通信故障时，则在数控选择开关的控制下，通过正常通信信号输出单元建立被复线的正常通信，采用这种方案具有通信信号安全系数高、稳定性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，与所述主控CPU芯片还通信连接有一显示单元12，当出现信号故障后，故障信号经过故障信号提取单元以及主控芯片的一系列处理后，直接将故障类型与故障位置通过显示单元显示出来，方便了工作人员对故障的处理。采用这种方案具有提高工作便利性、可实施效果好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述主控CPU芯片被设置为FPGA现场可编程门阵列。由于不同电缆长度对发送脉冲的幅度和宽度有不同的要求，同时考虑到反射波形的衰减问题，需要找到最适合该线缆传输的波形以及频率，故采用FPGA现场可编程门阵列，实现多次可编程输入。采用这种方案具有控制效果好、成本可控的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的一种嵌入式被复线自检测模块的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种嵌入式被复线自检测模块，其特征在于，包括：

一设置于被复线通信设备中的被复线自检测模块本体；

其中，所述被复线自检测模块本体内设置有一主控CPU芯片，以及与所述主控CPU芯片通信连接的信号通断测试单元、故障信号提取单元，以当被复线通信出现故障时，实现对故障点的快速检测与定位。

2.如权利要求1所述的一种嵌入式被复线自检测模块，其特征在于，所述信号通断测试单元包括

与所述主控CPU芯片通信连接的DA转换器；

与所述DA转换器电连接的变压器，其包括有第一发射端与第二发射端；

以及设置于所述DA转换器与变压耦合器之间的数控选择开关；

其中，所述第一发射端与待测被复线线缆连接。

3.如权利要求2所述的一种嵌入式被复线自检测模块，其特征在于，所述故障信号提取单元包括

一与待测线缆特征阻抗回路连接的变压器第二发射端；

依次设置于所述变压器第二发射端以及主控CPU芯片之间的信号减法器、信号滤波器、信号放大器以及AD转换器。

4.如权利要求1所述的一种嵌入式被复线自检测模块，其特征在于，所述被复线自检测模块本体内与数控选择开关还电连接有一正常通信信号输出单元。

5.如权利要求1所述的一种嵌入式被复线自检测模块，其特征在于，与所述主控CPU芯片还通信连接有一显示单元。

6.如权利要求1所述的一种嵌入式被复线自检测模块，其特征在于，所述主控CPU芯片被设置为FPGA现场可编程门阵列。