CN208888173U - 一种通信光缆接续盒智能检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种通信光缆接续盒智能检测系统，包括双面电容传感器单元，与被测光缆接续盒连接，获取通信光缆接续盒内部电容分布状况的投影信息；电容测量和数据采集单元，对双面电容传感器单元获取的电容值进行测量、处理并发送给上位机；上位机，对通信光缆接续盒内部截面进行重建。本实用新型本利用非侵入性的电容层析成像技术，在无需人工攀爬杆塔、无需打开并查看接续盒内部的情况下，通过应用自主研发的双面电容传感器，利用计算机图像重建算法，即可完成接续盒内光纤及零部件锈蚀的图像重建，实现枕式光缆接线盒内部损坏的不断电智能检测，有效减少线路运维成本，极大提高线路运维效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信检测技术领域，尤其是一种通信光缆接续盒智能检测系统。
背景技术
枕式光缆接续盒通常放置在低压杆塔上，或电力竖井中，由于天气因素，盒内部极易进水或冰冻，导致零部件锈蚀、光纤断裂。以往，想要判断接续盒的好坏，只能通过人工爬上杆塔，打开接续盒检查内部损坏情况。
电容传感器利用电容的边缘效应，传感器对具有一定介电常数的介质会产生相应的电容值。各检测电极之间的组合可提供多个电容测量值，并以此作为重建图像的投影数据。以往的检测主要问题有灵敏度低、检测信号微弱等，这些问题都与传感器的形状、物理尺寸有关。而传感器的性能不仅仅由电极板间有效距离决定，增加有效面积可以提高传感器的灵敏程度，但会引入额外的噪声干扰。减少有效面积则对检测信号不敏感，图像重建分辨率将会降低。因此，对传感器的物理参数设计需要综合考虑。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种通信光缆接续盒智能检测系统，实现通信电缆接续盒内部无损检测。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种通信光缆接续盒智能检测系统，包括双面电容传感器单元，测量时被测光缆接续盒位于双面电容传感器单元内部，获取通信光缆接续盒内部电容分布状况的投影信息；电容测量和数据采集单元，对双面电容传感器单元获取的电容值进行测量、处理并发送给上位机；上位机，对通信光缆接续盒内部截面进行重建。
进一步地，所述双面电容传感器单元包括两平行设置的电极板，测量时被测通信光缆接续盒位于两电极板之间。
进一步地，所述电极板表面设置有m*n成矩阵排列的测量电极，相邻测量电极之间以及测量电极与周围区域之间设置有接地导体。
进一步地，所述电容测量和数据采集单元包括DSP控制模块、电容测量模块、交流放大电路模块、全波整流电路模块、低通滤波电路模块和AD测量电路模块，电容测量模块的输入端与双面电容传感器单元的输出端连接，输出端与交流放大电路模块的输入端连接，交流放大电路模块的输出端与全波整流电路的输入端连接，全波整流电路的输出端与低通滤波电路模块的输入端连接，低通滤波电路模块的输出端经AD测量电路模块后与上位机的数据输入端连接。
实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
本实用新型本利用非侵入性的电容层析成像技术，在无需人工攀爬杆塔、无需打开并查看接续盒内部的情况下，通过应用自主研发的双面电容传感器，利用计算机图像重建算法，即可完成接续盒内光纤及零部件锈蚀的图像重建，实现枕式光缆接线盒内部损坏的不断电智能检测，有效减少线路运维成本，极大提高线路运维效率。传统传感器多为圆环形，不适应光缆接续盒的形状，测量灵敏度极低。自主研发的双平面传感器，有效契合接续盒的形状，消除了电路噪声，大幅提高电容值测量灵敏度、准确性。
附图说明
图1是本实用新型检测系统结构示意图；
图2是本实用新型电容测量和数据采集单元结构示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
如图1所示，一种通信光缆接续盒智能检测系统，包括双面电容传感器单元，测量时被测光缆接续盒位于双面电容传感器单元内部，获取通信光缆接续盒内部电容分布状况的投影信息；电容测量和数据采集单元，对双面电容传感器单元获取的电容值进行测量、处理并发送给上位机；上位机，对通信光缆接续盒内部截面进行重建。
电容传感器主要由4部分组成:检测电极、绝缘管道、屏蔽电极和接地屏蔽罩。传统圆形传感器12个测量电极等距环绕，被测物体置于圆形电极中央，主要用于圆形、圆柱形物体的测量与成像。而光缆接续盒为立方形状，如使用传统圆形传感器，则无法准确测量并对内部损坏情况进行成像。因此我们自主研发了双面铜传感器。
双面电容传感器单元包括两平行设置的电极板，双面传感器由到铜导体构成，测量时被测通信光缆接续盒位于两电极板之间。电极板表面设置有4*3成矩阵排列的测量电极，相邻测量电极之间以及测量电极与周围区域之间设置有接地导体。传感器工作时，由于被测的光缆接续盒材质和水具有不同的介电常数，通过向12个电极施加一定的电压，介电常数会发生改变。此时，由数据采集系统将获取的电容值发送给图像重建系统他，由图像重建计算机负责根据算法将被测接续盒内部进水情况进行重建，并以可视化的方式实时显示。
如图2所示，电容测量和数据采集单元包括DSP控制模块、电容测量模块、交流放大电路模块、全波整流电路模块、低通滤波电路模块和AD测量电路模块，电容测量模块的输入端与双面电容传感器单元的输出端连接，输出端与交流放大电路模块的输入端连接，交流放大电路模块的输出端与全波整流电路的输入端连接，全波整流电路的输出端与低通滤波电路模块的输入端连接，低通滤波电路模块的输出端经AD测量电路模块后与上位机的数据输入端连接。
在测量时，该测量电路先对接续盒中的电容值进行测量，然后得到一个所需的微小的交流信号，将此信号经过交流放大电路放大后，再经全波整流电路将信号由交流信号变为直流信号，而后再经过低通滤波电路输出该直流信号，传递至计算机图像重建系统。被测通信光缆接续盒中电容的变化值非常小，因此电容经过测量电路后，序号经过放大处理，然后进行全波整流后，通过低通滤波电路除去高次谐波，得到与被测电容成正比的直流电压。
上位机对被测通信光缆接续盒内部截面进行重建，根据ETC图像处理算法对获取的电容值进行逆运算获得通信光缆接续盒内部的介电常数分布，重建通信光缆接续盒内部分布图像。ECT图像重建算法可描述为两大内容，即正问题的建模和逆问题的求解。正问题就是由已知的介电常数分布ε以及边界条件，求出各电极对间的电容值C，并得到电容值和介电常数之间的映射关系。ECT图像重建的关键步骤就是求解逆问题，即由测得的电容值求得介电常数分布。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (4)
1.一种通信光缆接续盒智能检测系统，其特征是，包括双面电容传感器单元，测量时被测光缆接续盒位于双面电容传感器单元内部，获取通信光缆接续盒内部电容分布状况的投影信息；电容测量和数据采集单元，对双面电容传感器单元获取的电容值进行测量、处理并发送给上位机；上位机，输入端接收电容测量和数据采集单元的数据，对通信光缆接续盒内部截面进行重建。
2.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述双面电容传感器单元包括两平行设置的电极板，测量时被测通信光缆接续盒位于两电极板之间。
3.如权利要求2所述的系统，其特征是，所述电极板表面设置有m*n成矩阵排列的测量电极，相邻测量电极之间以及测量电极与周围区域之间设置有接地导体。
4.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述电容测量和数据采集单元包括DSP控制模块、电容测量模块、交流放大电路模块、全波整流电路模块、低通滤波电路模块和AD测量电路模块，电容测量模块的输入端与双面电容传感器单元的输出端连接，输出端与交流放大电路模块的输入端连接，交流放大电路模块的输出端与全波整流电路的输入端连接，全波整流电路的输出端与低通滤波电路模块的输入端连接，低通滤波电路模块的输出端经AD测量电路模块后与上位机的数据输入端连接。
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| CN109187670A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-01-11 | 国网山东省电力公司信息通信公司 | 一种通信光缆接续盒智能检测系统 |
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