二次电缆智能对芯电子装置的制作方法

本实用新型涉及电缆测试仪器，特别涉及一种二次电缆对芯装置。

背景技术：

目前，电力二次系统中，二次回路的搭建基本采用多芯控制电缆，由于电缆的电缆芯标记不明显，且电缆两端的安装距离较远，因此需对电缆进行对芯工作确保二次回路连接的正确性。目前对芯工作采用两位工作人员分别在电缆两端，用手机或对讲机即时通信，一人在一端随意将一根电缆芯接地，另一人于另一端使用万用表对地逐根寻找目标芯的方法。缺点有如下：1、耗费人工，需至少两位工作人员进行对线工作；2、采用万用表对地逐一寻找目标芯，耗时长、效率低，过程中存在大量无效对线操作；3、需依赖稳定接地网，当电缆距离接地网较远或者不具备接地条件时，对线工作即受到限制；4、工作过程中使用的通讯工具对正在运行的继电保护设备存在干扰的风险。

为此，有些发明人发明了二次电缆对芯的装置减轻对芯工作量，如：【名称】一种用于二次电缆对芯的装置；【申请号】CN201420103072.4；【申请日】2014.02.27；【申请人】国家电网公司；国网山东省电力公司枣庄供电公司；【摘要】本实用新型公开了一种用于二次电缆对芯的装置，所述主装置空芯凹孔导线插孔设在主装置箱体上的一侧，所述电阻测量电路在主装置箱体内部，所述从装置箱体在主装置箱体的一侧，所述从装置空芯凸孔导线插孔设在从装置箱体上的一侧，所述共源分压多支路电源在从装置内部，所述电源自复位保护开关及指示灯与共源分压多支路电源连接，所述调节电阻与电阻测量电路连接，所述LED发光管与调节电阻串联，所述稳压二极管与LED发光管并联，所述滑动开关与主装置空芯凹孔导线插孔连接，且和电阻测量电路连接。该实用新型虽然可实现单人对芯工作，但是只有测量电路与之对应的电源电路经唯一接入线芯之后，测量电路中的LED发光管才会发光显示，不能计算断路和短路情况。

再如：【名称】一种多功能二次电缆测试仪；【申请号】CN201410505288.8；【申请日】 2014.09.26；【申请人】国家电网公司；国网安徽定远县供电有限责任公司；【摘要】本发明公开了一种多功能二次电缆测试仪，包括测试主机、测试附机；测试主机包括高压发生器、脉冲产生器及测试分析器；高压发生器一端与试验电压为AC500V的电源相连，另一端与测试主机接口相连；脉冲产生器设置于测试主机内部一端与高压发生器相连，另一端与二次电缆一段相连；测试附机通过附机端口与测试主机连接并通过另一测试主机接口与二次电缆另一端相连；测试分析器接受脉冲产生器产生的脉冲信号并分析处理。本测试仪功能完善，同时具备线号核对、线芯断路和短路检测、绝缘测试功能，并通过高压发生器产生单次冲击高压并通过脉冲产生器产生先后两次两个测试低压脉冲引导到故障电缆的故障相上，产生的回馈信号由测试分析器分析故障结果。该发明申请使用500V高压外接试验电源给发生器提供工作电源、利用夹线固定电缆芯，操作中的高压对人身存在一定安全风险；同时测试现场应能提供设备所需电源，对测试地点环境提出了主观要求，不适合推广。

综上所述，现有二次电缆对芯装置主要存在耗时费力、功能单一、无法单人操作等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有二次电缆对芯装置存在的缺点和不足，提供一种多用、高效、可单人操作二次电缆智能对芯电子装置。

本实用新型的二次电缆智能对芯电子装置，包括主侧机和辅侧机两部分，主侧机和辅侧机内部均设有单片机模块，可通过单片机对电缆芯的信号进行运算分析，获得对芯数据。所述主侧机和辅侧机均包含有稳压电路、单片机模块、供电控制电路、电源模块、电缆芯接入机模块。所述电缆芯接入机模块外置安装有接口端子排。

所述主侧机还连接有TFT触控显示模块，作为主侧机人机交互单元，实现对装置的触屏操作及数据显示。所述单片机模块和电缆芯接入机模块构成控制单元，控制单元通过信号通道连接TFT触控显示模块，负责传输、接收、分析TTL电平信号。所述稳压电路、供电控制电路、电源模块构成电源单元，电源单元通过电力线路连接TFT触控显示模块及单片机模块，负责为装置提供持续电源供应。

本实用新型只需将电缆的一端电缆芯接入主侧机部分，另一端电缆芯接入辅侧机部分，通过信号传输与反馈，单片机智能计算，即可实现多芯电缆同时对芯。

作为本实用新型的进一步说明，所述单片机模块由可分析TTL电平信号的32位单片机和控制电路组成。

作为本实用新型的进一步说明，所述电缆芯接入机模块的接口端子排采用12口弹片顶压式音箱插头，接口端子排7的每个端子均固定预设有一种脉冲信号源，可依次发出被单片机识别为0x01至0x0C的十六进制电平信号。

当主侧机端子通过接入的12根电缆芯向辅侧机发送信号后，辅侧机每个端子都将接收到主侧机发送过来的一个信号源，辅侧机单片机将接收到的信号经过叠加处理后，例如辅侧机 7号端子接收到主侧机1号端子的发送的0x01信号后，与辅侧机7号端子本身所对应的0x07 叠加，叠加成新的信号0x17，由原路返回给主侧机，主侧机接收到0x17的返回的信号后经过解调即可判断出辅侧机的7号端子所接电缆芯即对应主侧机1号端子电缆芯。实现过程中不需要借助地网形成信号传输回路，单根电缆芯即可完成信号发射和反馈。

当电缆中电缆芯出现短路情况时：假设电缆中有两根电缆芯出现短路，其中一根电缆芯两端接入主侧机和辅侧机的2号端子、3号端子、另外一根电缆芯两端接入主侧机的4号、辅侧机的5号端子，启动对芯程序，主侧机依次向对侧发送信号，因短路情况的存在，此时主侧机2号端子发送的信号将同时被辅侧机3号和5号端子同时接收，辅侧机3号和5号端子接收信号后经过信号处理返回给主侧机，此时主侧机的2号端子将接收到辅侧机4号、5 号返回的两个信号，单片机模块通过对两个信号分析，就能检测并分析短路情况，并将短路电缆数据显示在屏幕。

当电缆中电缆芯出现断路情况时：假如出现断路情况的电缆芯两端接入分别主侧机1号端子和辅侧机3号端子，则当主侧机通过1号端子发出信号后，因为断路存在，辅侧机并不能接收到此信号，同时主侧机1号端子也就不能接收到返回信号，单片机逻辑设定当辅侧机某端子接收不到信号，且主侧机某端子发出一个信号在规定时间内没有接收到返回信号，则判断此两端所接电缆芯断路，装置将断路电缆芯数据显示在屏幕。

所述TFT触控显示模块采用TFT全触控彩屏，模块内置有计时器、储存单元、显示控制单元、信号传输单元。TFT触控显示模块与单片机模块、电源模块、电缆芯接入机模块通过信号通道进行数据交互，可显示时间数据、储存数据、对芯数据。如此，可直接在触控屏幕上进行交互操作，控制程序的启动，直观显示对芯数据，操作极其简单

作为本实用新型的进一步说明，所述TFT触控显示模块内置有亮度控制单元，可根据需要调节屏幕亮度，可以最大限度降低装置功耗。

作为本实用新型的进一步说明，所述供电控制电路采用直流电源，并配备有220V交流充电电路，可以用220V交流电源对蓄电池进行充电，增强装置场地适应性。

作为本实用新型的进一步说明，所述稳压电路分别向TFT触控显示模块和单片机模块分出两条电源支路，两条电源支路均设有变压元件，可为单片机模块和TFT触控显示模块分别供应适压电源，如此可将直流电源转化为5V和3.3V电源分别供液晶屏和单片机使用。

作为本实用新型与现有技术相比取得了以下进步：

(1)装置主侧机和辅侧机均采用高容量低压直流蓄电池，确保供电的安全、持久；同时可利用220V家用电对装置电池进行充电，不受工作区域电源的限制。

(2)主侧机和辅侧机接口采用用弹簧按压式音响简易拔插接口，即拔即插，同时满足 12路电缆芯接入，安全、便捷、可靠。

(3)将电缆两端电缆芯分别接入装置主侧机和辅侧机的端子排后，无需再换线，装置可瞬时计算出电缆两端电缆芯的一一对应关系。通过装置智能芯片的分析，可计算出电缆中短路和断路的电缆芯号。

(4)装置含有TFT触控屏，可显示对芯结果、进行启动操作等功能，达到简易人机交互。装置通过两部分的独立设计，实现一人对线工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型二次电缆智能对芯电子装置的元件连接图。

图2为本实用新型二次电缆智能对芯电子装置的结构示意图。

图中，1-TFT触控显示模块；2-稳压电路；3-单片机模块；4-供电控制电路；5- 电源模块；6-电缆芯接入机模块；7-接口端子排；8-电缆芯；9-电源开关；10-壳体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参见图1至图2，本实用新型的二次电缆智能对芯电子装置，包括主侧机和辅侧机两部分，主侧机和辅侧机内部均设有单片机模块3，可通过单片机对电缆芯8的信号进行运算分析，获得对芯数据。所述主侧机和辅侧机均包含有稳压电路2、单片机模块3、供电控制电路 4、电源模块5、电缆芯接入机模块6。所述电缆芯接入机模块6外置安装有接口端子排7。

所述主侧机还连接有TFT触控显示模块1，作为主侧机人机交互单元，实现对装置的触屏操作及数据显示。所述单片机模块3和电缆芯接入机模块6构成控制单元，控制单元通过信号通道连接TFT触控显示模块1，负责传输、接收、分析TTL电平信号。所述稳压电路2、供电控制电路4、电源模块5构成电源单元，电源单元通过电力线路连接TFT触控显示模块1 及单片机模块3，负责为装置提供持续电源供应。TFT触控显示模块1、稳压电路2、单片机模块3、供电控制电路4、电源模块5、电缆芯接入机模块6均安装在壳体10中。

所述单片机模块3由可分析TTL电平信号的32位单片机和控制电路组成。所述电缆芯接入机模块6的接口端子排7采用12口弹片顶压式音箱插头，接口端子排7的每个端子均固定预设有一种脉冲信号源，可依次发出被单片机识别为0x01至0x0C的十六进制电平信号。所述TFT触控显示模块1采用TFT全触控彩屏，模块内置有计时器、储存单元、显示控制单元、信号传输单元。TFT触控显示模块1与单片机模块3、电源模块5、电缆芯接入机模块6通过信号通道进行数据交互，可显示时间数据、储存数据、对芯数据。所述TFT触控显示模块1 内置有亮度控制单元，可根据需要调节屏幕亮度。所述供电控制电路4采用直流电源，并配备有220V交流充电电路。所述稳压电路2分别向TFT触控显示模块1和单片机模块3分出两条电源支路，两条电源支路均设有变压元件，可为单片机模块3和TFT触控显示模块1分别供应适压电源。

本实用新型的二次电缆智能对芯电子装置使用方法如下：假定此根电缆的两头分别为M 和N端。

第一步，将M端12根电缆芯同时接入辅侧机装置的音箱简易接口，确定接触良好后打开辅侧机装置的电源开关9后操作人员走向N端即可。

第二步，将N端12根电缆芯同时接入主侧机装置的音箱简易接口，确定接触良好后打开主侧机的电源开关9，触控显示屏随即启动。

第三步，通过TFT触控显示模块1启动智能对芯程序，当二次电缆不存在短路和断路的情况时，主侧机所接的每根电缆芯依次向辅侧机发送预设且不同的TTL电平信号源，因此辅侧机的每个端子也都将接收到一个不同的信号源，同时辅侧机将收到的信号后经过叠加处理后原路返回给主侧机，主侧机接收到返回的信号经过解调后即可判断出主侧机所有端子所接电缆芯依次对应的辅侧机电缆芯所接端子号，并将分析数据显示在屏幕。

第四步，当其中有电缆芯8之间出现短路现象，假设短路电缆中的其中一根电缆芯两端接入主侧机2号、辅侧机的3号端子、另外一根电缆芯两端接入主侧机的4号、辅侧机的5 号端子，启动对芯程序，芯片计算后将数据通过主侧机屏幕显示。

第六步，当其中有电缆芯断路，假如断路的电缆芯两端接入主侧机1号端子和辅侧机3 号端子，则芯片计算后可将断路电缆芯数据显示在屏幕。

显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本实用新型所作的举例，而并非对实施的限定。对于所述领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。