一种偶校验电缆型号识别方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种偶校验电缆型号识别装置，适用于具有识别信号芯线的电缆，且具有较高的系统的安全性，包括：一电缆识别码模块，用以提供一检测信号源，包括一基础码编码电路及一偶校验辅助校验码电路；一计算机检测控制模块，包括一检测识别码电路，用以接收并检测所述检测信号源，并提供一偶校验识别算法及一识别保护决策；一保护控制模块，用以接收并根据所述检测保护决策识别所述具有识别信号芯线的电缆的型号。本发明还提供一种基于前述装置的方法。
【专利说明】一种偶校验电缆型号识别方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统检测【技术领域】，尤其涉及线缆检测及维护领域工具，具体涉 及一种偶校验电缆识别方法及装置。
【背景技术】
[0002] 在工控与国防军工领域，广泛应用着各种不同性能、不同规模的电缆，电缆是信号 传输或者能量传输的重要载体，通用化测试模式中通用测试平台覆盖多型号产品的测试， 系统与设备之间的供电、控制、通讯传输均需通过电缆完成。特别在多型号测试平台上，用 户根据需要灵活选择不同型号的产品的测试电缆和相应的测试软件，实现不同型号产品的 测试。在测试设备一套，而被测产品多种型号的情况下，设备上的某个连接器通常可以通过 电缆与不同型号的被测产品连接，而被测产品端的连接器型号、电气定义往往不相同。要保 证被测产品的安全性、测试的正确性和可靠性，就必须保证测试电缆的正确性，传统方法中 测试人员只能依据电缆标识人工识别电缆型号，当电缆标识不清或者标识有误时出现的电 缆识别错误会使得测试平台与测试产品的错误连接导致产品电气损坏情况发生，当电缆为 大批量、多种型号时人工检测需反复核对、效率较低，准确性差，另外人工识别检测有误时 对电缆连接设备双方产品都缺乏必要的保护措施，造成传统电缆仅靠标识区别的人工识别 方法的系统安全性较低。
【发明内容】
[0003] 为解决前述问题，本发明的目的在于提供一种偶校验电缆型号识别装置，适用于 具有识别信号芯线的电缆，且具有较高的系统的安全性，包括：
[0004] 一电缆识别码模块，用以提供一检测信号源，包括一基础码编码电路及一偶校验 辅助校验码电路；
[0005] -计算机检测控制模块，包括一检测识别码电路，用以接收并检测所述检测信号 源，并提供一偶校验识别算法，并根据所述偶校验识别算法输出一识别保护决策；
[0006] -保护控制模块，用以接收并根据所述检测保护决策识别所述具有识别信号芯线 的电缆的型号。
[0007] 进一步地，所述检测信号源包括由一基础码及一偶校验识别码；所述基础码由基 础码编码电路对所述电缆进行统一基础二进制编码获得，编码最小位数取决于待识别的电 缆型号种类，每种待测型号的基础码为唯一编码；所述偶校验识别码由偶校验辅助校验码 电路采用偶校验的补充码对基础码进行校验位的辅助码字段设计获得，所述的基础码与偶 校验识别码共同构成一偶校验电缆识别编码表。
[0008] 进一步地，所述检测识别码电路还包括一隔离驱动电路，用以对所述基础码与偶 校验识别码进行隔离转换处理。
[0009] 进一步地，所述偶校验识别算法基于偶校验的识别码原则对所述检测信号源进行 识别处理，并依据识别结果实现所述识别保护决策的输出。
[0010] 进一步地，所述保护控制模块还用以对型号识别为不匹配的所述电缆进行错误报 警及对电缆连接实施断开保护。
[0011] 进一步地，所述保护控制模块还用以对型号识别为匹配的所述电缆进行接通操 作。
[0012] 本发明的另一目的在于提供一种基于前述偶校验电缆型号识别装置的方法，适用 于具有识别信号芯线的电缆，所述电缆还具有关键点保护信号芯线，其包括如下步骤：
[0013] 1)对具有识别信号芯线的电缆进行统一编码，获得由基础码与偶校验识别码共同 构成的偶校验电缆识别编码表；
[0014] 2)对包含识别码的识别信号芯线进行电平的隔离转换驱动后进行计算机采集处 理；
[0015] 3)根据电缆识别编码为偶校验的原则自动进行型号匹配；
[0016] 4)当识别码符合偶校验原则且匹配型号正确时，进行关键点保护信号芯线的连通 使能
[0017] 5)否则，输出保护控制指令，自动实施对关键点信号芯线的断开保护，从而实现完 成自动识别与保护功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本发明实施例中偶校验电缆型号识别装置的结构框图；
[0019] 图2为本发明实施例中电缆识别匹配工作模式示意图；
[0020] 图3为本发明实施例中偶校验电缆型号识别装置的工作原理图；
[0021] 图4为本发明实施例中隔离驱动电路的电路图；
[0022] 图5为本发明实施例中保护控制模块的电路图；
[0023] 图6为本发明实施例中电缆型号识别匹配的流程图；
[0024] 图7为本发明实施例中嵌入式检测装置软件的模块功能示意图。
[0025] 附图标记说明：11_电缆识别码模块；111-连接器插座；1111-基础码编码电路； 1112-偶校验辅助校验码电路；12-计算机检测控制模块；121-隔离驱动电路；122-检测识 别码电路；123-液晶显示器；124-连接器插座；13-保护控制模块。
【具体实施方式】
[0026] 为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作 详细说明如下。
[0027] 实施例：
[0028] 如图1所示，本发明的偶校验电缆型号识别装置，硬件部分包括：电缆识别码模块 11、计算机检测控制模块12、保护控制模块13 ;其中，计算机检测控制模块12装有检测装置 软件，其功能包括：电缆基础编码表的构造、偶校验识别算法以及检测保护决策。
[0029] 电缆识别码模块11用于提供电缆型号识别的检测信号源，电缆识别码模块11是 一种计算机二进制码的物理实现形式，采用" 1 "标识高电平，采用"〇"标识低电平，电缆识 别码电路11包含两部分，基础码编码电路111 1与偶校验辅助校验码电路1112，编码的位数 取决于待识别的电缆型号种类，为方便扩展识别种类，一般预留1-2位编码位。待识别的电 缆将其唯一编码电路作为身份ID区别于其它型号。
[0030] 计算机检测控制模块12用于电缆识别码模块11的自动检测与型号识别匹配，二 者通过连接器插座111和连接器插座124连接待识别电缆。并对检测匹配结果进行检测结 论的输出及保护控制模块13的执行信号的决策输出。其包括隔离驱动电路121及嵌入式 计算机单元122,作为检测识别码电路的嵌入式计算机单元122装有识别检测软件，并通过 一液晶显不器123实现显不输出。
[0031] 所述的隔离驱动电路121将输入的基础码与偶校验码隔离转换处理，输入嵌入式 计算机单元122的计算机数字量采集输入端口用于计算机编码采集，其中涉及到编码电路 的电平计算机数字量采集端口的电平匹配转换。如图4所示为隔离驱动电路的电路图。
[0032] 该识别处理的嵌入式计算机单元122采用一种DSP主处理芯片作为系统的控制中 枢。当然，计算机单元的选用不局限于嵌入式计算机处理器，其它形式的PC机并辅助数字 量检测接口的硬件同样能完成该功能。该实施例中使用DSP主处理芯片其通用GPI0端口 的输入属性满足满足计算机编码的数字量输入检测。含有基础码与偶校验编码的编码电路 经电缆传输，数字量输入端经转换隔离模块的电平转换及逻辑预处理，输入至DSP的数字 量输入端口检测，识别检测软件将识别结果显示至显示外设模块，该显示模块采用一种便 携式点阵式平板图形液晶显示器，该显示模块仅作为识别装置的一种输出配合设备并未列 入识别装置的组成部分。所述的液晶显示模块通过DSP主处理芯片的通用GPI0接口单元 实现与外设液晶显示模块的时序控制，实现检测结论的自动显示。
[0033] 保护控制模块13针对电缆中提交的关键信号予以计算机指令的程控自动连通与 关断处理，该模块响应所述计算机检测控制模块12的决策输出指令，输出指令经由主处理 芯片的通用GPI0端口的输出方向控制，输出指令自动控制一种电磁继电器信号连接回路， 当识别型号有效且与预定型号一致时，连通指令使得电缆中关键电气线路自动连通，否则 关断此回路，实现自动保护。如图5所示为保护控制模块的电路图。
[0034] 识别检测软件部分功能如下：嵌入式检测装置软件运行平台为DSP处理器及其外 围电路，通过控制GPI0端口的读写操作实现数字量检测、保护控制、显示时序控制及数据 传递。识别算法中偶校验的识别算法机制能够有效提高检测识别可靠性。
[0035] 软件功能模块如图7所示，所述检测装置软件包括二进制码检测模块1、偶校验检 测模块2、电缆型号匹配模块3、保护控制模块4、显示模块输出控制模块5和其它支持DSP 嵌入式软件正常运行的控制模块6组成，分别完成二进制码的检测，偶校验的编码校验原 则核对，电缆型号的匹配及检测结论的显示、关键信号的保护控制输出等功能。
[0036] 本发明的电缆识别匹配工作模式如图2所示，自动识别若干待识别电缆的型号， 所述待识别电缆连接与设备A与设备B之间，且符合连接插座一与连接插座二的结构特性， 其中待识别电缆的型号种类为n，且n种待识别电缆的电气特性不同。
[0037] 本发明的工作原理框图如图3所示，偶校验电缆型号识别装置中的电缆信号芯线 中包含三种定义的信号芯线，分别为识别信号芯线，其根数取决于编码位数。关键点信号芯 线即保护信号芯线，其他一般电气连接信号芯线。其中识别信号芯线是除已有电气信号线 为完成识别功能增加的若干功能芯线，关键点信号芯线为通用电缆所具有的保护芯线。
[0038] 识别信号芯线是识别码电路的重要组成部分，其位于设备A端包含偶校验的编码 电路，B端连接至识别主控模块，识别主控模块针对包含识别码的芯线进行电平的隔离转换 驱动后进行计算机采集处理，识别软件根据电缆编码为偶校验的原则自动进行型号匹配， 当识别码符合偶校验原则且匹配型号正确时，进行关键点保护信号的连通使能，否则，计算 机处理器输出保护控制指令，自动实施对关键信号的断开保护，从而实现完成自动识别与 保护功能。
[0039] 如上述，本发明的偶校验电缆型号识别装置工作特点如下：
[0040] 1.将多种不同型号的待识别电缆进行统一基础二进制编码，获得的基础码为唯一 编码；
[0041] 2.采用偶校验的补充码对基础码表中的待测型号进行校验位的辅助码字段设 计；
[0042] 3.依据基础码表与校验位码字段实现电缆唯一编码电路；
[0043] 4.将识别码电路经隔离驱动变换转变成计算机数字信号输入控制处理计算机进 行数字电平识别；
[0044] 5.控制处理计算机根据偶校验的识别码原则进行识别处理；
[0045] 6.控制处理计算机依据识别结果进行决策输出，对于识别错误予以断开保护，对 于识别正确的关键信号进行自动接通。
[0046] 本发明的偶校验电缆型号识别装置涉及的基础码编码原理如下：
[0047] 基础码编码设计方法采用计算机二进制码原理，二进制编码位数由待识别电缆的 型号种类数量决定，首先需确定进行型号识别的待识别电缆的型号种类数量。然后根据确 定的待识别电缆的型号种类数量，对待识别电缆的进行唯一编码设计。二进制码的位数与 需编码识别种类的对应关系为：
[0048] 2m =n....................................? ? (1)
[0049] 其中m为二进制码的位数，n为待识别电缆的型号种类数量。
[0050] 编码方法为从各编码位全0开始为待识别电缆逐一编码，具体方法为依次设置二 进制码中的各位具体的"〇"或者" 1"的码字，使其成为待识别电缆的唯一编码，依据此方法 编码出的型号码的最小编码值为〇,最大的编码值为2m-l。
[0051] 偶校验码的构造设计原理：
[0052] 根据基础码形成的待识别电缆具有唯一二进制识别码，理论上能够保证计算机识 别处理的完整性与正确性，偶校验的补充码的作用在于校正识别过程中可能出现的数据错 误。
[0053] 包含偶校验码的识别码构造方式为：
[0054] 识别码=基础码字段+偶校验码字段
[0055] 这样形成的完整识别码比基础码字段增加一个偶校验字段位，偶校验字段位的取 值应使整个识别码中的" 1"的比特个数为偶数。当基础码中的" 1"的个数为偶数时，偶校 验位就是"〇"，否者这个校验位就是" 1"，这样就可以保证完整的识别码中具有偶数个" 1"。
[0056] 识别计算机接收到识别码时，首先按照偶校验的要求检测识别码中" 1"的个数，如 果是偶数，表示识别码有效，继续进行识别。如识别码不符合偶校验原则，则该识别码无效， 退出识别流程，进行识别码非偶校验的原因的进一步失效排查。
[0057] 引入偶校验的设计编码效率为mAm+l)，其中基础信息字段占m个比特。编码效 率比仅采用基础码的编码效率有所降低，校验位的作用在于检测识别码是否存在编码错误 或者计算机识别错误，根据偶校验的协议约定，编码制作电路采用偶校验的编码方法，识别 软件基于偶校验的原则首先判断编码有效性。采用偶校验后的编码设计能够有效提高误码 率，当测试电缆识别码编码过程中有误时，识别结果出现与校验原则不一致的情况能够被 检测出来，避免出现因编码错误导致的识别型号错误。增加识别可靠性。
[0058] 待识别电缆种类的扩展性设计：
[0059] 待识别电缆的识别码编码位数依据为待测电缆型号种类总数，当该型号种类增加 时，仅需增加编码位数，且增加一位编码字段，即可将种类数量增加到原来的两倍，这种指 数增长方式尤其适应待测电缆的型号种类扩展。
[0060] 表1待识别电缆型号编码表
【权利要求】
1. 一种偶校验电缆型号识别装置，适用于具有识别信号芯线的电缆，其特征在于，包 括： 一电缆识别码模块，用以提供一检测信号源，包括一基础码编码电路及一偶校验辅助 校验码电路； 一计算机检测控制模块，包括一检测识别码电路，用以接收并检测所述检测信号源，并 提供一偶校验识别算法，根据所述偶校验识别算法输出一识别保护决策； 一保护控制模块，用以接收并根据所述检测保护决策识别所述具有识别信号芯线的电 缆的型号。
2. 根据权利要求1所述的偶校验电缆型号识别装置，其特征在于，所述检测信号源包 括由一基础码及一偶校验识别码；所述基础码由基础码编码电路对所述电缆进行统一基础 二进制编码获得，编码最小位数取决于待识别的电缆型号种类，每种待测型号的基础码为 唯一编码；所述偶校验识别码由偶校验辅助校验码电路采用偶校验的补充码对基础码进行 校验位的辅助码字段设计获得，所述的基础码与偶校验识别码共同构成一偶校验电缆识别 编码表。
3. 根据权利要求1所述的偶校验电缆型号识别装置，其特征在于，所述检测识别码电 路还包括一隔离驱动电路，用以对所述基础码与偶校验识别码进行隔离转换处理。
4. 根据权利要求1所述的偶校验电缆型号识别装置，其特征在于，所述偶校验识别算 法基于偶校验的识别码原则对所述检测信号源进行识别处理，并依据识别结果实现所述识 别保护决策的输出。
5. 根据权利要求4所述的偶校验电缆型号识别装置，其特征在于，所述保护控制模块 还用以对型号识别为不匹配的所述电缆进行错误报警及对电缆连接实施断开保护。
6. 根据权利要求4所述的偶校验电缆型号识别装置，其特征在于，所述保护控制模块 还用以对型号识别为匹配的所述电缆进行接通操作。
7. -种基于权利要求1所述偶校验电缆型号识别装置的方法，适用于具有识别信号芯 线的电缆，所述电缆还具有关键点保护信号芯线，其包括如下步骤： 1) 对具有识别信号芯线的电缆进行统一编码，获得由基础码与偶校验识别码共同构成 的偶校验电缆识别编码表； 2) 对包含识别码的识别信号芯线进行电平的隔离转换驱动后进行计算机采集处理； 3) 根据电缆识别编码为偶校验的原则自动进行型号匹配； 4) 当识别码符合偶校验原则且匹配型号正确时，进行关键点保护信号芯线的连通使能 5) 否则，输出保护控制指令，自动实施对关键点信号芯线的断开保护，从而实现完成自 动识别与保护功能。
【文档编号】G05B19/04GK104330990SQ201410549172
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】权晓蕾, 杨业明, 陈留涛, 郭悦, 尹伟伟, 林渊, 秦振汉 申请人:航天科工惯性技术有限公司