通过特征频率的电缆系统问题检测的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于改变电缆系统的特征频率的装置，所述电缆系统包含电缆和经由所述电缆被供电的负载。
[0002]本发明进一步涉及包含所述装置的布置、用于寻找电缆系统中的问题的设备、电缆系统、方法、计算机程序产品和介质。
[0003]这种负载的例子是照明器和其它需要被电供应/供电/电馈给的单元。
【背景技术】
[0004]CN101635077A公开一种用于路灯电缆的防盗检测方法，其中可变频率输入电流信号被注入于路灯电缆中，并且其中将针对输入电流信号的不同频率测量输出电流信号和输出电压信号，并且其中路灯的谐振频率被考虑，并且其中实际路灯的数量需要被知道。这样，路灯电缆可以以一种相对复杂的方式被监控。
[0005]CN201690648U公开一种基于诸如GPRS或3G的无线传感网络的智能街灯系统。这样，街灯系统可以以一种相对复杂的方式被监控。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的是提供改进的装置。本发明的另外目的是提供布置、改进的设备、电缆系统、改进的方法、计算机程序产品和介质。
[0007]依据第一方面，提供一种用于改变电缆系统的特征频率的装置，所述电缆系统包含电缆和经由所述电缆被供电的负载，所述装置包含
用于检测负载中或附近的问题的第一电路，和
用于响应于来自第一电路的检测结果，通过激活(activating)在负载位置的阻抗，来改变电缆系统的特征频率的第二电路。
[0008]该装置包含用于检测负载中或附近的问题的第一电路。换言之，第一电路检测在负载位置的问题。装置包含用于响应于来自第一电路的检测结果而改变电缆系统的特征频率的第二电路。这通过例如激活在负载位置的阻抗来实现。换言之，响应于在负载位置的问题的检测，第二电路改变电缆系统的特征频率。这个特征频率可在中央位置被测量。作为结果，在负载位置的装置允许特征频率以相对低复杂度的方式被改变，并且允许在负载位置的问题以相对低复杂度的方式在中央位置被检测。这些是很大的优点。
[0009]该装置的一实施例由下述定义:所述第一电路包含用于检测位于负载处或其附近的电流信号或电压信号或阻抗的值的检测器。电流信号值和电压信号值和阻抗值很好地适用于检测问题，所述问题例如为负载具有过高的阻抗或过低的阻抗，或例如失载(missingload)，或例如断开的连接等等。两个或多个值可被检测以提高装置的性能。
[0010]该装置的一实施例由下述定义:所述电流信号包含流过负载的电流信号或其衍生物，所述电压信号包含存在于负载两端的电压信号或其衍生物，并且所述阻抗包含负载的电阻或其衍生物。流过负载的电流信号或该信号的衍生版本，和存在于负载两端的电压信号或该信号的衍生版本，和负载的电阻或该电阻的衍生版本很好地适用于检测所述问题。衍生物或衍生版本可以是平均值或均方根值或过滤值(filtered value)或另外的适配的值。
[0011]该装置的一实施例由下述定义:所述负载经由熔断器(fuse)被耦合到电缆，所述电流信号包含流过熔断器或流过负载的电流信号或其衍生物，所述电压信号包含存在于熔断器两端或负载两端的电压信号或其衍生物，并且所述阻抗包含熔断器的电阻或负载的电阻或其衍生物。在熔断器存在于负载和电缆之间的情况下，流过熔断器/负载的电流信号或该信号的衍生版本，和存在于熔断器/负载两端的电压信号或该信号的衍生版本，和熔断器/负载的电阻或该电阻的衍生版本很好地适用于检测所述问题。衍生物或衍生版本可以是平均值或均方根值或过滤值或另外的适配的值。
[0012]该装置的一实施例由下述定义:所述第二电路包含信号电容器和开关。所述信号电容器很好地适用于以相对低复杂度的方式改变电缆系统的特征频率，并且所述开关很好地适用于以相对低复杂度的方式响应问题的检测而激活/去活信号电容器。
[0013]该装置的一实施例由下述定义:所述开关响应于来自第一电路的检测结果进入导通模式，并且保持在该导通模式直到开关的重置。电缆系统中的问题可在电缆系统的通电或断电期间发生。电缆系统的特征频率的改变的检测可在电缆系统的断电期间完成。
[0014]该装置的一实施例由下述定义:所述信号电容器和开关串联耦合并形成第一分支的部分，所述负载形成第二分支的部分，所述第一和第二分支是并联的分支。该装置是复杂度最低的。第二分支可进一步包含串联耦合到负载的熔断器。
[0015]依据第二方面，提供一种包含如上文定义的装置并且进一步包含负载的布置。
[0016]依据第三方面，提供一种用于寻找电缆系统中的问题的设备，所述电缆系统包含电缆和经由所述电缆被供电的负载，并且包含如上文定义的装置，所述设备包含
用于测量电缆系统的特征频率的值的第三电路，和
用于将电缆系统的特征频率的测量的值与基准值比较的第四电路，其中测量的值和基准值之间的不同是由装置(10)的激活的阻抗引起的。
[0017]上文讨论的装置检测在负载位置的问题，并且作为响应，例如通过激活负载位置处的阻抗来改变电缆系统的特征频率。位于中央位置的设备包含用于测量电缆系统的特征频率的值的第三电路。这在电缆系统断电期间的安装之后第一次进行以获得基准值，并在电缆系统断电期间的通电之后第二次进行以监控电缆系统。该设备包含用于将电缆系统的特征频率的测量的值与基准值比较的第四电路。两个值之间的不同指示了在电缆系统中某位置上，装置在检测到问题之后正改变该特征频率。
[0018]第三电路的例子是扫描调谐分析仪(swept-tuned-analyzer)和快速傅立叶变换分析仪(Fast-Fourier-Transform-analyzer)。第四电路的例子是比较器(comparator)。
[0019]该设备的一实施例由下述定义:该设备进一步包含
第五电路，其用于从电缆系统的特征频率的测量的值以及从关于所述装置的信息衍生出电缆系统的电感的值，和
第六电路，其用于将电缆系统的电感的衍生的值转换为问题的位置或转换为定义问题的位置的距离。
[0020]在包含具有电容值C的信号电容器的装置已经激活该信号电容器的情况下，特征频率将等于一除以电容值C和电感值L的平方根和2 31的乘积。由于特征频率可被测量的事实并且由于装置的信号电容器的电容值已知的事实，从这个等式可以计算电感值L。这样，第五电路可从设备的位置到激活的信号电容器的位置衍生出电缆系统的电感值L。鉴于电缆的每单位距离的电感值由规格(specificat1n)定义的事实，第六电路可将衍生的值转换为问题的位置或转换为定义问题的位置的距离。
[0021]第五和第六电路的例子是计算器。第三电路到第六电路中的一个或多个可通过处理器实现。
[0022]该设备的一实施例由下述定义:所述电缆系统进一步包含经由所述电缆被供电的另一个负载，并且进一步包含耦合到另一个负载的另一个装置，所述另一个负载包含整流桥和存储电容器，所述设备进一步包含
第七电路，其用于产生用于向存储电容器充电的充电信号，被充电的存储电容器不影响第三电路的性能。
[0023]有时，每个负载包含经由整流器耦合到电缆的存储电容器。比如，例如扫描调谐分析仪的第三电路向电缆系统注入不同频率的信号，并且测量响应，和从这些响应计算特征频率。为了阻止这些存储电容器可能对第三电路的性能有影响，通过例如将注入的信号用作充电目的，这些存储电容器将在第三电路启动之前被充电。存在于被充电的存储电容器两端的电压幅度应当优选地大于注入信号和/或响应的电压幅度。在信号电容器已被激活的情况下，它也将被充电，但是通常它将被设计为使得它将被相对快速地放电，其中存储电容器和它们的环境被设计以尽可能长地保持充电。第七电路的一例子是发生器(generator )。为了进一步改进该设备，第七电路可被布置成，在已对信号电容器和存储电容器充电后，对信号电容器放电。此外，第七电路可被提供有放电单元，比如，例如开关的短路单元。该整流桥将阻止该放电单元可以对存储电容器放电。
[0024]依据第四方面，提供一种电缆系统，其包含电缆和经由所述电缆被供电的负载，并且进一步包含如上文定义的装置和/或如上文定义的设备。
[0025]依据第五方面，提供一种寻找电缆系统中的问题的方法，所述电缆系统包含电缆和经由所述电缆被供电的负载，并且包含如上文定义的装置，所述方法包含
第一步，测量电缆系统的特征频率的值，和
第二步，将电缆系统的特征频率的测量的值与基准值比较，其中测量的值和基准值之间的不同是由装置(10)的激活的阻抗引