一种复杂环境下电缆遥感识别装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种复杂环境下电缆遥感识别装置，包括电源转换单元、调压单元、变频单元、输出单元、信息传输单元及远程遥感识别单元，电源转换单元由自动开关和电源转换装置组成；调压单元包括调压装置，由接触器一控制；变频单元包括变频装置，由接触器二控制；输出单元由变流隔离装置及出口电流检测装置组成；信息传输单元可与远程遥感识别单元进行信息互动及通讯，并具有移动网络转接功能，远程遥感识别单元为钳式电流表。本实用新型采用直接测量实际物流量的识别技术及码分多址无线信息传输技术，抗干扰极强，识别准确度达到100％。
【专利说明】
一种复杂环境下电缆遥感识别装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电缆施工技术领域，尤其涉及一种复杂环境下电缆遥感识别装置。
【背景技术】
[0002]随着企业的不断发展创新，各种改建项目逐渐增多。体现在电气安装工程中，各种技改项目如变电所改造、变频节能改造、除尘环保改造等工程量不断加大;在技改过程中，企业遵循力行节约、充分利旧、工艺简单化的原则，努力降低项目成本，减少企业改造投资投入，争取更大的经济利益。
[0003]在改建拆迀工程中，经常遇到电缆更改路径、电缆更换容量、电缆缩短、电缆加长、电缆移迀等施工项目，由于电缆所处的环境十分复杂，在施工时无形中加大了难度和危险性。尤其在电缆隧道内、高空电缆桥架内，以及电缆跨接等施工时，经常需要把某一路径电缆识别出来，从中切断后对接，稍有差错，就会出现人身伤亡事故。在电缆施工中事故发生的主要原因就是试验设备不精确，或者识别方法不正确，导致判断失误。
[0004]电缆识别在电缆施工及维护工作中具有重要意义。目前市售产品中既有针对停电电缆识别的仪器，也有针对带电电缆识别的仪器，但是在具体使用过程中，由于施工现场环境复杂、恶劣，电子检测设备受外界干扰严重，并且存在漂移现象。而上述产品都是通过信号注入法检测，信号强度较弱时存在失真现象，而且其在信息传输上采用简单的调频通讯技术，受噪音、距离干扰严重，安全保密性不强，很容易被第三方接收或破解后而诱导，可靠性差。因为这些设备普遍存在干扰误判现象，在施工中应用时带来了很大的安全隐患。
【发明内容】
[0005]本实用新型提供了一种复杂环境下电缆遥感识别装置，采用直接测量实际物理量的识别技术及码分多址无线信息传输技术，抗干扰极强，目的电缆识别准确度达到100%。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现:
[0007]—种复杂环境下电缆遥感识别装置，包括电源转换单元、调压单元、变频单元、输出单元、信息传输单元及远程遥感识别单元，所述电源转换单元由自动开关和电源转换装置组成，自动开关的一端连接交流220V电源输入端，另一端连接电源转换装置输入端；调压单元包括调压装置，调压装置由接触器一控制;变频单元包括变频装置，变频装置由接触器二控制;输出单元由变流隔离装置及出口电流检测装置组成;转换开关的一个输出端与调压装置输入端连接，另一个输出端与变频装置输入端连接，调压装置输出端及变频装置输出端连接后与变流隔离装置输入端相连;变流隔离装置的一个输出端连接目标电缆的加电端，目标电缆的另一端为接地端，变流隔离装置的另一个输出端接地;信息传输单元由蓄能电源和码分多址无线信息传输模块组成，其电源端与自动开关输出端相连，信号输入端与变流隔离装置的信号输出端相连;信息传输单元可与远程遥感识别单元进行信息互动及通讯，远程遥感识别单元为钳式电流表，用于检测目标电缆。
[0008]所述钳式电流表具有电流感应、频率感应及码分多址无线信息传输功能。
[0009]所述码分多址无线信息传输模块具有移动网络转接功能。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0011 ] I)采用真实物理量测量，且物理参数接近实际值，可淹没所有干扰源，比信号量注入法安全、可靠，在复杂环境下不受任何干扰，识别目的电缆的准确度达到100%;
[0012]2)采用电流、频率双重识别方法，检测结果更加准确、可靠；
[0013]3)除了对物理量大小的识别外，还具备方向识别功能，非目标电缆感应的物理量方向与目标电缆的物理量方向相反，为目标电缆的识别提供了对比参照；
[0014]4)在运用频率识别时，变频装置可输出频率在O?300HZ之间变化的电流，电流幅值大，干扰源可被忽略，便于识别，检测更加准确；
[0015]5)采用码分多址无线信息传输技术，解决了噪声干扰的难题，传输模块具有移动网络转接功能，解决了遥感距离受限的缺陷，理论上讲，电缆可为无限长，遥感距离可达到无限远。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型所述电缆遥感识别装置的结构示意图。
[0017]图2是本实用新型所述电缆遥感识别装置使用方法流程图。
[0018]图3是本实用新型所述断线剪的结构示意图。
[0019]图4是本实用新型所述电缆芯线外层防护处理的示意图。
[°02°]图中:A.电源转换单元B.调压单元C.变频单元D.输出单元E.信息传输单元F.远程遥感识别单元G.目标电缆ZK.自动开关ZKH.电源转换装置TY.调压装置U/F.变频装置BL.变流隔离装置Al.出口电流检测装置JCl.接触器一 JC1-1/JC1-2.接触器一触点JC2.接触器二 JC2-1/JC2-2.接触器二触点1.电缆2.钢带3.铜带4.芯线
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0022]如图1所示，一种复杂环境下电缆遥感识别装置，包括电源转换单元A、调压单元B、变频单元C、输出单元D、信息传输单元E及远程遥感识别单元F，所述电源转换单元A由自动开关ZK和电源转换装置ZKH组成，自动开关ZK的一端连接交流220V电源输入端，另一端连接电源转换装置ZKH输入端；调压单元B包括调压装置TY，调压装置TY由接触器一JCl控制；变频单元C包括变频装置U/F，变频装置U/F由接触器二 JC2控制;输出单元D由变流隔离装置BL及出口电流检测装置Al组成;转换开关ZKH的一个输出端与调压装置TY输入端连接，另一个输出端与变频装置U/F输入端连接，调压装置TY输出端及变频装置U/F输出端连接后与变流隔离装置BL输入端相连;变流隔离装置BL的一个输出端连接目标电缆G的加电端，目标电缆G的另一端为接地端，变流隔离装置BL的另一个输出端接地;信息传输单元E由蓄能电源和码分多址无线信息传输模块组成，其电源端与自动开关ZK输出端相连，信号输入端与变流隔离装置BL的信号输出端相连;信息传输单元E可与远程遥感识别单元F进行信息互动及通讯，远程遥感识别单元F为钳式电流表，用于检测目标电缆G。
[0023 ]所述钳式电流表具有电流感应、频率感应及码分多址无线信息传输功能。
[0024]所述码分多址无线信息传输模块具有移动网络转接功能。
[0025]如图2所示，采用本实用新型一种复杂环境下电缆遥感识别装置进行电缆遥感识别的具体操作方法如下:
[0026]I)熟悉现场；查看目标电缆所在系统的原始资料、运行状态记录、维修及使用记录，了解运行期间线路是否有过更改;对目标电缆的首末端进行定位，了解目标电缆中间是否有接头，电缆终端连接状态是否完好，包括有无锈蚀或裂纹现象、相序排列情况、安装螺丝是否齐全；
[0027]2)勘察目标电缆路径;根据目标电缆的外观特征包括型号、规格、新旧、粗细、颜色、生产厂家、米标、走向最大可能地识别目标电缆，并做好标记；
[0028]3)准备电缆遥感识别装置及电气施工工具，制作断线剪；断线剪由剪头5、机械传动装置6、手动杆7、手柄8和接地线9构成，剪头5、机械传动装置6和手动杆7依次连接构成剪刀主体;手动杆7由高强绝缘材料制成，尾部套装手柄8;手动杆7分为静杆和动杆，其上分别安装金属保护环，环间用软导线连接，并留有工作裕量;在静杆上引入接地线9，金属保护环与手柄8及机械传动装置6之间绝缘，并留有安全距离，作为切断电缆作业时的安全保护；同时目标电缆做好对地放电，并挂好接地线；(如图3所示)
[0029]4)拆卸目标电缆的首末端;拆卸过程中对电缆头进行保护，把电缆头放到平坦并便于操作的位置;若施工过程中出现超过I小时以上的作业间歇，则目标电缆终端要做好防潮、防护措施；
[0030]5)目标电缆终端确认；用校线器分别对目标电缆两个终端进行确认，保证两个终端是同一根电缆的两端，并且确认目标电缆的芯线及钢带、铜带都处于导通状态；
[0031]6)目标电缆绝缘检查；用绝缘摇表分别对电缆芯线及铜带、钢带的绝缘性能进行测试，确认目标电缆完好无损，测试后做好放电处理；
[0032]7)电缆遥感识别装置自检;在施工前先对电缆遥感识别装置进行自检，保证设备运行正常，自检方法为先把调压装置和变频装置给定回零位，输出短接，缓慢调节给定，并确认显示正常；
[0033]8)目标电缆的初步识别;把目标电缆两个终端的所有芯线分别短接在一起，并把一端接地;如果目标电缆是铠装电缆，则电缆两端钢带悬空，不能接地;然后向目标电缆的另一端施加试验电流，对预断开处进行遥感识别;根据识别结果初步判断目标电缆是否为目的电缆；
[0034]9)遥感识别过程如下:
[0035]使目标电缆两个终端的所有芯线及钢带、铜带都处于悬空状态，相互间及对地保持放电安全距离，保证电缆头位置安全可靠，不能反弹;把遥感识别装置的一个输出端接到目标电缆的一个终端钢带上，遥感识别装置的另一个输出端与目标电缆的另一个终端钢带共地，再把电缆遥感识别装置的输入端分别接到交流220V电源上；
[0036]在遥感识别装置通电之前，先用钳式电流表确认目标电缆是否有电流通过；
[0037]把遥感识别装置设置为电流识别模式；闭合自动开关，然后调节调压器，监视出口电流监测装置，分别施加5个以上且具有梯度的额定电流;钳式电流表的检测标记方向要始终保持不变；启动码分多址无线信息传输系统，建立遥感识别装置与信息传输单元之间的通讯，距离较远时启动移动网络转接功能；通过信息交换，确认识别电流是否与给定电流大小一致且随着给定大小变化而变化;如一致，再对并行敷设的非目标电缆进行识别，非目标电缆的感应电流方向与目标电缆电流方向应该相反;上述步骤完成后，可进一步确定目标电缆为目的电缆；
[0038]把遥感识别装置选择为频率识别模式；闭合自动开关，然后调节变频装置的输出频率，读取输出频率值，分别施加5个以上且具有梯度的额定频率;钳式电流表的检测标记方向始终要保持不变；启动码分多址无线信息传输系统，建立遥感识别装置与信息传输单元之间的通讯，距离较远时启动移动网络转接功能;通过信息交换，确认识别频率与给定频率大小是否一致且随着给定大小变化而变化;如一致，再对并行的非目标电缆进行识别，非目标电缆的频率方向与目标电缆频率方向应该相反;上述步骤完成后，即可更进一步确定目标电缆为目的电缆；
[0039]10)电缆芯线外层防护处理;把经过步骤9)初步确认为目的电缆I的芯线预断开处作为切入口，把外层防护皮截去500?600mm长，钢带2剪除300?400mm长，铜带3剪除200?300mm长，把钢带2、铜带3分别做好接地，并把断开的钢带2、铜带3的两端分别用细铁丝绑扎好，防止飞边及脱落，并把电缆芯线4分开作为芯线识别段；(如图4所示)
[0040]11)电缆芯线识别；电缆芯线分开后，按照步骤8)对每根线芯依次识别，进一步识别目标电缆，如果几次识别结果相同，则可预判目标电缆就是目的电缆；
[0041]12)切断已预判的目的电缆;操作人员站在绝缘等级超过电缆额定电压2倍以上的绝缘垫板上进行断线操作，在切割过程中随时观察断点的状态，防止发生意外；
[0042]13)目标电缆的断点与终端确认;预判的目的电缆断开后，分别对断点新形成的两个端头与原目标电缆终端进行校线，确认是同一电缆，则该电缆可最终确认为目的电缆;做好断点端头的标记，便于下一工序操作;至此，目标电缆识别全部结束。
[0043]本实用新型中，电源转换装置ZKH决定电缆遥感识别装置的工作模式。当装置设置在电流识别工作模式时，接触器JCl线圈带电，接触器JCl触点JCl-1、JC1_2闭合，电源通过ZK及转换装置ZKH内部的转接开关SK转接到调压装置B上；当装置设置在频率识别模式时，接触器JC2线圈带电，接触器JC2触点JC2-l、JC2-2闭合，电源通过ZK及转换装置ZKH内部的转接开关SK转接到变频装置C上。SK为选择开关，JCl、JC2为选择接触器，他们共同实现模式切换，保证调压输出与变频输出互不影响。
[0044]当装置设置在电流识别模式时，调压装置B工作，接触器JCl触点JCl-1、JC1_2闭合，调节调压装置B，可控制输出单元D中变流隔离装置BL的输出电流大小，此时遥感识别单元F必须选择在电流检测KI状态才能检测到电缆中的电流大小变化。
[0045]当装置设置在频率识别模式时，变频装置C工作，接触器JC2触点JC2-1、JC2-2闭合，调节变频装置C，可控制输出单元D中变流隔离装置BL的输出频率高低，此时遥感识别单元F必须选择在频率检测KF状态才能检测到电缆中的电流频率变化。
[0046]以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
[0047]【实施例】
[0048]本实施例中，如图1所示，电源转换单元A的自动开关ZK输入端1、2与交流220伏电源相连接，ZK输出端3、4与转换装置ZKH的输入端5、6相连接，ZKH的输出端7、8与调压单元B中的调压装置TY的输入端11、12相连接，ZKH的输出端9、10与变频单元C中的变频装置U/F的输入端13、14相连接;调压单元B的输出端15与变频单元C的输出端17及变流装置D的输入端19相连接，调压单元B的输出端16与变频单元C的输出端18及变流隔离装置BL的输入端20相连接;变流隔离装置BL的输出端21与目标电缆G的加电端29(钢带、铜带或芯线)相连接，变流隔离装置BL的输出端22接地；目标电缆单元G的接地端30与变流装置D的输出端22共地。
[0049]遥感识别单元F属于无线检测系统，可对目标电缆G进行识别，并与信息传输单元E进行数据交换;信息传输单元E由蓄电模块和码分多址无线信息传输模块构成，它的电源端25、26分别与自动开关的输出端3、4相连接，它的信号输入端27、28分别与出口电流检测装置Al的信号输出端23、24相连接(TAl、TA2为出口电流检测装置的感应端)，信息传输单元E可与遥感识别单元进行信息互动及通讯。
[0050]遥感识别电缆时，首先把遥感识别装置设置为电流识别模式，闭合开关ZK，然后调节调压器1￥，监视出口电流检测装置41，分别施加5六、1(^、2(^、4(^、6(^的电流(可根据电缆的额定电流选取不同的电流，但为了观察明显，数值间要有一定的梯度)，遥感表的检测标记方向始终要保持不变，启动码分多址无线信息传输系统，建立遥感识别装置F与主机信息传输单元E之间的通讯，距离较远时启动移动网络转接功能;通过信息交换，确认识别电流是否与给定电流大小一致、且随着给定大小变化而变化，如一致，再对并行敷设的非目标电缆进行识别，非目标电缆的感应电流方向与目标电缆电流方向应该相反，作为目标电缆的对比参照，此时，所测电缆可初步确定就是目的电缆；
[0051]然后把遥感识别装置选择为频率识别模式，闭合开关ZK，然后调节U/F的输出频率，读取U/F面板上的输出频率值，分别施加20HZ、50HZ、100HZ、150HZ、200HZ的频率(可根据电缆的额定电流及频率选取不同的数值，但为了观察明显，数值间要有一定的梯度)，遥感识别表的检测标记方向始终要保持不变，启动码分多址无线信息传输系统，建立遥感识别装置F与主机信息传输单元E之间的通讯，距离较远时启动移动网络转接功能;通过信息交换，看识别频率与给定频率大小是否一致、且随着给定大小变化而变化，如一致，再对并行的非目标电缆进行识别，非目标电缆的频率方向与目标电缆频率方向应该相反，作为目标电缆的对比参照，此时，所测电缆可进一步确定为目的电缆，
[0052]电缆芯线外层防护的处理:把目标电缆的芯线识别处(预断开处)作为切入口，按图4所示把外层防护皮剪除500mm长，钢带剪除300mm长，铜带剪除200mm长，把钢带、铜带分别做好接地，并把断开的钢带、铜带的两端分别用细铁丝绑扎好，防止飞边及脱落，并把电缆芯线分开(便于测量和分项剪断)，作为芯线识别段。
[0053]电缆芯线的识别:电缆芯线分开后，对每根线芯依次识别，进一步确认目标电缆，如果几次识别结果相同，则判断正确，目标电缆就是目的电缆；
[0054]在测试过程中，读取钳式电流表数值时，要关掉或远离对讲机及其他大功率无线通讯设备，以免干扰影响测量，造成误判。
[0055]在测试过程中，根据目标电缆的直径大小，更换适当的钳式电流表的钳头，以减少测量误差，同时降低由于电缆叠压造成的钳头卡接难度大的问题。
[0056]切断目标电缆:操作人员要站在绝缘等级超过电缆额定电压2倍以上的绝缘垫板(软质橡胶板或硬质环氧树脂板)上进行断线操作，在切割过程中随时观察断点的状态，发现异常或危险时要停止作业，并及时报告，启动相关应急预案。
[0057]目标电缆的断点与终端的确认:电缆断开后，分别对断点新形成的两个端头与原电缆终端进行校线，确认是同一电缆，则目标电缆就是施工所需要的目的电缆，同时做好断点端头的标记，便于下一工序操作。至此，电缆识别全部结束。
[0058]以上电缆遥感识别过程中所采用的技术参数如下:
[0059]I)电流识别时，输出电流范围O?250A，且大小连续可调；
[0060]2)频率识别时，输出频率范围O?300HZ，且大小连续可调；
[0061]3)遥感识别装置输入电压为?220V，电流容量1A以上即可；
[0062]4)信息传输单元与遥感识别单元之间采用码分多址无线信息传输技术进行信息交换，其发送、接收频率分别为:
[0063]发送:载频=0.030MHz X 载频号+825.0OOMHz ；
[0064]接收:载频=0.030MHz X 载频号+870.0OOMHz ；
[0065]5)断线器接地线线径在25mm2以上。
[0066]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种复杂环境下电缆遥感识别装置，其特征在于，包括电源转换单元、调压单元、变频单元、输出单元、信息传输单元及远程遥感识别单元，所述电源转换单元由自动开关和电源转换装置组成，自动开关的一端连接交流220V电源输入端，另一端连接电源转换装置输入端;调压单元包括调压装置，调压装置由接触器一控制;变频单元包括变频装置，变频装置由接触器二控制;输出单元由变流隔离装置及出口电流检测装置组成;转换开关的一个输出端与调压装置输入端连接，另一个输出端与变频装置输入端连接，调压装置输出端及变频装置输出端连接后与变流隔离装置输入端相连;变流隔离装置的一个输出端连接目标电缆的加电端，目标电缆的另一端为接地端，变流隔离装置的另一个输出端接地;信息传输单元由蓄能电源和码分多址无线信息传输模块组成，其电源端与自动开关输出端相连，信号输入端与变流隔离装置的信号输出端相连;信息传输单元可与远程遥感识别单元进行信息互动及通讯，远程遥感识别单元为钳式电流表，用于检测目标电缆。2.根据权利要求1所述的一种复杂环境下电缆遥感识别装置，其特征在于，所述钳式电流表具有电流感应、频率感应及码分多址无线信息传输功能。3.根据权利要求1所述的一种复杂环境下电缆遥感识别装置，其特征在于，所述码分多址无线信息传输模块具有移动网络转接功能。
【文档编号】G01R31/00GK205562699SQ201620127433
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】田印福
【申请人】中国三冶集团有限公司