基于M/T法的雙線并行斷點(diǎn)定位方案研究

林謀　鄒康

摘 要 本方案是基于積分定常法、NE555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器原理與M/T合成算法實(shí)現(xiàn)雙線并行斷點(diǎn)精確定位方法。主要根據(jù)并行雙線形成電容，電容值與雙線距離相關(guān)。通過(guò)積分算法得出雙線正對(duì)面積與間距，利用振蕩器輸出的頻率算出斷點(diǎn)距離，實(shí)現(xiàn)暗線分布情況下的斷點(diǎn)精確定位。

關(guān)鍵詞 積分定常法 多諧振蕩器 M/T合成算法 斷點(diǎn)精確定位

中圖分類號(hào)：TN929 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

目前，新樓層完工后，樓房的電線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)墻內(nèi)暗線分布，當(dāng)出現(xiàn)斷路的情況下，不能獲取斷點(diǎn)的具體位置，因此，給維修帶來(lái)很大難度。當(dāng)前斷點(diǎn)定位的方法主要是要求檢測(cè)線路可見，才能夠準(zhǔn)確定位斷點(diǎn)的位置。而且檢測(cè)的設(shè)備及電路均較為復(fù)雜，部分方案中使用穩(wěn)定高壓，使用安全得不到保障。

本方案是在低壓情況下，測(cè)量線纜直徑，再檢測(cè)出現(xiàn)斷點(diǎn)線路電容值，通過(guò)頻率算出斷點(diǎn)距測(cè)試點(diǎn)距離。測(cè)頻算法是整合M算法與T算法，最大限度減小斷點(diǎn)距離引起頻率計(jì)數(shù)出錯(cuò)。在合適的算法和測(cè)量電路下，能夠完全達(dá)到距離的精確測(cè)量。新方案的提出，為斷點(diǎn)檢測(cè)提供新的方法，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

二、工作原理

本方案主要通過(guò)測(cè)得線纜的直徑，通過(guò)積分算法確定電纜形成電容的正對(duì)面積和間距。使斷點(diǎn)位置距離成為影響電容容值的唯一因素。

處理器通過(guò)M算法測(cè)定在設(shè)定時(shí)間內(nèi)NE555定時(shí)器產(chǎn)生脈沖數(shù)量和T算法測(cè)量?jī)蓚€(gè)脈沖間時(shí)間間隔長(zhǎng)短。處理器通過(guò)濾波算法剔除兩種檢測(cè)算法的誤差后，精確測(cè)出雙線產(chǎn)生的電容值，從而得出斷點(diǎn)距檢測(cè)點(diǎn)的精確距離。

三、算法分析

（一）積分法唯一化變量。

（二）M/T算法測(cè)頻分析。

計(jì)算出電容值。

四、整體設(shè)計(jì)

（一）硬件電路設(shè)計(jì)。

如圖2所示，其為NE555構(gòu)成的多諧振蕩器電路，將有斷點(diǎn)的線纜檢測(cè)端兩根線接入PIN1與PIN2中，沒有正負(fù)之分。R1與R2根據(jù)多諧振蕩器頻率產(chǎn)生公式4確定，其中C為雙線產(chǎn)生電容值，f為多諧振蕩器的輸出頻率，T用于M/T算法時(shí)測(cè)量出一個(gè)多諧周期時(shí)長(zhǎng)。

（二）軟件設(shè)計(jì)。

在軟件設(shè)計(jì)中，首先，測(cè)得線纜直徑，確定雙線電容的正對(duì)面積和間距參數(shù)，達(dá)到變量唯一化的目的。

然后，處理器利用定時(shí)器與計(jì)數(shù)器同時(shí)工作，通過(guò)M/T算法測(cè)出頻率值，濾波后分別測(cè)出電容值，根據(jù)電容值的大小算出斷點(diǎn)距檢測(cè)點(diǎn)距離。程序設(shè)計(jì)流程如圖3所示：

五、總結(jié)

雙線并行斷點(diǎn)檢測(cè)的精確測(cè)量具有很大的研究?jī)r(jià)值，準(zhǔn)確地測(cè)量能夠給電纜維修帶來(lái)很大的方便，且采用低壓、數(shù)字式檢測(cè)，受環(huán)境和測(cè)量條件影響小，測(cè)量電路簡(jiǎn)單，均使用常見元器件，成本低。對(duì)控制器僅要求能高精度處理浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算、定時(shí)精確和采樣頻率高。使用資源少，便于集成化和擴(kuò)展新功能與控制器上。

（作者單位：重慶科技學(xué)院）

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