王琪 董泉 楊夢麗



摘要:為了提高電力系統二次回路線纜的校線效率,開發了一款手持式新型電纜校線儀,具有線纜校線,語對講等功能,現場使用結果表明,該校線儀攜帶方便,擴展性強,操作簡單,提高了現場校線效率,是現場校線人員的理想校線工具。
關鍵詞:電纜校線;語音通信;工頻干擾
引言
電纜校線是電力系統二次回路檢修中的重要工作,目前常用的校線方法是利用萬用表測量線纜通斷并利用對講機輔助進行校線,該方法需要至少兩名工作人員配合,不僅費時費力而且容易出錯,更重要的是可能會受到現場嚴禁使用對講機等高頻設備的限制,導致該方法存在一定的局限性。
基于現場校線的特點和實際需求,研制了一款手持式電纜二次校線儀,旨在減少工作人員校線工作量,提升校線效率和準確性。該儀器由主機和從機兩部分組成,主機主要負責向各個待測線纜發送串行數據信息,從機負責解析串行數據信息和顯示電纜名稱,完成各個線纜的校線工作。
1.校線儀主機和從機原理框圖
校線儀由主機和從機構成,主機負責發送線纜名稱,從機負責接收和顯示線纜名稱。校線儀主機原理框圖如下所示:
主機能夠同時接8根待測線纜,帶有OLED液晶和快捷按鍵,在主界面可以編輯8個線路的名稱(字母和數字組合),為了提高通信速度,CPU和CPLD之間采用并行通信方式,CPLD負責將處理器發過來的并行數據進行緩存,然后將各個通道的數據串行發送到對應的輸出端子,串行數據中包含了線纜名稱和所接端子序號,串行數據帶有CRC校驗字節,防止從機接收錯誤數。
主機內置語音通信模塊,可以接收用戶的語音輸入,并通過語音端口將語音信息放大濾波后通過有線方式發送到從機語音接口。主機也可以接收從機發過來的語音信息,對信號進行濾波放大,并驅動喇叭將語音外放。
從機不斷接收待測線纜上由主機發送過來的串行信息,該串行信息接到CPU的串口輸入端,并由CPU完成數據接收、串行數據解析、校驗和判斷等工作。從機輸入端口帶有過壓防護功能,防止誤接輸入高壓信號導致從機損壞。從機可以接收主機發過來的音頻信息,通過喇叭進行外放,也可以發送語音信息到主機。主機和從機可以通過半雙工方式完成語音通信功能。
2.校線儀接線圖
從機和從機分別接到待測線纜的兩端,待測線纜的一端接到主機的輸出端子,主機的公共端與地線(或已知線纜)連接。利用軟鍵盤在主機板上的編輯各個線纜的名稱,也可導入已有的名稱信息或使用缺省的線纜名稱,然后按下發送鍵即可。
從機的公共端與地線(或已知線纜)連接,然后依次連接待測線纜的另一端,如果液晶上顯示“無信號”,則表明該線纜未與主機連接,如果從機接收到有效信息并校驗通過,則液晶上會顯示待測線纜的名稱,并發出蜂鳴器提示音,該根線纜校線完成,然后可進行下一根線纜的校線,直到完成所有線纜校線工作。
3.結束語
該電纜校線儀充分考慮了現場校線的實際情況,利用模擬電子技術、數字電子技術、嵌入式技術和通信技術,儀器使用簡單,大大提高了現場校線的效率和準確率。校線儀內置語音通信功能,省去了使用無線對講機的麻煩,也避免了一些應用場合禁止使用高頻通信設備的限制。
主機可以同時對8根線纜進行校線,多個主機可協同工作,理論上可以同時進行任意多根線纜的校線,具有極強的擴展性和適用性。單人即可完成電纜校線工作。該電纜校線器采用鋰電池供電,抗工頻干擾能力強,體積小,便于攜帶。
該電纜校線儀已在現場實際應用,測試結果表明,該校線儀能夠適應現場的電纜校線需求,大大縮短了校線時間,顯著降低了現場校線人員的工作強度,是電力系統二次回路線纜校線的理想工具。
參考文獻:
[1]谷玉海,冀欣等.多芯線纜自動測試系統研制[J].沈陽:儀表技術與傳感器,2014.
[2]張志斌.一種快速電纜校線儀的設計與應用[J].北京:電氣時代,2001.
[3]張凱,殷守斌.基于單片機控制的微機校線儀的設計[J].北京:電子世界,2013.