一种船舶多芯电缆的故障检测系统和检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶多芯电缆的故障检测系统和检测方法，包括单片机控制系统、键盘输入模块、显示屏模块、时序模块、数据采集模块、绝缘检测电路、电缆故障检测电路、电缆故障测距电路、第一继电器阵列、第二继电器阵列和电源模块，单片机控制系统分别与电源模块、键盘输入模块、显示屏模块、时序模块、数据采集模块、绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路电连接，时序模块分别与第一继电器阵列和第二继电器阵列电连接，第一继电器阵列连接有被测的电缆内的不同线芯的一端，第二继电器阵列与被测的电缆内的不同线芯的另一端连接；本发明专利技术能够实时对电缆内多个线芯进行检测，检测速度快，准确性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电气技术与设备
，具体涉及一种船舶多芯电缆的故障检测系统和检测方法。
技术介绍
船舶多芯电缆作为船舶信号和能量传输的重要载体，应用越来越广泛。但是，船舶电缆常常受到腐蚀、潮湿以及高低温环境的影响，加上部分电缆作为移动铺设，往往会受到挤压弯曲等外力作用，从而使得船舶电缆无法避免的发生故障。另外由于船舶电缆芯数多，现有设备无法对多芯电缆进行快速的故障检测以及故障测距定位，使得大多数的多芯电缆浪费。对于船舶电缆，人们常常完全采用人工测试电缆的方法进行检测，时间长而且准确性差，严重影响力船舶的正常使用。目前，迫切地需要对船舶多芯电缆的故障进行检测以及故障测距定位，只有解决了多芯电缆的故障问题，才能使得船舶更加安全的运行，从而能减少因船舶电缆故障而造成的经济损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种船舶多芯电缆的故障检测系统和检测方法，本船舶多芯电缆的故障检测系统和检测方法能够实时对电缆内多个线芯进行检测，检测速度快，准确性高。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种船舶多芯电缆的故障检测系统，包括单片机控制系统、键盘输入模块、显示屏模块、时序模块、数据采集模块、绝缘检测电路、电缆故障检测电路、电缆故障测距电路、第一继电器阵列、第二继电器阵列和电源模块，所述单片机控制系统分别与电源模块、键盘输入模块、显示屏模块、时序模块、数据采集模块、绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路电连接，所述时序模块分别与第一继电器阵列和第二继电器阵列电连接，所述数据采集模块分别与绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路电连接，所述绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路分别与第一继电器阵列连接，所述第一继电器阵列连接有被测的电缆内的不同线芯的一端，所述第二继电器阵列与被测的电缆内的不同线芯的另一端连接。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述绝缘检测电路包括电阻R1、电阻R2、滑动变阻器R3、检流计、二挡三脚拨动开关、电流变送器、电压变送器和直流电源，所述直流电源的正极分别与电阻R1的一端和电阻R2的一端连接，所述电阻R1的另一端分别与检流计的一端和滑动变阻器R3的一端连接，所述滑动变阻器R3的另一端分别与直流电源的负极和二挡三脚拨动开关的引脚1连接，所述二挡三脚拨动开关的引脚2与被测的电缆内的不同线芯活动连接，所述二挡三脚拨动开关的引脚3与第二继电器阵列连接，所述电阻R2的另一端分别与检流计的另一端和第一继电器阵列连接，所述电流变送器与滑动变阻器R3串联且用于检测流过滑动变阻器R3的电流，所述电压变送器与滑动变阻器R3并联且用于检测滑动变阻器R3的电压，所述电压变送器和电流变送器分别与数据采集模块连接，所述直流电源的正极与单片机控制系统连接。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述第一继电器阵列内包括的继电器的数量、第二继电器阵列内包括的继电器的数量和电缆内的线芯的数量均相同，所述电阻R2的另一端分别与第一继电器阵列内的每个继电器连接，所述二挡三脚拨动开关的引脚3分别与第二继电器阵列内的每个继电器连接。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述电缆故障检测电路包括低压脉冲发生器和示波器，所述低压脉冲发生器与第一继电器阵列内的每个继电器连接，所述示波器与第一继电器阵列内的每个继电器连接，所述示波器与数据采集模块连接，所述低压脉冲发生器与单片机控制系统连接。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述电缆故障测距电路主要包括调压器，高压试验变压器，储能电容和线性电流耦合器，所述调压器与高压试验变压器连接，所述高压试验变压器与储能电容连接，所述储能电容与第一继电器阵列内的每个继电器连接，所述线性电流耦合器位于第一继电器阵列和第二继电器阵列之间，所述线性电流耦合器与数据采集模块连接，所述调压器与单片机控制系统连接。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述数据采集模块包括采样控制器、A/D转换器和数据缓冲器，所述采样控制器与AD转换器连接，所述AD转换器与数据缓冲器连接，所述数据缓冲器与单片机控制系统连接。本专利技术采取的另一个技术方案为：一种船舶多芯电缆的故障检测系统的检测方法，包括以下步骤：（1）通过键盘输入模块将电缆的线芯的数量发送到单片机控制系统内；（2）单片机控制系统对时序模块进行控制，时序模块依次对第一继电器阵列和第二继电器阵列内的继电器的开关进行控制；（3）单片机控制系统对绝缘检测电路进行控制，绝缘检测电路将自身检测的数据通过数据采集模块发送到单片机控制系统，单片机控制系统分析并计算出被测的电缆中两条线芯之间的绝缘电阻值以及被测的电缆中线芯的接地绝缘电阻值并通过显示屏模块显示出来；（4）单片机控制系统对电缆故障检测电路内的低压脉冲发生器发出控制命令，低压脉冲发生器向被测的电缆内的线芯中注入低压发射脉冲，示波器采集低压脉冲发生器中的低压发射脉冲和来自线芯内的反射波形并通过数据采集模块发送到单片机控制系统，单片机控制系统判断电缆的故障性质，当低压发射脉冲与反射脉冲同极性时，电缆的故障性质为断线故障，反之为短路故障，单片机控制系统发送电缆的故障性质到显示屏模块，显示屏模块显示电缆的故障性质；（5）当步骤（4）中电缆的故障性质为短路故障时，单片机控制系统控制电缆故障测距电路中的调压器，调压器不断升高电压并通过高压试验变压器对储能电容进行充电，储能电容对电缆内的线芯输入电压，电缆内的线芯中的故障点击穿放电并产生电流行波，线性电流耦合器采集电流波形并通过数据采集器发送到单片机控制系统，单片机控制系统对电流波形进行提取分析从而确定电缆内线芯的故障距离并通过显示屏模块显示出来。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术能够实时在线对电缆多个线芯的绝缘电阻依次进行检测，同时可以对多条线芯进行故障性质的判断，另外还可以对电缆的故障距离进行测距。由此可以及时准确对故障点进行判断，从而减少船舶多芯电缆因故障而导致的经济损失，有很大的经济使用价值，本专利技术检测速度快，准确性高。附图说明图1本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的绝缘检测电路的电路原理示意图。图3是本专利技术的电缆故障测距电路的电路原理示意图。图4是数据采集模块的电路原理示意图。图5是本专利技术工作流程图。具体实施方式下面根据图1至图5对本专利技术的具体实施方式作出进一步说明：如图1所示，一种船舶多芯电缆的故障检测系统，包括单片机控制系统、键盘输入模块、显示屏模块、时序模块、数据采集模块、绝缘检测电路、电缆故障检测电路、电缆故障测距电路、第一继电器阵列1、第二继电器阵列2和电源模块，所述单片机控制系统分别与电源模块、键盘输入模块、显示屏模块、时序模块、数据采集模块、绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路电连接，所述时序模块分别与第一继电器阵列1和第二继电器阵列2电连接，所述数据采集模块分别与绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路电连接，所述绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路分别与第一继电器阵列1连接，所述第一继电器阵列1连接有被测的电缆内的不同线芯3的一端，所述第二继电器阵列2与被测的电缆内的不同线芯3的另一端连接。本实施例中，如图2所示，所述绝缘检测电路包括电阻R1、电阻R2、滑动变阻器R3、检流计G、二挡三脚拨动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶多芯电缆的故障检测系统，其特征在于：包括单片机控制系统、键盘输入模块、显示屏模块、时序模块、数据采集模块、绝缘检测电路、电缆故障检测电路、电缆故障测距电路、第一继电器阵列、第二继电器阵列和电源模块， 所述单片机控制系统分别与电源模块、键盘输入模块、显示屏模块、时序模块、数据采集模块、绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路电连接，所述时序模块分别与第一继电器阵列和第二继电器阵列电连接，所述数据采集模块分别与绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路电连接，所述绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路分别与第一继电器阵列连接，所述第一继电器阵列连接有被测的电缆内的不同线芯的一端，所述第二继电器阵列与被测的电缆内的不同线芯的另一端连接。

【技术特征摘要】
1.一种船舶多芯电缆的故障检测系统，其特征在于：包括单片机控制系统、键盘输入模块、显示屏模块、时序模块、数据采集模块、绝缘检测电路、电缆故障检测电路、电缆故障测距电路、第一继电器阵列、第二继电器阵列和电源模块，所述单片机控制系统分别与电源模块、键盘输入模块、显示屏模块、时序模块、数据采集模块、绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路电连接，所述时序模块分别与第一继电器阵列和第二继电器阵列电连接，所述数据采集模块分别与绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路电连接，所述绝缘检测电路、电缆故障检测电路和电缆故障测距电路分别与第一继电器阵列连接，所述第一继电器阵列连接有被测的电缆内的不同线芯的一端，所述第二继电器阵列与被测的电缆内的不同线芯的另一端连接。2.根据权利要求1所述的船舶多芯电缆的故障检测系统，其特征在于：所述绝缘检测电路包括电阻R1、电阻R2、滑动变阻器R3、检流计、二挡三脚拨动开关、电流变送器、电压变送器和直流电源，所述直流电源的正极分别与电阻R1的一端和电阻R2的一端连接，所述电阻R1的另一端分别与检流计的一端和滑动变阻器R3的一端连接，所述滑动变阻器R3的另一端分别与直流电源的负极和二挡三脚拨动开关的引脚1连接，所述二挡三脚拨动开关的引脚2与被测的电缆内的不同线芯活动连接，所述二挡三脚拨动开关的引脚3与第二继电器阵列连接，所述电阻R2的另一端分别与检流计的另一端和第一继电器阵列连接，所述电流变送器与滑动变阻器R3串联且用于检测流过滑动变阻器R3的电流，所述电压变送器与滑动变阻器R3并联且用于检测滑动变阻器R3的电压，所述电压变送器和电流变送器分别与数据采集模块连接，所述直流电源的正极与单片机控制系统连接。3.根据权利要求2所述的船舶多芯电缆的故障检测系统，其特征在于：所述第一继电器阵列内包括的继电器的数量、第二继电器阵列内包括的继电器的数量和电缆内的线芯的数量均相同，所述电阻R2的另一端分别与第一继电器阵列内的每个继电器连接，所述二挡三脚拨动开关的引脚3分别与第二继电器阵列内的每个继电器连接。4.根据权利要求3所述的船舶多芯电缆的故障检测系统，其特征在于：所述电缆故障检测电路包括低压脉冲发生器和示波器，所述低压脉冲发生器与第一继电器阵列内的每个继电器连接，所述示波器与第一继电器阵列内的每个继电器连接，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马贵东，王红艳，张鹏，吴恒，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32