基于行波原理的电缆断缆故障检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供了一种基于行波原理的电缆断缆故障检测装置。该装置包括：高压脉冲发生单元、低压脉冲发生单元、信号转换单元、计数单元和显示单元；高压脉冲发生单元向电缆端头发送高压脉冲信号，将电缆故障点瞬间处于短路状态；低压脉冲发生单元向电缆端头发送低压脉冲信号，在检测到电缆故障点处返回输入端；信号转换单元采集反射波信号并去除反射波信号的噪声；计数单元对反射波发生差异的位置进行计数；显示单元显示电缆端头接收到的反射波及显示计数单元所计数的数值。本实用新型专利技术提供的电缆故障检测装置能够快速准确辨别电缆断缆的准确定位，提高了检修人员的检测精度与速度，具有较强的实用性。

Fault Detection Device for Cable Broken Based on Traveling Wave Principle

The embodiment of the utility model provides a cable breaking fault detection device based on traveling wave principle. The device includes: high-voltage pulse generating unit, low-voltage pulse generating unit, signal conversion unit, counting unit and display unit; high-voltage pulse generating unit transmits high-voltage pulse signal to the end of the cable to make the fault point of the cable short-circuit instantaneously; low-voltage pulse generating unit transmits low-voltage pulse signal to the end of the cable and returns to the input end at the detected fault point of the cable; The signal conversion unit collects the reflected wave signal and removes the noise of the reflected wave signal; the counting unit counts the different positions of the reflected wave; and the display unit displays the reflected wave received by the cable end and the counted value of the display counting unit. The cable fault detection device provided by the utility model can quickly and accurately identify the accurate positioning of cable breakage, improve the detection accuracy and speed of maintenance personnel, and has strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
基于行波原理的电缆断缆故障检测装置
本技术涉及电缆断缆故障检测
，尤其涉及一种基于行波原理的电缆断缆故障检测装置。
技术介绍
电缆在工业上和生活当中都发挥着重要的作用，广泛应用于各行各业中，比如：铁路，航天，通信，电力系统等。与此同时，电缆的铺设方式不同就会带来不同的问题，会产生一些人为的或者非人为的损坏，或是由外部原因导致电缆中的导线断裂或者导线接触不良等问题，比如绝缘老化变质、绝缘受潮、机械损伤等。种种的问题导致了很难确定金属导线的断裂和损坏位置，给电缆的日常检修工作带来了很大的困难。传统的电缆检测方法多是采用电桥方法，在测量后还要进行人工校准，自动化程度偏低。应用传统的检测方法导致的检测速度慢，造价而且错检率高，工作效率低。因此，有必要设计一种新型的电缆断缆故障检测装置，对传统的电缆检测方法进行改进，采用自动化的方式提升检测速度和检测效率。
技术实现思路
本技术的实施例提供了一种基于行波原理的电缆断缆故障检测装置，以解决上述
技术介绍
中的问题。为了实现上述目的，本技术采取了如下技术方案：本技术的实施例提供的一种基于行波原理的电缆断缆故障检测装置，其特征在于，该装置包括：高压脉冲发生单元、低压脉冲发生单元、信号转换单元、计数单元和显示单元，所述高压脉冲发生单元与所述低压脉冲发生单元连接，所述低压脉冲发生单元与所述信号转换单元连接，所述显示单元分别与所述信号转换单元和所述计数单元连接；所述的高压脉冲发生单元，用于在电缆端头向故障电缆施加一个高压脉冲信号，将电缆故障点瞬间处于短路状态；所述的低压脉冲发生单元，用于分别在高压触发和按键控制下，在电缆端头向故障电缆施加一个低压脉冲信号，在检测到电缆故障点处返回输入端；所述的信号转换单元，用于采集所述低压脉冲信号的反射波信号，并去除所述反射波信号中的噪声；所述的计数单元，用于对所述反射波信号发生差异的位置进行计数；所述的显示单元，用于显示电缆端头接收到的所述反射波信号，以及显示所述计数单元所计数的数值。优选地，所述高压脉冲发生单元，包括：高压脉冲发生器和预先搭建的电缆环境；所述高压脉冲发生器，用于产生高压脉冲信号；所述电缆环境包括：电源输入端、输出端和接地端，所述电源输入端与第一供电电源连接，所述输出端与电缆的输入端连接，所述接地端接地；所述电源输入端，用于接入电源；所述输出端，用于向电缆输出所述高压脉冲发生器产生的高压脉冲信号，在电缆的故障点处发生击穿并产生电弧，将故障点状态转化为瞬间短路故障状态。优选地，所述低压脉冲发生单元包括：低压脉冲发生器、自动控制子单元与手动控制子单元，所述低压脉冲发生器分别与所述自动控制子单元和所述手动控制子单元连接；所述低压脉冲发生器，用于产生低压脉冲信号；所述自动控制子单元由所述高压脉冲发生单元自动触发，用于在接收到所述高压脉冲发生单元发出高压脉冲信号的同时，触发所述低压脉冲发生器经过所述信号转换单元向电缆发射低压脉冲信号；所述手动控制子单元，由用户进行手动控制，通过按键控制所述低压脉冲发生器，经过所述信号转换单元向电缆发射对比低压脉冲信号。优选地，在所述自动控制子单元中，所述低压脉冲信号，在遇到所述高压脉冲信号产生的电弧时发生反射，形成反射波信号，所述反射波信号的阻抗特征改变，由高阻抗变为低阻抗，形成低压脉冲短路波形；在所述手动控制子单元中，发射所述对比低压脉冲信号后，采集所述对比低压脉冲信号的反射信号，得到对比反射波信号。优选地，所述低压脉冲发生单元还包括：信号反馈端，所述信号反馈端与所述信号转换单元的信号输入端连接；所述信号反馈端，用于将所述低压脉冲信号和所述对比低压脉冲信号发送给所述信号转换单元。优选地，所述信号转换单元包括：A/D转换器和小波分析单元；所述A/D转换器包括：A/D转换脚和信号输出端，所述A/D转换脚与所述低压脉冲发生单元的信号反馈端连接，所述信号输出端与所述小波分析单元连接，所述A/D转换器用于，将所述反射波信号和所述对比反射波信号分别进行模数变换后发送到所述小波分析单元进行处理；所述小波分析单元分别与所述计数单元和所述显示单元连接，所述小波分析单元用于，对所述反射波信号和所述对比反射波信号，通过小波分析进行去噪处理。优选地，所述计数单元用于，将去噪处理后的所述反射波信号和所述对比反射波信号进行波形对比，对所述反射波信号发生差异的位置进行计数，并将计数结果发送给所述显示单元；所述计数单元的计数频率与所述信号转换单元的采样频率相同。优选地，所述显示单元包括但不限于：OLED显示屏；所述显示单元用于，实时显示所述低压脉冲单元的所述反射波信号和所述对比反射波信号的波形，以及显示所述计数单元的计数结果。优选地，所述显示单元，还用于显示所述反射波信号和所述对比反射波信号的波形在故障点处开始分离的情况，以及所述反射波信号和所述对比反射波信号之间的波形差异，用户根据分离位置和波形差异确定故障点位置。由上述本技术的实施例提供的技术方案可以看出，本技术实施例提供了一种基于行波原理的电缆断缆故障检测装置，该装置包括：高压脉冲发生单元、低压脉冲发生单元、信号转换单元、计数单元和显示单元，高压脉冲发生单元在电缆端头向故障电缆施加一个高压脉冲信号，将电缆故障点瞬间处于短路状态；低压脉冲发生单元在电缆端头向故障电缆施加一个低压脉冲信号，在检测到电缆故障点处返回输入端；信号转换单元采集低压脉冲信号的反射波信号，并去除反射波信号中的噪声；计数单元，用于对反射波发生差异的位置进行计数；显示单元显示电缆端头接收到的反射波波形，以及显示计数单元所计数的数值。本技术具有检测速度更快、效率更高的优点，且自动化程度高，更易于操作，能大幅提高电缆检修人员的工作效率。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明图1为本技术实施例提供的一种基于行波原理的电缆断缆故障检测装置的功能单元示意图；图2为本技术实施例提供的一种基于行波原理的电缆断缆故障检测装置的系统整体框图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于行波原理的电缆断缆故障检测装置，其特征在于，该装置包括：高压脉冲发生单元、低压脉冲发生单元、信号转换单元、计数单元和显示单元，所述高压脉冲发生单元与所述低压脉冲发生单元连接，所述低压脉冲发生单元与所述信号转换单元连接，所述显示单元分别与所述信号转换单元和所述计数单元连接；所述的高压脉冲发生单元，用于在电缆端头向故障电缆施加一个高压脉冲信号，将电缆故障点瞬间处于短路状态；所述的低压脉冲发生单元，用于分别在高压触发和按键控制下，在电缆端头向故障电缆施加一个低压脉冲信号，在检测到电缆故障点处返回输入端；所述的信号转换单元，用于采集所述低压脉冲信号的反射波信号，并去除所述反射波信号中的噪声；所述的计数单元，用于对所述反射波信号发生差异的位置进行计数；所述的显示单元，用于显示电缆端头接收到的所述反射波信号，以及显示所述计数单元所计数的数值。

【技术特征摘要】
1.一种基于行波原理的电缆断缆故障检测装置，其特征在于，该装置包括：高压脉冲发生单元、低压脉冲发生单元、信号转换单元、计数单元和显示单元，所述高压脉冲发生单元与所述低压脉冲发生单元连接，所述低压脉冲发生单元与所述信号转换单元连接，所述显示单元分别与所述信号转换单元和所述计数单元连接；所述的高压脉冲发生单元，用于在电缆端头向故障电缆施加一个高压脉冲信号，将电缆故障点瞬间处于短路状态；所述的低压脉冲发生单元，用于分别在高压触发和按键控制下，在电缆端头向故障电缆施加一个低压脉冲信号，在检测到电缆故障点处返回输入端；所述的信号转换单元，用于采集所述低压脉冲信号的反射波信号，并去除所述反射波信号中的噪声；所述的计数单元，用于对所述反射波信号发生差异的位置进行计数；所述的显示单元，用于显示电缆端头接收到的所述反射波信号，以及显示所述计数单元所计数的数值。2.根据权利要求1所述的基于行波原理的电缆断缆故障检测装置，其特征在于，所述高压脉冲发生单元，包括：高压脉冲发生器和预先搭建的电缆环境；所述高压脉冲发生器，用于产生高压脉冲信号；所述电缆环境包括：电源输入端、输出端和接地端，所述电源输入端与第一供电电源连接，所述输出端与电缆的输入端连接，所述接地端接地；所述电源输入端，用于接入电源；所述输出端，用于向电缆输出所述高压脉冲发生器产生的高压脉冲信号，在电缆的故障点处发生击穿并产生电弧，将故障点状态转化为瞬间短路故障状态。3.根据权利要求1所述的基于行波原理的电缆断缆故障检测装置，其特征在于，所述低压脉冲发生单元包括：低压脉冲发生器、自动控制子单元与手动控制子单元，所述低压脉冲发生器分别与所述自动控制子单元和所述手动控制子单元连接；所述低压脉冲发生器，用于产生低压脉冲信号；所述自动控制子单元由所述高压脉冲发生单元自动触发，用于在接收到所述高压脉冲发生单元发出高压脉冲信号的同时，触发所述低压脉冲发生器经过所述信号转换单元向电缆发射低压脉冲信号；所述手动控制子单元，由用户进行手动控制，用于通过按键控制所述低压脉冲发生器，并经过所述信号转换单元向电缆发射对比低压脉冲信号。4.根据权利要求3所述的基于行波原理的电缆断缆故障检...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽，岳远里，武建利，李勇，刘向龙，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：新型
国别省市：北京,11