用于无源检测和定位线束缺陷的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于无源检测和定位线束缺陷的方法和系统。一种用于检测电线（１００）或线捆（２００）中的缺陷的方法和系统，包括一对环绕电线或电线束的传感器（１５０），用于监测由环绕电线的传感器产生的信号中的脉冲的数据采集设备（３１０），以及诊断引擎（３２０）。诊断引擎包括：分析模块（４５０），用来确定由数据采集设备捕捉的信号的特征；以及判定模块（４７０），用于确定脉冲是否表示电线中的缺陷和缺陷的位置。该系统无源运行并能够被用于监测电线同时电线还在使用中且传送信号或电流，并且在不需要断开对要被监测电线的连接。

【技术实现步骤摘要】
用于无源1t测和定位线束缺陷的方法和系统本专利技术是在由国防部授权的合同号NO0421-05-D-0116下并且在得到TO 支持的情况下做出的。鹏对于本专利技术可以具有某些权利。技术背景在此所描述的系统和技术大体上涉及布线系纟充监测和诊断。更具体地说， 它们涉及用于检测线束中的故障(如磨蚀(chafing))的局部放电监测。线束(wiring harness)是捆扎在一起以简化其处理和，的一组电线。虽 然将电线捆扎成一组使得对它们进行集体处理的过程更加容易，但是也使得捆 中的對虫线的检查和修理更加困难。另外，因为电线被捆扎在一起，线束中的 电线在震动或其它物理装载期间会遭，擦和磨蚀，这会引起电线变差，最终 导致鹏啲斷氏。在诸如餅机的高震动环境中，该问题尤其明显。监测捆扎的线束中的电线是人们所希望的，以此在故障发生时并且在故障 变得严重到足以使电线传送的信号完全丢失之前检测出故障。已经4柳了各禾中 技术，包括外观检验、阻抗测试以及反射计(reflectometry)。然而，这些中的每 一种都具有局限性。例如，在很多环境中，例如在飞机内，在不明显地^l军电 线束的情况下，很多电线都不能被进行外观检验。阻抗测试需要连接和断开电 线，以便将它们附联(attach)到测试系统。颇计是一种有效的技术，其涉及 沿电线向下发送脉冲，然后当脉冲返回时研究它的RI寸的峰值和波形，但^ffl 常很少能够在问题严重程度尚小时检测出进展中的问题。实际上，这样的技术 不能有效地检测出磨蚀和磨损(fraying)。由于现有监测技术的这些和其它局限性，所以一直就需要用于检测和定位 电线缺陷(如磨蚀)的改进的系统。
技术实现思路
根据在此所描述的技术的一个方面，提供了一种用于对电线缺陷进行无源 监测的方法。该方法包括将第一传感皿第一位置附联到电线，以及将第二传 感器在第二位置附联到电线。当在至少一个传感器中检测到脉冲时，数据段被 从每个传感 捉，以使第一数据段被从第一传liW捉，第二数据段被从第二传^f捉。与该脉冲和所捕捉的数据相对应的时间标记也被捕捉。与该脉 冲相关联的一组信号特征根据第一数据段、第二 段和时间标记来计算。使 用该与脉冲相关联的信号特征来确定缺陷判定，所述缺陷判定表明检测至啲脉 冲是否表示被监测的电线中的缺陷。与该脉冲和时间标记相关联的缺陷判定被 存储在存储 库中。根据在此描述的系统的另一方面， 一种无源电线缺陷检测系统包括一对传 感器、数据采集设备以及诊断引擎。该对传感器中的每一个都被附联到要被监 测的电线，其中每个传感器位于沿电线的长度方向上的不同位置处。数据采集 设备被配置成从该对传感器的每一个传感器接收信号，并响应于在来自传感器 中的一个的信号中检测到脉冲而记录来自每个传感器的数据段。诊断引擎被配 置成从数据采集设备接收数据段，并输出缺陷判定，所述缺陷判定表明该脉冲 是否对应于电线中的缺陷。附图说明当参考附图阅读下面的详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面以及 优势将变得更好理解，在所有附图中相同的附图标记表示相同的部分，其中图1示出示例性电线和传感器的局部横截面，所述电线和传 例如可能 被用在飞机布线系统的一个实施例中；图2图示出被用在电线捆上的传感器的实施例；图3示意地图示出用于监测电线缺陷的示例性系统的一个实施例；图4图示出ffiil诊断引擎的数据流的一个实施例；图5图示出i!31分析模型的数据流的一个实施例；以及图6图示出判定模型的操作的一个实施例。具体实施方式如上面所讨论的，当前还没有这样的系统，所述系统會,在不断开电线的 连接或使高压信号通过它们的情况下检测和定位电线磨蚀。在此描述的方法和 系统可用于无源itt测线束中的电线，并检测^^虫电线中发生的故障，如磨蚀。 因为该系统无源地监测电线，因此能够避免单独电线的有源脉动(active pulsing)。这意歸能够在没有对电线所连接至啲系统运行造成干扰的情况下连 续地执行监测。此外，该技术还能够被用于对沿电线长度方向上的故障的位置 进行定位，从而兼顾到了更有目标性的修理和维护。图1图示出单个示例性电线。电线100具有导电芯110，并且被一层绝缘体120包围。齡电线被包裹在护套130中。电线导电芯110传送电信号，绝 缘体120和护套(sheath) 130保护电线不受机械损伤，并防止它与其它导电材 料(例如其他电线)直難触，那将会干扰电线的运用。单独电线励可以被 集合成电线捆以便更容易地处理。这将在下面更详细地讨论。如图1中所示，电线濯育,具有附联到它的传麟150，用于监测流过 该电线的信号。在一个实施例中，传感器，也称作电流探测器(probe)，是重量 轻的、柔性的传感器，其育^I多监测电线100内的电流。该传感器由柔性基底制 成，所述基底上布置有一个或多个导线170。探测器150的表面覆盖有管帽(cap) 175，用于防止导线接触相邻的导电表面。当被绕电线100环绕时，传感器150的导线170形成围绕电线100的环形 (toroidal)线圈。 一旦被附联到电线，这种布置就允许传感器150对所述电线 的导电芯110中流动的电流做出响应。本质上，导线170和芯110形成电流互 感器，其响应于由电线缺陷引起的放电而在导线中感应电流。在传感器中所感 应的电流肖詢多通过间接附联到导线170的负载(burden)电阻(未示出)来测量。除如图1中示出的、f顿单个传麟150的单个电线100的系统之外，还 可以〗顿这样的电流探测器来一 她测翻电线，如图2中所示。通常，当多 个电线100被捆扎在一起以便更容易地M时，它们被这样布置以使捆200内 的每个电线100彼此大概平行。因为单个捆中的电线通常在相同的位置之间走 线，所以通常在电线捆的^h末端提供一个集^^接器210，以使得更容易地与 系统的其余部分的电线连接和断开。当监测电线100的捆200时，可以^f顿独立的传繊150环绕捆内的每个 电线。这提供了关于捆的每个电线内流动的电流的个体化信息。然而，还可以 采用的方式是单个传感器150育^被绕整捆电线的外部缠绕，如图2中所示。 虽然这种布置考虑到由单个探测器150监测多个电线100，但是它没有考虑到直 接区分开捆200内的独立电线100的信号。除柔性缠绕之外，传感器育詢多被嵌入到电线末端的连接器210中，无论电 线是否被捆扎。例如，传li^可以被itA到连接器210中，每个电线100都端 接在该连接器中。可替换地，用于翻200的电线100的单个传麟可以被嵌 入到连接器210中。在另一布置中，育,M提供一对背对背的连接器(其中用于每个电线的传感親皮1tA在连接器体内)来创建内嵌式传繊250。这种内联(inline)传 感器育,用于连接两捆电线，并提供对捆内电线的监测。关于传感器的其他细 节和变化旨,在2005年8月16日授权的、名称为'TV多 发送它的结果到存储数据库330，所述存储 库330被物理连接到诊断弓摩的 硬件。报告(下面讨论的)可以被无线地发送到远离诊断引擎320本身的显示 器°再参考图3和4，缺陷判定480，与相关联的信号特征460—起，或者信号 400本身的复制，肯,被发送到存储数据库330。存储 库提供一个位置， 可以在稍后的时间点从该位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对电线缺陷进行无源监测的方法，所述方法包括：　　　　把第一传感器在第一位置附联到电线；　　　　把第二传感器在第二位置附联到电线；　　　　捕捉来自第一传感器的第一数据段，来自第二传感器的第二数据段，以及在第一传感器和第二传感器中的至少一个中检测到脉冲之时的时间标记；　　　　根据第一数据段、第二数据段和时间标记来计算与脉冲相关联的一组信号特征；　　　　使用与脉冲相关联的信号特征来确定缺陷判定，所述缺陷判定表明检测到的脉冲是否表示被监测电线的缺陷；以及　　　　在存储数据库中存储与脉冲和时间标记相关联的缺陷判定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M加内什，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]