一种多通道电缆对线仪论文和设计-谷栋

全文摘要

本实用新型公开了一种多通道电缆对线仪，包括主机和从机；主机机箱的前面板上设有按键和主显示屏，机箱中设有主控制器、锁存器、输出驱动和双向缓冲器，主显示屏和按键分别与主控制器相连，主控制器通过控制总线和数据总线与锁存器和双向缓冲器相连，锁存器与输出驱动相连，输出驱动通过数据总线连接有多个主对线接口，输出驱动还与双向缓冲器相连；从机机壳上设置有从显示屏、播报器和从对线接口，机壳中设有为从机供电的电池、从控制器、从缓冲器和语音芯片，从控制器分别与从显示屏和语音芯片相连，语音芯片与播报器相连，从对线接口经从缓冲器与从控制器相连。本实用新型不但能得知线缆的通畅与否，还可以得知线缆的具体名称。

主设计要求

1.一种多通道电缆对线仪，其特征在于：包括主机和从机；所述主机包括机箱，机箱的前面板上设置有用于编辑待校线缆标识信息的按键和用于显示待校线缆标识信息的主显示屏，机箱中设置有主控制器、锁存器、输出驱动和双向缓冲器，主显示屏和按键分别与主控制器相连，主控制器通过控制总线和数据总线与锁存器和双向缓冲器相连，锁存器与输出驱动相连，输出驱动通过数据总线连接有多个主对线接口，并且主对线接口设置在机箱的后面板上，输出驱动还与双向缓冲器相连；所述从机包括机壳，机壳上设置有从显示屏、播报器和从对线接口，机壳中设置有为从机供电的电池、从控制器、从缓冲器和语音芯片，从控制器分别与从显示屏和语音芯片相连，语音芯片与播报器相连，从对线接口经从缓冲器与从控制器相连。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种多通道电缆对线仪，其特征在于：所述机箱采用便携式的3U机箱。

3.根据权利要求1所述的一种多通道电缆对线仪，其特征在于：所述机箱的前面板上还设置有与主控制器相连的指示灯，机壳上设置有与从控制器相连的照明灯。

4.根据权利要求1所述的一种多通道电缆对线仪，其特征在于：所述机箱的后面板上设置有电源插口和电源开关。

5.根据权利要求1所述的一种多通道电缆对线仪，其特征在于：所述锁存器采用8个16位锁存器，输出驱动包括128个三极管；所述主对线接口采用插件式结构，包括4个32位的凤凰端子。

6.根据权利要求1所述的一种多通道电缆对线仪，其特征在于：所述机箱的后面板设置有一个与已知线缆的一端相连的主公用地端口，机壳上设置有与该已知线缆的另一端相连的从公用地端口。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种多通道电缆对线仪，应用于电力系统现场的校线工作。

背景技术

在电力系统现场中，线缆对线工作是电力系统二次回路检修中不可缺少的环节，目前普遍采用的方法是利用万用表（或通灯）量通断并利用对讲机辅助进行校对，这些方法至少需要两名工作人员配合，不仅费时费力而且容易出错，一定程度上降低了工作效率，更重要的是可能会受到现场严禁使用对讲机等高频设备的限制，导致校线工作难度和工作量增大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种多通道电缆对线仪，不但能得知线缆的通畅与否，还可以得知线缆的具体名称。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种多通道电缆对线仪，包括主机和从机；所述主机包括机箱，机箱的前面板上设置有用于编辑待校线缆标识信息的按键和用于显示待校线缆标识信息的主显示屏，机箱中设置有主控制器、锁存器、输出驱动和双向缓冲器，主显示屏和按键分别与主控制器相连，主控制器通过控制总线和数据总线与锁存器和双向缓冲器相连，锁存器与输出驱动相连，输出驱动通过数据总线连接有多个主对线接口，并且主对线接口设置在机箱的后面板上，输出驱动还与双向缓冲器相连；所述从机包括机壳，机壳上设置有从显示屏、播报器和从对线接口，机壳中设置有为从机供电的电池、从控制器、从缓冲器和语音芯片，从控制器分别与从显示屏和语音芯片相连，语音芯片与播报器相连，从对线接口经从缓冲器与从控制器相连。

进一步的，所述机箱采用便携式的3U机箱。

进一步的，所述机箱的前面板上还设置有与主控制器相连的指示灯，机壳上设置有与从控制器相连的照明灯。

进一步的，所述机箱的后面板上设置有电源插口和电源开关。

进一步的，所述锁存器采用8个16位锁存器，输出驱动包括128个三极管；所述主对线接口采用插件式结构，包括4个32位的凤凰端子。

进一步的，所述机箱的后面板设置有一个与已知线缆的一端相连的主公用地端口，机壳上设置有与该已知线缆的另一端相连的从公用地端口。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型包括主机和从机两部分，主机主要负责周期性串行发送各待校线缆的标识信息到从机，从机负责接收和显示主机传过来的待校线缆的标识信息。标识信息可采用待校线缆的名称或编号。对线时主机和从机分别位于待校线缆的两端，待校线缆的一端接入主机上的主对线接口中，主机发送待校线缆的标识信息，从机屏幕上会显示当前与从机的从对线接口相连的待校线缆的标识信息。

附图说明

图1是本实用新型主机的结构原理图；

图2是本实用新型从机的结构原理图；

图3是本实用新型主机的短路测试基本框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图所示，本实用新型公开了一种多通道电缆对线仪，包括主机和从机；主机包括机箱，机箱的前面板上设置有用于编辑待校线缆标识信息的按键和用于显示待校线缆标识信息的主显示屏，机箱中设置有主控制器、锁存器、输出驱动和双向缓冲器，主显示屏和按键分别与主控制器相连，主控制器通过控制总线和数据总线与锁存器和双向缓冲器相连，锁存器与输出驱动相连，输出驱动通过数据总线连接有多个主对线接口，并且主对线接口设置在机箱的后面板上，输出驱动还与双向缓冲器相连；从机包括机壳，机壳上设置有从显示屏、播报器和从对线接口，机壳中设置有为从机供电的电池、从控制器、从缓冲器和语音芯片，从控制器分别与从显示屏和语音芯片相连，语音芯片与播报器相连，从对线接口经从缓冲器与从控制器相连。

本实用新型的主控制器采用STM32架构的单片机，用于负责主显示屏显示、按键处理、指示灯控制以及数据发送和接收等工作。按键和主显示屏分别用于现场编辑和显示每条待校线缆（对应每个主对线接口）的标识信息，如线缆的名称或编号，也可导入已经编辑好的线缆名称。本实用新型不仅具有校线准确、迅速、可单人操作的优点，和万用表相比优势在于可以输入和显示待校线缆的名称或编号，而不是单纯的通断提示。

从机的机壳上只设置有一个电源键，长按电源键3秒钟，从机开机并直接进入运行状态；测试时将待校线缆的另一端接到从对线接口上；从控制器采用自带串口的低功耗单片机，串行接收待校线缆中传过来的信息，首先进行数据累加和校验，如果未通过，表明数据收到干扰，则不对数据进行处理，如果校验通过，则通过从液晶屏显示该线缆的标识信息，并通过播报器进行语音播报，这样对线人员不用查看液晶显示也可知道线缆的名称，大大提高了校线效率。

本实用新型的机箱采用便携式的3U机箱。机箱的前面板上还设置有与主控制器相连的指示灯，主显示屏采用320*240大屏幕OLED液晶，按键采用快捷薄膜按键，能够快捷操作完成界面输入等人机交互工作。机箱的后面板上设置有电源插口和电源开关。机壳上设置有与从控制器相连的照明灯，便于在光线不足的环境下工作。从控制器的IO口通过驱动三极管与照明灯相连，可通过单击两次机壳上的电源键来控制照明灯的亮灭。机箱的后面板设置有一个与已知线缆的一端相连的主公用地端口，机壳上设置有与该已知线缆的另一端相连的从公用地端口。由于主机和从机之间必须有一个公共的地，所有的发送和接收信号的高低电平都是以这个公共的“地”为参考的，因此校线前要找到一条已知的线缆，将该已知线缆的两端分别接在主公用地端口和从公用地端口上，然后才能进行线缆核对。

锁存器采用8个16位锁存器，输出驱动包括128个三极管；主对线接口采用插件式结构，便于对端口进行扩展和裁剪，包括4个32位的凤凰端子，总共128位端子。

本实用新型的主机还可以快速检测待校线缆是否存在对地短路故障和线间短路故障，并可以显示所有短路线缆的序号，便于相关人员及时排除短路故障。如图3所示，短路检测流程如下：

首先OUT1输出高电平，三极管1导通，线缆1上为低电平，锁存器其它口输出低电平，三极管截止，线缆2-128上为高电平。如果线缆1与2-128线缆之间没有短路故障，则主控制器通过输入缓冲接收到的数据除了In1以外都是高电平。假定线缆1和2之间有短路故障，则In2会被OUT1拉低为低电平，因此可判断线缆1和2之间存在短路故障；同理可以判断线缆1和其它线缆是否还存在短路故障。

按照上述步骤，依次拉低Out2、Out3……Out127的电平，可以检测出线缆之间的全部短路故障。该方法对线缆之间100欧过渡电阻也能够可靠检测。

设计图

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