多芯电缆故障识别及检测一体化测试仪的研制

摘要

多芯电缆逐渐在各种设施中大量使用，而多芯电缆的性能直接影响系统的有效性，因此在电气安装及调试中掌握电缆的故障情况显得尤为重要。但当多芯电缆产生故障时，快速测量出电缆故障点存在较大困难，仅识别电缆故障相就需花费大量时间，不仅容易出现错误还会浪费较大的物力、人力、财力。
　　论文在深入了解国内外多芯电缆检测和定点系统的基础上，根据电缆的具体情况，分析了传统的多芯电缆故障测试方法的缺点与不足，设计了可自动进行电缆故障检测和故障功能切换的一体化系统，并研制出实验样机。该实验样机用于多芯电缆故障结构的识别和各个故障相的测距及精确定点。实验测试表明该系统对多芯电缆故障测试准确、快速、方便、显示明了。本文重点对实验样机的研制过程和测试过程进行阐述。
　　本论文所研制的多芯电缆故障识别及检测一体化测试仪是微计算机与测距和定点仪器的有机统一。以STC89C52单片机为核心的故障切换是连接多芯电缆故障结构识别与故障测距和定点设备的纽带。
　　论文首先对系统的硬件电路进行设计，包括故障性质判断、故障结构识别、故障相切换、测试功能转换、故障显示等模块的电路设计与实现。重点介绍多芯电缆故障结构识别的原理及过程，并对故障相切换与故障测试过程中故障测距与定点的切换进行详细陈述。
　　完成硬件设计之后，对系统的软件进行设计，对各个模块的流程图及程序实现进行了阐述。重点在故障相切换模块及其显示，根据不同的故障情况进行相应的故障相切换，完成故障的显示及继电器组的切换。
　　系统设计完成之后对制作的电路板进行测试，并完成系统各个模块的功能调试。对发现的问题进行调整和解决。
　　最后，进行设备运行，对多芯电缆进行故障测试实验，成功的识别出电缆的故障结构，对存在的故障进行测距时波形显示正常，定位误差不大。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 多芯电缆检测仪研究的必要性

1．2 海底电缆检测仪的研究背景和发展趋势

1．3 项目背景及研究目的

2 电缆故障测试原理及方法分析

2．1 电缆故障产生的原因和分类

2．2 电缆故障的识别

2．3 电缆故障测距

2．4 电缆故障定点

2．5 多芯电缆故障测试方法的选择

2．6 本章小结

3 系统总体方案及硬件设计

3．1 系统总体方案

3．2 控制模块

3．3 故障性质判断

3．4 故障拓扑结构识别

3．5 故障相切换模块

3．6 测试功能切换模块

3．7 电源电路及操作键电路设计

3．8 液晶显示模块

3．9 系统硬件的电路实现

3．10 本章小结

4 系统的软件设计

4．1 软件编程环境介绍

4．2 软件编程

4．3 本章小结

5 系统的调试与运行

5．1 系统调试

5．2 系统运行

5．3 本章小结

6 总结与展望

致谢

参考文献