一种电缆对线器

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电缆对线器。

背景技术

在电力系统变电站施工过程中，二次电缆数量多，对线工作量很大。很容易发生乱序，还可能发生短路和断路等情况，这些问题轻则影响工作效率，延长工期，重则影响装置运行，导致电网安全事故。目前大部分的对线器是基于基准线芯的公共端，以脉冲信号或电位信号作为传输介质，此类方法确定基准芯基于传统万用表的方法，且传输介质在有保护电压电流的电缆线芯中存在安全风险，极有可能对站内继电保护装置产生判别干扰而造成保护误动作。且核对线芯的数量有限，有些扩展的方法也是基于多个系统级联的方式，大大提高了成本。此类方法在实际使用中存在一定的局限性。

发明内容

本发明提供了一种电缆对线器，解决相关技术中存在的对线器需要公共端且对线数量有限的问题。

作为本发明的一个方面，提供一种电缆对线器，其中，包括：

发射器，与被测电缆连接，用于向所述被测电缆发射特定频率的声波信号；

接收器，与被测电缆连接，用于采集所述被测电缆传递的特定频率的声波信号，并对采集到的特定频率的声波信号进行分析以确定所述发射器与所述接收器之间的线序关系；

所述发射器包括发射端扩展模块，所述发射端扩展模块与所述被测电缆连接，用于在所述被测电缆的数量增加时提供扩展的特定频率的声波信号；

所述接收器包括接收端扩展模块，所述接收端扩展模块与所述被测电缆连接，用于在所述被测电缆的数量增加时采集扩展的特定频率的声波信号。

进一步地，所述发射器包括：

发射端CPU模块，与所述发射端扩展模块连接，用于控制特定频率的声波信号的发射；

信号发生模块，分别与所述发射端CPU模块和所述被测电缆连接，用于在所述发射端CPU模块的控制下向所述被测电缆发射特定频率的声波信号，所述信号发生模块包括至少6路输出；

发射端IO模块，与所述发射端CPU模块连接，用于指示所述发射器的工作状态以及用于提供信息输入模块；

发射端显示模块，与所述发射端CPU模块连接，用于提供人机交互界面；

发射端电源模块，与所述发射端CPU模块连接，用于为所述发射器的工作提供电源供应。

进一步地，所述发射端电源模块包括充电接口、充电管理芯片和锂电池，所述充电接口和所述锂电池均与所述充电管理芯片连接。

进一步地，所述发射端IO模块包括发射端指示灯和发射端操作键盘，所述发射端指示灯用于指示所述发射器的工作状态，所述发射端操作键盘用于向用户操作信息输入模块。

进一步地，所述接收器包括：

接收端CPU模块，与所述接收端扩展模块连接，用于根据采集到的特定频率的升破信号分析以确定所述发射器与所述接收器之间的线序关系；

信号采集模块，分别与所述接收端CPU模块以及所述被测电缆连接，用于采集所述被测电缆传递的特定频率的声波信号，所述信号采集模块包括至少6路输出；

接收端IO模块，与所述接收端CPU模块连接，用于指示所述接收器的工作状态以及用于提供信息输入模块；

接收端显示模块，与所述接收端CPU模块连接，用于提供人机交互界面；

接收端电源模块，与所述接收端CPU模块连接，用于为所述接收器的工作提供电源供应。

进一步地，所述接收端电源模块包括充电接口、充电管理芯片和锂电池，所述充电接口和所述锂电池均与所述充电管理芯片连接。

进一步地，所述接收端IO模块包括接收端指示灯和接收端操作键盘，所述接收端指示灯用于指示所述接收器的工作状态，所述接收端操作键盘用于向用户操作信息输入模块。

进一步地，所述发射端扩展模块包括：

发射端扩展单元，与所述发射端CPU模块连接，用于提供额外的输入/输出路数；

发射端编码器，分别与所述发射端扩展单元和多个信号发生单元连接，用于将所述发射端CPU模块的片选信号扩展成多路输出用以使能所述信号发生单元；

多个信号发生单元，与所述被测电缆连接，用于向所述被测电缆发射特定频率的声波信号。

进一步地，所述接收端扩展模块包括：

接收端扩展单元，与所述接收端CPU模块连接，用于提供额外的输入/输出路数；

接收端编码器，分别与所述接收端扩展单元和多个信号采集单元连接，用于将所述接收端CPU模块的片选信号扩展成多路输出用以使能所述信号采集单元；

多个信号采集单元，与所述被测电缆连接，用于采集所述被测电缆传递的特定频率的声波信号。

进一步地，所述发射端扩展模块包括发射端扩展单元，所述接收端扩展模块包括接收端扩展单元，所述发射端扩展单元和所述接收端扩展单元均包括一组片选信号线和一组通信接口线。

本发明提供的电缆对线器，在对线两侧无需设置公共端，且可以通过发射器和接收器的扩展模块实现增加对线数量的目的，从而可以提高对线的实施效率。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提供的电缆对线器的结构框图。

图2为本发明提供的发射端扩展模块的结构框图。

图3为本发明提供的接收端扩展模块的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本实施例中提供了一种电缆对线器，图1是根据本发明实施例提供的电缆对线器的结构框图，如图1所示，包括：

发射器100，与被测电缆200连接，用于向所述被测电缆200发射特定频率的声波信号；

接收器300，与被测电缆200连接，用于采集所述被测电缆200传递的特定频率的声波信号，并对采集到的特定频率的声波信号进行分析以确定所述发射器与所述接收器300之间的线序关系；

所述发射器100包括发射端扩展模块110，所述发射端扩展模块110与所述被测电缆200连接，用于在所述被测电缆200的数量增加时提供扩展的特定频率的声波信号；

所述接收器300包括接收端扩展模块310，所述接收端扩展模块310与所述被测电缆200连接，用于在所述被测电缆200的数量增加时采集扩展的特定频率的声波信号。

本发明实施例提供的电缆对线器，在对线两侧无需设置公共端，且可以通过发射器和接收器的扩展模块实现增加对线数量的目的，从而可以提高对线的实施效率。

需要说明的是，所述特定频率具体是指，根据被测电缆的属性，设定不同的频率区间值与之对应。在本发明实施例中，所述特定频率的取值范围在80KHz~100KHz之间。

具体地，如图1所示，所述发射器100包括：发射端CPU模块120，与所述发射端扩展模块110连接，用于控制特定频率的声波信号的发射；

信号发生模块130，分别与所述发射端CPU模块120和所述被测电缆200连接，用于在所述发射端CPU模块120的控制下向所述被测电缆200发射特定频率的声波信号，所述信号发生模块130包括至少6路输出；

发射端IO模块140，与所述发射端CPU模块120连接，用于指示所述发射器的工作状态以及用于提供信息输入模块；

发射端显示模块150，与所述发射端CPU模块120连接，用于提供人机交互界面；

发射端电源模块160，与所述发射端CPU模块120连接，用于为所述发射器的工作提供电源供应。

具体地，所述发射端IO模块140包括发射端指示灯和发射端操作键盘，所述发射端指示灯用于指示所述发射器的工作状态，所述发射端操作键盘用于向用户操作信息输入模块。

在本发明实施例中，所述发射端指示灯包括运行灯和告警灯，所述发射端操作键盘包括上、下、左、右、确认和取消，从而可以实现对发射端显示模块150的操作控制。

当然还可以根据需要添加或设置其他功能按键，此处不做限定。

具体地，所述发射端电源模块160包括充电接口、充电管理芯片和锂电池，所述充电接口和所述锂电池均与所述充电管理芯片连接。

需要说明的是，所述充电管理芯片可以采用本领域技术人员所熟知的芯片实现，此处不再赘述。

在本发明实施例中，所述发射端显示模块150可以采用低功耗LCD显示屏实现，可以通过主界面和菜单的方式提供人机交互界面。

作为所述接收器300的具体实施方式，所述接收器300包括：

接收端CPU模块320，与所述接收端扩展模块310连接，用于根据采集到的特定频率的升破信号分析以确定所述发射器与所述接收器之间的线序关系；

信号采集模块330，分别与所述接收端CPU模块320以及所述被测电缆200连接，用于采集所述被测电缆200传递的特定频率的声波信号，所述信号采集模块包括至少6路输出；

接收端IO模块340，与所述接收端CPU模块320连接，用于指示所述接收器的工作状态以及用于提供信息输入模块；

接收端显示模块350，与所述接收端CPU模块320连接，用于提供人机交互界面；

接收端电源模块360，与所述接收端CPU模块320连接，用于为所述接收器的工作提供电源供应。

具体地，所述接收端IO模块340包括接收端指示灯和接收端操作键盘，所述接收端指示灯用于指示所述接收器的工作状态，所述接收端操作键盘用于向用户操作信息输入模块。

在本发明实施例中，所述接收端指示灯包括运行灯和告警灯，所述接收端操作键盘包括上、下、左、右、确认和取消，从而可以实现对接收端显示模块360的操作控制。

当然还可以根据需要添加或设置其他功能按键，此处不做限定。

具体地，所述接收端电源模块360包括充电接口、充电管理芯片和锂电池，所述充电接口和所述锂电池均与所述充电管理芯片连接。

由于通过锂电池等实现，可以使得电缆对线器便于携带。

需要说明的是，所述充电管理芯片可以采用本领域技术人员所熟知的芯片实现，此处不再赘述。

具体地，如图2所示，所述发射端扩展模块110包括：

发射端扩展单元111，与所述发射端CPU模块120连接，用于提供额外的输入/输出路数；

发射端编码器112，分别与所述发射端扩展单元111和多个信号发生单元113连接，用于将所述发射端CPU模块120的片选信号扩展成多路输出用以使能所述信号发生单元；

多个信号发生单元113，与所述被测电缆200连接，用于向所述被测电缆发射特定频率的声波信号。

应当理解的是，可以根据发射端CPU模块120的控制信号发生特定频率的声波，且一个信号发生单元113至少包括6路输出。

在本发明实施例中，所述发射端扩展单元111包括一组片选信号线和一组通信接口线，通信接口可以采用SPI或IIC方式。

具体地，所述接收端扩展模块310包括：

接收端扩展单元311，与所述接收端CPU模块320连接，用于提供额外的输入/输出路数；

接收端编码器312，分别与所述接收端扩展单元311和多个信号采集单元313连接，用于将所述接收端CPU模块的片选信号扩展成多路输出用以使能所述信号采集单元313；

多个信号采集单元313，与所述被测电缆200连接，用于采集所述被测电缆200传递的特定频率的声波信号。

在本发明实施例中，所述接收端扩展单元311包括一组片选信号线和一组通信接口线，通信接口可以采用SPI或IIC方式。

当使用本发明实施例提供的电缆对线器进行测试时，发射器100和接收器300分别通过信号发生模块130和信号采集模块330连接被测电缆200。发射器100通过信号发生模块130产生不同频率的声波，声波通过被测电缆200被接收器300接收后，通过FFT变换可以获得频率点，从而确定发射器100和接收器300的线序关系。对于短路的情况，接收器300会获得多个FFT的能量频点，通过对频率的分析，可以得知哪几根线发生了短路。对于断路的情况，接收器300无法接收到有效信号。

在需要进行扩展时，发射器100和接收器300只需要通过其相应的扩展模块来连接对应的发射端扩展模块或接收端扩展模块。扩展模块提供了额外的输入/输出路数。其扩展的能力取决于扩展模块中的片选信号线位数。编码器将N位片选信号扩展成2的N次方个片选信号，在提高扩展能力的同时缩小了系统的成本。

因此，本发明提供的电缆对线器能够解决现有对线器需要公共端，且对线数量有限的问题，提高对线的实施效率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。