專利名稱：地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及蓄熱式地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)技術(shù)，特別地涉及地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置。
背景技術(shù)：
隨著人民群眾生活水平的提高和對環(huán)境污染危害認(rèn)識的加強，用電采暖的方式越來越顯示出其優(yōu)越性。尤其近年來，蓄熱式地?zé)犭娎|地板輻射采暖因具有舒適程度高、成本低、環(huán)保無污染等特點，受到用戶歡迎。但由于電纜需要鋪設(shè)于地面混凝土層以下，一旦電纜出現(xiàn)故障，維修起來相當(dāng)困難。目前，國內(nèi)針對蓄熱式地?zé)犭娎|的故障檢測和修復(fù)技術(shù)還是空白，大部分仍然采用將地面混凝土整體破壞，再把整根地?zé)犭娎|取出重新安裝新電纜的辦法，不僅耗時長、破壞地面裝修，而且維修成本高，浪費大量人力、財力。因此，急需一種能夠針對地?zé)犭娎|的智能化故障點診斷與修復(fù)技術(shù)，以便能夠快速地診斷故障點，并且能夠快速地維修，從而節(jié)約成本。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)不能夠智能化診斷地?zé)犭娎|的故障點的問題，本實用新型提出一種地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置，能夠快速地智能化診斷出地?zé)犭娎|的故障點并進(jìn)行修復(fù)。本實用新型的地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置，其能夠智能化地診斷出地?zé)犭娎|的故障點，并對地?zé)犭娎|的故障點進(jìn)行修復(fù)。在焊接成功時，不需要破壞地面，也無需更換地?zé)犭娎|。在焊接不成功時，能夠找到電纜的斷點，僅需破壞很小的地面進(jìn)行修復(fù)，無需挖開大面積地面，更換整條電纜。本實用新型的裝置還能夠邊維修邊檢測，能夠隨時檢測維修是否成功，提高了維修效率。提供一種地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，包括控制模塊，控制裝置的整體運行；探測模塊，用于在地?zé)犭娎|附近探測磁場信號，與控制模塊保持通信，將探測的數(shù)據(jù)實時傳送至控制模塊；跟蹤信號模塊，用于生成高頻交變信號，并在控制模塊的控制下， 在形成回路的地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間施加高頻交變信號輸入；測試模塊，檢測地?zé)犭娎|是否存在斷點以及地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間是否存在回路；高壓焊接模塊，用于產(chǎn)生高壓脈沖，并在控制模塊的控制下在存在斷點的地?zé)犭娎|兩端加上高壓脈沖進(jìn)行焊接；人機交互界面，與控制模塊通信，操作人員能夠通過人機交互界面向控制模塊發(fā)送操作指令、輸入各種數(shù)據(jù)和參數(shù)，并且能夠通過人機交互界面從控制模塊獲得裝置的各項數(shù)據(jù)。按照本實用新型的另一個方面，提供一種地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，包括探頭部分和主機部分，主機部分與探頭部分通過電纜連接；主機部分包括主機部分控制模塊、主機部分人機交互模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、跟蹤信號模塊、測試模塊、高壓焊接模塊，其中跟蹤信號模塊用于生成高頻交變信號，并在主機部分顯示模塊的控制下，在形成回路的地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間施加高頻交變信號輸入，測試模塊用于在主機部分控制
4模塊的控制下檢測電纜是否存在斷點及地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間是否存在回路，高壓焊接模塊用于產(chǎn)生高壓，并在主機部分控制模塊的控制下在存在斷點的地?zé)犭娎|兩端加上高壓脈沖進(jìn)行焊接，電壓轉(zhuǎn)換模塊用于將電源電壓轉(zhuǎn)換為地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置中模塊所需的電壓，并為各個模塊供電；探頭部分包括信號測試模塊、探頭部分控制模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊，其中信號測試模塊在地?zé)犭娎|的磁場作用下能夠產(chǎn)生電流信號，并通過轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入探頭部分控制模塊中處理，探頭部分控制模塊與主機部分控制模塊通信，將探頭部分控制模塊處理后的電流信號數(shù)據(jù)傳送至主機部分控制模塊。按照本實用新型的一個方面，探頭部分還可包括探頭部分人機交互模塊，用于將探頭部分控制模塊處理之后的電流信號數(shù)據(jù)提供給操作人員查看。按照本實用新型的一個方面，探頭部分還可包括探測靈敏度調(diào)整模塊，用于調(diào)整信號測試模塊的測試靈敏度。操作人員可在通過探頭部分人機交互模塊或主機部分人機交互模塊調(diào)整探測靈敏度。按照本實用新型的一個方面，探頭部分還包括音頻信號發(fā)生器，探頭部分控制模塊根據(jù)探測到的電流信號的強弱來改變音頻信號發(fā)生器發(fā)出的聲音大小。按照本實用新型的一個方面，跟蹤信號模塊和/或高壓焊接模塊具有多級輸出， 每級輸出對應(yīng)不同的信號頻率和/或幅值。本實用新型通過綜合采用電磁檢測技術(shù)、數(shù)字計算機技術(shù)和現(xiàn)代智能分析方法， 提供了地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置。本實用新型的裝置可以在超厚水泥層地面上精確得到故障點位置，其中，水泥層厚度最大可以支持30厘米。本實用新型的裝置還能否提供檢測波形顯示和存儲功能，并能自動定位故障點，對電纜斷開處較小者，可以實現(xiàn)斷點自動修復(fù)。對于無法自動修復(fù)的斷點，通過精確地找到斷點位置，可以使得修復(fù)工作對地面的破壞最小。本實用新型的裝置探測斷點的位置可以精確到大約100平方厘米。

參照附圖能夠更清楚地理解本實用新型的原理及實施方式，其中圖1是本實用新型的地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)方法的流程圖；圖2是本實用新型一個實施例的地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置的示意框圖；圖3是按照本實用新型另一個實施例的地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置的示意框圖；圖4是按照本實用新型一個實施例的探頭部分的工作原理示意圖；圖5是按照本實用新型一個實施例的主機部分的工作原理示意圖。附圖標(biāo)記說明1、地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置；2、控制模塊；3、探測模塊；4、跟蹤信號模塊；5、測試模塊；6、高壓焊接模塊；7 ；人機交互界面7 ；10、探頭部分；11、信號測試模塊；12、探頭部分控制模塊；13、探頭部分人機交互模塊；14、AD轉(zhuǎn)換模塊15、探測靈敏度調(diào)整模塊；20、主機部分；21、主機部分控制模塊；22、主機部分人機交互模塊；23、電壓轉(zhuǎn)換模塊。
具體實施方式
下面將參照附圖詳細(xì)說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，附圖及其說明所揭示的內(nèi)容僅為本實用新型的示意性實施例，其目的在于清楚地說明本實用新型的原理及優(yōu)選方案，并不能對本實用新型的保護(hù)范圍形成限制。本實用新型的地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)方法及裝置，其工作原理和方式大致為當(dāng)?shù)責(zé)犭娎|工作不正常時，首先通過測試模塊測試地?zé)犭娎|(相當(dāng)于用電壓表測試電纜，或者使用萬用表)，如果地?zé)犭娎|斷路，則顯示模塊測量的電阻值非常大，(例如 > 10ΜΩ)，通過控制模塊監(jiān)測測試模塊的測量結(jié)果，并通過人機交互界面輸出測量結(jié)果。當(dāng)判斷為地?zé)犭娎|斷路后，在地?zé)犭娎|兩端加上高壓脈沖(通常為幾千伏的高壓，例如5KV)進(jìn)行焊接，焊接之后需要再次利用測試模塊(或者利用萬用表)測試地?zé)犭娎|是否焊接成功，如果焊接成功則修復(fù)過程結(jié)束。焊接成功時測量到的電纜電阻值為標(biāo)準(zhǔn)值，或者在的標(biāo)準(zhǔn)值的士 10%之內(nèi)可認(rèn)為成功修復(fù)，優(yōu)選地在士5%之內(nèi)。如果測試模塊(或萬用表)測試顯示斷點沒有被修復(fù)，則通過測試模塊(或萬用表)測試電纜與電纜屏蔽線之間是否形成回路。如果地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間也沒有形成回路，則重復(fù)上述的焊接測試過程。由于電纜材質(zhì)的設(shè)計使得一般在此高壓下斷點部分會與電纜的屏蔽線焊接在一起，即斷點會與電纜的屏蔽線焊接在一起形成回路，因為電纜線電阻較小，所以測試結(jié)果一般為幾十歐姆的級別，這時判斷電纜與屏蔽線之間已經(jīng)形成回路。如果地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間已經(jīng)形成回路，則跟蹤信號模塊將交變信號輸入到形成回路的電纜與屏蔽線上，使得斷點之前的電纜形成一定強度的磁場。通過探測模塊在地面探測信號，去探測磁場在斷點處的巨大幅值變化，判斷出斷點的大概位置，采取措施修復(fù)。本實用新型的方法可以采用不同幅值和頻率的高壓焊接信號以及跟蹤信號，并且可以從低到高逐步施加上述信號。例如在第一次焊接沒有成功時，則適當(dāng)提高第二次焊接的電壓和持續(xù)時間，之后的焊接過程依次遞增。例如，在檢測跟蹤信號產(chǎn)生的磁場時，如果探測結(jié)果不明顯，則可適當(dāng)增加跟蹤信號的頻率和/或幅值，之后的探測過程依次遞增。跟蹤信號的頻率和/或幅值，特別是幅值，對于能夠探測的厚度具有直接影響，幅值越大，能夠探測的厚度也越大。本實用新型的方法能夠自動定位故障點，對電纜斷開處較小者，可以實現(xiàn)斷點自動修復(fù)。對于無法自動修復(fù)的斷點，通過精確地找到斷點位置，可以使得修復(fù)工作對地面的破壞最小。本實用新型的裝置探測斷點的位置可以精確到大約100平方厘米。本實用新型的裝置可以在超厚水泥層地面上精確得到故障點位置，其中，水泥層厚度最大可以支持30 厘米。下面參照圖1描述本實用新型的地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)方法的步
馬聚ο在步驟S101，診斷與修復(fù)流程開始。在步驟S102，檢測地?zé)犭娎|是否出現(xiàn)斷點？當(dāng)檢測結(jié)果表示沒有斷點時，流程進(jìn)入到步驟S109。當(dāng)檢測結(jié)果表示存在斷點時，流程進(jìn)入到步驟S103。在步驟S103，在地?zé)犭娎|兩端加上高壓脈沖進(jìn)行焊接。
6[0034]在步驟S104，檢測地?zé)犭娎|是否存在斷點？當(dāng)檢測結(jié)果表示沒有斷點時，流程進(jìn)入到步驟S109。當(dāng)檢測結(jié)果表示存在斷點時，流程進(jìn)入到步驟S105。在步驟S105，檢測地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間是否存在回路？當(dāng)檢測結(jié)果表示地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間不存在回路時，流程返回到步驟S103。當(dāng)檢測結(jié)果表示地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間存在回路時，流程進(jìn)入到步驟S106。在步驟S106，在形成回路的地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間施加交變信號，使得斷點之前的電纜形成一定強度的磁場。在步驟S107，探測磁場在斷點處的巨大幅值變化，判斷出電纜斷點的位置。在步驟S108，針對地?zé)犭娎|的斷點進(jìn)行修復(fù)。在步驟S109，診斷與修復(fù)流程結(jié)束?？蛇x地，步驟S103中所施加的高壓脈沖可以是2KV-6KV的高壓脈沖，優(yōu)選地為 2KV-5KV或3KV-5KV的高壓脈沖，更優(yōu)選地為大約4KV的高壓脈沖。可選地，在上述步驟S102、S104、S105中，測試電纜是否存在斷點或電纜與屏蔽線是否存在回路所使用的測量工具可以是本實用新型裝置中的測試模塊，也可以是用通用的萬用表。可選地，在上述步驟S106中，其中施加在形成回路的地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間的跟蹤信號的頻率為2500Hz、幅值為50mA-350mA的信號，根據(jù)地?zé)崂|埋藏的深度可以調(diào)節(jié)電流的大小，例如可以分為四擋進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實用新型的上述方法可以采用不同幅值和頻率的高壓焊接信號以及跟蹤信號， 并且可以從低到高、逐步施加上述信號。例如在第一次焊接沒有成功時，則適當(dāng)提高第二次焊接的電壓和持續(xù)時間，之后的焊接過程依次遞增。例如，在檢測跟蹤信號產(chǎn)生的磁場時， 如果探測結(jié)果不明顯，則可適當(dāng)增加跟蹤信號的頻率和/或幅值，之后的探測過程依次遞增。跟蹤信號的頻率和/或幅值，特別是幅值，對于能夠探測的厚度具有直接影響，幅值越大，能夠探測的厚度也越大。下面參照圖2，描述按照本實用新型一個實施例的地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷
與修復(fù)裝置。本實用新型的地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置1包括控制模塊2，探測模塊3、跟蹤信號模塊4、測試模塊5、高壓焊接模塊6以及人機交互界面7?？刂颇K2控制地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置1的整體運行，與裝置中其他的探測模塊3、跟蹤信號模塊4、測試模塊5、高壓焊接模塊6以及人機交互界面7保
持通信。探測模塊3用于在地面探測磁場信號，探測磁場在電纜的斷點處出現(xiàn)的幅值變化 (通常幅值變化較大)。探測模塊3與控制模塊2保持通信，將探測的數(shù)據(jù)實時傳送至控制模塊2，控制模塊2對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過人機交互界面7將探測的數(shù)據(jù)和/或處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)提供給操作人員。控制模塊2也可向探測模塊3發(fā)送指令，調(diào)整探測模塊 3的探測靈敏度。探測模塊3設(shè)計的接近地面，便于探測磁場信號。跟蹤信號模塊4用于生成高頻交變信號，并在控制模塊2的控制下，在形成回路的地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間施加高頻交變信號輸入，使得在斷點之前的電纜形成一定強度的磁場?？刂颇K2控制跟蹤信號模塊4生成的信號頻率和幅度，并且能夠?qū)⑺┘拥母哳l交變信號參數(shù)通過人機交互界面7提供給操作人員。測試模塊5用于在控制模塊2的控制下檢測電纜是否存在斷點以及地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間是否存在回路。測試模塊5工作原理類似于萬用表，但是本實用新型的測試模塊5可以同時檢測一條或多條電纜，和/或在檢測電纜的同時能夠檢測電纜與屏蔽線是否存在回路。控制模塊2處理測試模塊5的檢測結(jié)果，并通過人機交互界面7將檢測結(jié)果提供給操作人員。高壓焊接模塊6用于產(chǎn)生高壓脈沖，并在控制模塊2的控制下在存在斷點的地?zé)犭娎|兩端加上高壓脈沖進(jìn)行焊接?？刂颇K2控制高壓焊接模塊6所產(chǎn)生的高壓脈沖的電壓幅度，并控制焊接的持續(xù)時間?？刂颇K2還根據(jù)測試模塊5的檢測結(jié)果判斷是否需要停止焊接，并能夠通過人機交互界面7將高壓脈沖的參數(shù)、焊接持續(xù)時間、焊接次數(shù)、焊接結(jié)果等信息提供給操作人員。人機交互界面7與控制模塊2通信，操作人員能夠通過人機交互界面7向控制模塊2發(fā)送操作指令，輸入各種數(shù)據(jù)和參數(shù)，并且能夠通過人機交互界面7從控制模塊2獲得裝置的各項數(shù)據(jù)。人機交互界面7可以是現(xiàn)有技術(shù)中各種可用的實現(xiàn)人機之間交互的輸入輸出裝置，例如，人機交互界面7可以是觸摸屏控制器?？蛇x地，在本實施例中，探測模塊3可以與其他的模塊封裝在一個殼體內(nèi)形成本實用新型的地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置1，探測模塊3靠近地面設(shè)置，與地面保持適當(dāng)?shù)木嚯x便于探測磁場。按照本實用新型的另一個實施例，地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置可以分為兩部分探頭部分和主機部分，探頭部分包括探測模塊，其他的模塊設(shè)置在主機部分。 將探頭部分單獨設(shè)置，便于操作人員手持進(jìn)行探測操作。此外，也可以根據(jù)需要將高壓焊接模塊6單獨設(shè)置，使得高壓部分與其他模塊分離，保護(hù)電路不被損壞。當(dāng)然，本實用新型的地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置可以以多種方式設(shè)置，并不局限于上述的實施例，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型描述的內(nèi)容所能夠想到的設(shè)置方式，都是可行的。參照圖3，描述本實用新型的另一個實施例，地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置分為兩部分探頭部分10和主機部分20，二者通過電纜連接，電纜包括數(shù)據(jù)線及電源線。主機部分20包括主機部分控制模塊21、主機部分人機交互模塊22、電壓轉(zhuǎn)換模塊23、 跟蹤信號模塊4、測試模塊5、高壓焊接模塊6。探頭部分10包括信號測試模塊11、探頭部分控制模塊12、AD轉(zhuǎn)換模塊14。主機部分控制模塊21控制地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置的整體運行，與主機部分20中跟蹤信號模塊4、測試模塊5、高壓焊接模塊6、主機部分人機交互模塊 22保持通信。主機部分控制模塊21還與探頭部分10的探頭部分控制模塊12通信。跟蹤信號模塊4用于生成高頻交變信號，并在主機部分顯示模塊22的控制下，在形成回路的地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間施加高頻交變信號輸入，使得在斷點之前的電纜形成一定強度的磁場。主機部分顯示模塊22控制跟蹤信號模塊4生成的信號頻率和幅度， 并且能夠?qū)⑺┘拥母哳l交變信號參數(shù)通過主機部分人機交互模塊22提供給操作人員。跟蹤信號模塊4具有多級輸出，每級輸出對應(yīng)不同的信號頻率和/或幅值。按照本實用新型的一個具體實施例，跟蹤信號模塊4可以設(shè)置4級輸出，可分別由 4個繼電器選擇級數(shù)，控制信號的輸出。跟蹤信號模塊4產(chǎn)生的級數(shù)可通過主機部分人機交
8互模塊22顯示。例如，第1級輸出對應(yīng)于頻率為2500Hz，幅值為50mA的脈沖信號 ’第2級輸出對應(yīng)于頻率為2500Hz，幅值為150mA的脈沖信號 ’第3級輸出對應(yīng)于頻率為2500Hz，幅值為250mA的脈沖信號；第4級輸出對應(yīng)于頻率為2500Hz，幅值為350mA的脈沖信號，以上僅僅是舉例說明，并不表示將本實用新型限制于此。跟蹤信號模塊4，輸入到形成回路的電纜與屏蔽線上使得斷點之前的電纜形成一定強度的磁場，通過探頭部分去探測磁場在斷點處的巨大幅值變化，判斷出斷點的大概位置。可以根據(jù)探測的實際需要，例如電纜的埋設(shè)深度、探頭部分10的信號測試模塊11的靈敏度等因素，產(chǎn)生不同的頻率和幅值脈沖信號。測試模塊5用于在主機部分控制模塊21的控制下檢測電纜是否存在斷點以及地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間是否存在回路。測試模塊5工作原理類似于萬用表，但是本實用新型的測試模塊5可以同時檢測一條或多條電纜，和/或在檢測電纜的同時能夠檢測電纜與屏蔽線是否存在回路。主機部分控制模塊21處理測試模塊5的檢測結(jié)果，并通過主機部分人機交互模塊22將檢測結(jié)果提供給操作人員。按照本實用新型的一個具體實施例，測試模塊5有三個輸出端，可將一端與地相接，另兩端接上電纜線，儀器可在任意兩端輸出5V直流電，以測試電纜是否有斷路或已經(jīng)焊接上(相當(dāng)于電壓表)。優(yōu)選地，測試模塊5可設(shè)有多條(例如10條)線路測試控制， 輸出的信號送至主機部分控制模塊21監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果通過主機部分人機交互模塊22顯示。 如果某條電纜斷路，則該路的顯示結(jié)果是> 10M，如果某一路已經(jīng)形成回路，因為電纜線電阻較小，所以顯示結(jié)果一般為幾十歐姆的級別，這時判別這一路電纜與屏蔽線之間已經(jīng)形成回路，從而可以加入跟蹤信號，利用探頭進(jìn)行斷點探測。高壓焊接模塊6用于產(chǎn)生高壓，并在主機部分控制模塊21的控制下在存在斷點的地?zé)犭娎|兩端加上高壓脈沖進(jìn)行焊接。主機部分控制模塊21控制高壓焊接模塊6所產(chǎn)生的高壓脈沖的電壓幅度，并控制焊接的持續(xù)時間。主機部分控制模塊21還根據(jù)測試模塊5 的檢測結(jié)果判斷是否需要停止焊接，并能夠通過主機部分人機交互模塊22將高壓脈沖的參數(shù)、焊接持續(xù)時間、焊接次數(shù)、焊接結(jié)果等信息提供給操作人員。高壓焊接模塊6具有多級輸出，每級輸出對應(yīng)不同的幅值。按照本實用新型的一個具體實施例，高壓焊接模塊6具有高壓變壓器，用于產(chǎn)生高壓。高壓變壓器可以有4級輸出，分別由繼電器控制。可選地，變壓器及啟動電容不與其他模塊集成在同一個電路板上，以減少其他模塊受到高壓損壞的可能。例如，第1級輸出對應(yīng)于2KV的高壓，第2級輸出對應(yīng)于3KV的高壓，第3級輸出對應(yīng)于4KV的高壓，第4級輸出對應(yīng)于5KV的高壓，以上僅僅是舉例?？刂颇K能夠根據(jù)焊接電壓的高低以及電纜的材質(zhì)，設(shè)置焊接時間。高壓變壓器可輸出5KV去熔焊電纜斷點處，電纜材質(zhì)的設(shè)計使得一般在此高壓下斷點部分會與屏蔽線焊接在一起，焊接過程中需要主機部分控制模塊21測試焊接狀態(tài)。當(dāng)檢測到電纜已經(jīng)焊接上時，主機部分控制模塊21切斷電路，焊接自動停止。進(jìn)一步地還可設(shè)置高壓繼電器隔離高壓保護(hù)整個電路。可選地，高壓變壓器可產(chǎn)生2KV-6KV 的高壓脈沖，優(yōu)選地為3KV-5KV的高壓脈沖，更優(yōu)選地為大約4KV的高壓脈沖。焊接的持續(xù)時間根據(jù)電纜的材質(zhì)、焊接電壓的幅值不同而不同，對于市場上的常用電纜，2KV-5KV左右的高壓，焊接時間一般為，零點幾秒至3秒，電壓越高，焊接時間越短?？蛇x地，主機部分20還可以包括電源過流保護(hù)模塊(圖中未示出)，可使用電流互感器實現(xiàn)該模塊?？蛇x地，主機部分20還可以包括高壓變壓器測溫模塊(圖中未示出)，可
9以由內(nèi)接于高壓變壓器內(nèi)的溫敏電阻實現(xiàn)。主機部分控制模塊21根據(jù)電源過流保護(hù)模塊、 高壓變壓器測溫模塊的測量結(jié)果提示過電流或溫度過高，或采取斷電保護(hù)。電壓轉(zhuǎn)換模塊23用于將電源電壓轉(zhuǎn)換為地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置中模塊所需的電壓，并為各個模塊供電(包括探頭部分的各模塊)。探頭部分10包括信號測試模塊11、探頭部分控制模塊12、AD轉(zhuǎn)換模塊14。信號測試模塊11包括探測用感應(yīng)線圈，探測用感應(yīng)線圈在磁場作用下能夠產(chǎn)生電流信號，信號測試模塊11將獲得的電流信號放大、整流、濾波，并通過轉(zhuǎn)換模塊14轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入探頭部分控制模塊12中處理。探頭部分控制模塊12與主機部分控制模塊21通信，可以將探頭部分控制模塊12 處理之后的電流信號數(shù)據(jù)傳送至主機部分控制模塊21，并通過主機部分人機交互模塊22 提供給操作人員?？蛇x地，為了便于操作探頭部分的人員觀察探測的結(jié)果，探頭部分10包括探頭部分人機交互模塊13，可以將探頭部分控制模塊12處理之后的電流信號數(shù)據(jù)傳送至探頭部分人機交互模塊13，或者也可以將探頭部分控制模塊12處理之后的電流信號數(shù)據(jù)同時傳送至探頭部分人機交互模塊13和主機部分人機交互模塊22，供操作人員查看。例如，當(dāng)探頭部分靠近地?zé)犭娎|時，所顯示的信號波形幅值迅速上升，達(dá)到一個明顯的高度， 與無信號時形成一個強烈的對比，由此可以判斷電纜斷點的位置。可選地，探頭部分人機交互模塊13和主機部分人機交互模塊22可以是觸摸式顯示屏。可選地，按照本實用新型的另一個實施例，探頭部分10還可包括探測靈敏度調(diào)整模塊15。例如，探測靈敏度調(diào)整模塊15能夠調(diào)整信號測試模塊11中放大電路的增益 (GAIN)和偏置(OFFSET)，操作人員可通過探頭部分人機交互模塊13和/或主機部分人機交互模塊22輸入靈敏度調(diào)整指令，由探頭部分控制模塊12控制探測靈敏度調(diào)整模塊15進(jìn)行靈敏度實時控制，從而控制放大電路的增益和來調(diào)節(jié)顯示信號的強弱?？蛇x地，探頭部分10還可以包括音頻信號發(fā)生器(圖中未示出)，探頭部分控制模塊12根據(jù)探測到的電流信號的強弱來改變音頻信號發(fā)生器發(fā)出的聲音大小，從而通過聲音的大小或者頻率來表示探測結(jié)果。可選地，探頭部分控制模塊12可利用RS232串行接口標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)與主機部分控制模塊21的串行通信。按照本實用新型的一個實施例，探頭部分10封裝在殼體內(nèi)，殼體面向地?zé)犭娎|的部分可采用塑料透明材料。探頭部分10可設(shè)置多個滾輪，便于探測操作，合理地設(shè)置滾輪的高度，使之避免與地面接觸，同時又能進(jìn)行有效探測。下面參照圖4說明按照本實用新型一個實施例的探頭部分的工作原理示意圖。探頭部分靠近地?zé)犭娎|進(jìn)行探測，由于電纜被施加了跟蹤信號能夠產(chǎn)生磁場，探頭中的感應(yīng)線圈在磁場的作用下產(chǎn)生電流信號，電流信號經(jīng)放大、整流、濾波、AD轉(zhuǎn)換后，送入探頭部分控制模塊處理，探頭部分控制模塊處理將處理后的結(jié)果顯示在觸摸顯示屏上，從而操作人員能夠據(jù)此結(jié)果判斷電纜的斷點位置。下面參照圖5說明按照本實用新型一個實施例的主機部分的工作原理示意圖探頭部分工作原理圖。主機部分控制模塊通過測試模塊對地?zé)犭娎|是否存在斷點進(jìn)行測試。 當(dāng)判斷為地?zé)犭娎|斷路后，主機部分控制模塊通過高壓焊接模塊在地?zé)犭娎|兩端加上高壓脈沖進(jìn)行焊接，焊接之后再次利用測試模塊測試地?zé)犭娎|是否焊接成功，如果焊接成功則修復(fù)過程結(jié)束。如果測試模塊測試顯示斷點沒有被修復(fù)，則通過測試模塊測試電纜與電纜屏蔽線之間是否形成回路。如果地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間也沒有形成回路，則重復(fù)上述的焊接測試過程。由于電纜材質(zhì)的設(shè)計使得一般在此高壓下斷點部分會與電纜的屏蔽線焊接在一起，如果地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間已經(jīng)形成回路，則跟蹤信號模塊將交變信號輸入到形成回路的電纜與屏蔽線上，使得斷點之前的電纜形成一定強度的磁場。之后就可以利用探頭部分在地面探測信號，去探測磁場在斷點處的幅值變化，判斷出斷點的大概位置，采取措施修復(fù)。 以上僅是本實用新型實施例的示意性描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉，本實用新型的實施方式不限于上述所描述的內(nèi)容，任何在本實用新型描述基礎(chǔ)上所進(jìn)行的簡單修改、等價替換、重新組合等形成的新的技術(shù)方案，都應(yīng)落入本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，其特征在于，包括控制模塊，控制裝置的整體運行；探測模塊，用于在地?zé)犭娎|附近探測磁場信號，與控制模塊保持通信，將探測的數(shù)據(jù)實時傳送至控制模塊；跟蹤信號模塊，用于生成高頻交變信號，并在控制模塊的控制下，在形成回路的地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間施加高頻交變信號輸入；測試模塊，檢測地?zé)犭娎|是否存在斷點以及地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間是否存在回路；高壓焊接模塊，用于產(chǎn)生高壓脈沖，并在控制模塊的控制下在存在斷點的地?zé)犭娎|兩端加上高壓脈沖進(jìn)行焊接；人機交互界面，與控制模塊通信，操作人員能夠通過人機交互界面向控制模塊發(fā)送操作指令、輸入各種數(shù)據(jù)和參數(shù)，并且能夠通過人機交互界面從控制模塊獲得裝置的各項數(shù)據(jù)。
2.一種地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，其特征在于，包括探頭部分和主機部分，主機部分與探頭部分通過電纜連接；主機部分包括主機部分控制模塊、主機部分人機交互模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、跟蹤信號模塊、測試模塊、高壓焊接模塊，其中跟蹤信號模塊用于生成高頻交變信號，并在主機部分顯示模塊的控制下，在形成回路的地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間施加高頻交變信號輸入，測試模塊用于在主機部分控制模塊的控制下檢測電纜是否存在斷點及地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間是否存在回路，高壓焊接模塊用于產(chǎn)生高壓，并在主機部分控制模塊的控制下在存在斷點的地?zé)犭娎|兩端加上高壓脈沖進(jìn)行焊接，電壓轉(zhuǎn)換模塊用于將電源電壓轉(zhuǎn)換為地?zé)犭娎|智能化故障定點診斷與修復(fù)裝置中模塊所需的電壓，并為各個模塊供電；探頭部分包括信號測試模塊、探頭部分控制模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊，其中信號測試模塊在地?zé)犭娎|的磁場作用下能夠產(chǎn)生電流信號，并通過轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入探頭部分控制模塊中處理，探頭部分控制模塊與主機部分控制模塊通信， 將探頭部分控制模塊處理后的電流信號數(shù)據(jù)傳送至主機部分控制模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，其特征在于，所述探頭部分進(jìn)一步包括探頭部分人機交互模塊，用于將探頭部分控制模塊處理之后的電流信號數(shù)據(jù)提供給操作人員查看。
4.如權(quán)利要求2所述的地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，其特征在于，所述探頭部分進(jìn)一步包括探測靈敏度調(diào)整模塊，用于調(diào)整信號測試模塊的測試靈敏度。
5.如權(quán)利要求2所述的地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，其特征在于，探頭部分還包括音頻信號發(fā)生器，探頭部分控制模塊根據(jù)探測到的電流信號的強弱來改變音頻信號發(fā)生器發(fā)出的聲音大小。
6.如權(quán)利要求2所述的地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，其特征在于，跟蹤信號模塊和/或高壓焊接模塊具有多級輸出，每級輸出對應(yīng)不同的信號頻率和/或幅值。
7.如權(quán)利要求2所述的地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，其特征在于，探頭部分封裝在殼體內(nèi)，殼體面向地?zé)犭娎|的部分采用塑料透明材料。
8.如權(quán)利要求2所述的地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，其特征在于，探頭部分設(shè)置多個滾輪。
9.如權(quán)利要求2所述的地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，其特征在于，高壓焊接模塊所施加的高壓脈沖為2KV-5KV的高壓脈沖。
10.如權(quán)利要求2所述的地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置，其特征在于，跟蹤信號模塊施加在形成回路的地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間的跟蹤信號的頻率為2500Hz、幅值為50mA-350mA的信號。
專利摘要本實用新型提供一種地?zé)犭娎|智能化故障點診斷與修復(fù)裝置。該裝置包括控制模塊；探測模塊，用于在地?zé)犭娎|附近探測磁場信號；跟蹤信號模塊，用于生成高頻交變信號，在形成回路的地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間施加高頻交變信號輸入；測試模塊，檢測地?zé)犭娎|是否存在斷點以及地?zé)犭娎|與電纜的屏蔽線之間是否存在回路；高壓焊接模塊，用于產(chǎn)生高壓脈沖，在存在斷點的地?zé)犭娎|兩端加上高壓脈沖進(jìn)行焊接；以及人機交互界面，用于操作人員與本實用新型的裝置之間實現(xiàn)交互。本實用新型的裝置能自動定位故障點，對電纜斷開處較小者，可以實現(xiàn)斷點自動修復(fù)。對于無法自動修復(fù)的斷點，通過精確地找到斷點位置，可以使得修復(fù)工作對地面的破壞最小。
文檔編號G01R31/08GK202275134SQ20112040423
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者史鳳賢 申請人:狄諾合眾(北京)電子設(shè)備有限公司