基于tdr的分布式電纜狀態(tài)檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種實時線纜管網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測的系統(tǒng)，特別是利用先進的TDR(時域反射)技術(shù)和計算機算法，通過數(shù)字信號處理方法獲得線纜管網(wǎng)實時工作狀態(tài)以及故障定位的系統(tǒng)，在配電柜上增加TDR模組以及3G／4G通信模組，實時采集線纜管網(wǎng)的反射信號并且將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，將數(shù)據(jù)通過3G／4G模組發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心通過小波變換、最佳相似性等算法，獲得線纜管網(wǎng)的工作狀態(tài)，實時定位故障地點，并且發(fā)出相應(yīng)的報警與提示信息，與故障點周邊的其他市政設(shè)施實現(xiàn)聯(lián)動。
【專利說明】基于TDR的分布式電纜狀態(tài)檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路、電路硬件設(shè)計和嵌入式軟件設(shè)計、PC軟件以及算法設(shè)計、通信領(lǐng)域，特別是一種實時線纜管網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測的系統(tǒng)，利用先進的TDR(時域反射)技術(shù)和計算機算法，通過數(shù)字信號處理方法獲得線纜管網(wǎng)實時工作狀態(tài)以及故障定位的系統(tǒng)，在配電柜上增加TDR模組以及3G/4G通信模組，實時采集線纜管網(wǎng)的反射信號并且將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，將數(shù)據(jù)通過3G/4G模組發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心通過小波變換、最佳相似性等算法，獲得線纜管網(wǎng)的工作狀態(tài)，實時定位故障地點，并且發(fā)出相應(yīng)的報警與提示信息，與故障點周邊的其他市政設(shè)施實現(xiàn)聯(lián)動。
技術(shù)背景
[0002]當(dāng)前的線纜狀態(tài)檢測，采用集中式信號發(fā)生器和分布式信號接收方式，接收端通過信號是否連續(xù)，來判斷線纜是否導(dǎo)通。整個系統(tǒng)需要在目前所有的負(fù)載上更改，而且當(dāng)需要更多關(guān)于線纜狀態(tài)以及相應(yīng)的負(fù)載狀態(tài)分析等工作時，需要針對所有的負(fù)載進行二次設(shè)計和施工，增值業(yè)務(wù)幾乎無法提供。當(dāng)前系統(tǒng)如圖1所示。
[0003]連接關(guān)系如下:配電箱內(nèi)增加信號發(fā)生器，配電箱出5根電纜:3根相線A、B、C，零線N、以及地線PE ;負(fù)載接3線電纜:3根相線中的一根、零線、地線，同時在負(fù)載內(nèi)增加信號接收機、無線通信模組。
[0004]工作過程如下:正常工作狀態(tài)下，配線箱內(nèi)的信號發(fā)生器連續(xù)發(fā)送信號，而負(fù)載內(nèi)的信號接收機能夠連續(xù)接收到信號；當(dāng)線纜被截斷時，全部或者部分負(fù)載內(nèi)的接收機的信號將中斷，從而使無線通信模組發(fā)出報警信號。
[0005]目前的方式在設(shè)計上簡單，但是實施困難，工作量巨大而且標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各種負(fù)載的工作環(huán)境惡劣，使得相關(guān)設(shè)備的壽命很短，或者需要額外的成本進行改進。
[0006]傳統(tǒng)方法的缺點為:
[0007]功能單一，僅能夠檢測線纜的通斷狀態(tài)；
[0008]實施難度大，需要根據(jù)不同的負(fù)載設(shè)計相應(yīng)的接收機、通信模組等；
[0009]不能夠迅速精確定位線纜故障點，僅能夠參照負(fù)載位置大致判斷；
[0010]成本高，針對以億計的各種不同負(fù)載進行更改，總體成本太高；
[0011]不能夠預(yù)測線纜以及負(fù)載的工作狀態(tài)，維護工作不具備針對性和預(yù)防性:
[0012]無法識別不同的負(fù)載以及各個廠家設(shè)備材料的質(zhì)量；
[0013]無法識別安裝施工的質(zhì)量問題以及進行預(yù)防性改進；
[0014]不適合在復(fù)雜的環(huán)境下工作。
[0015]本
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016]本發(fā)明是通過如下方法實現(xiàn)的。
[0017]如圖2所示為基于TDR的線纜狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)終端硬件，連接關(guān)系為:4個信號耦合模組分別與3根相線、I根零線，以及4個HPF模組、I個驅(qū)動模組連接，地線分別與4個耦合模組連接，4個ADC模組分別與4個HPF模組連接，MCU模組分別與4個ADC模組，以及SDRAM模組、傳感器模組、GPS/北斗模組、3G/4G模組連接，I?IOOM信號發(fā)生器與驅(qū)動模組連接，開關(guān)電源與充電模組、充電電池構(gòu)成電源模組，給整個系統(tǒng)供電。
[0018]工作原理如下:1?IOOMHz信號發(fā)生器產(chǎn)生脈沖信號，經(jīng)過驅(qū)動模組以及信號耦合后發(fā)送到5根線纜上:3根相線、I根零線、I根地線，耦合模組同時接收線纜上回傳的脈沖反射波，將原生脈沖以及反射脈沖發(fā)送到HPF模組，經(jīng)處理后進入ADC模組轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
[0019]數(shù)字信號存儲在SDRAM內(nèi)，MCU將4根線纜(3根相線、I根零線)上的多次測量數(shù)據(jù)進行平均，然后根據(jù)最大相似算法，計算4根電纜上的數(shù)據(jù)與預(yù)置數(shù)據(jù)的差別，如果沒有差別，則繼續(xù)進行持續(xù)的測量，如果檢測到差別，則啟動報警程序，將相關(guān)數(shù)據(jù)通過3G/4G模組發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。
[0020]傳感器模組內(nèi)含加速度傳感器、振動傳感器、箱體門禁傳感器等，當(dāng)檢測到數(shù)據(jù)異常，則啟動報警程序，將相關(guān)數(shù)據(jù)通過3G/4G模組發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。
[0021]GPS/北斗模組獲得整個模組所在位置信息，安裝后位置相對固定。當(dāng)位置由變化時，則啟動報警程序，將相關(guān)數(shù)據(jù)通過3G/4G模組發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。
[0022]開關(guān)電源、充電模組、充電電池構(gòu)成電源模組，給整個模組提供電力。
[0023]如圖3所示，檢測模組與電力電纜的連接方式，4個相同的信號耦合與HPF模組，具有同樣的輸入輸出端口。相線A與信號耦合與HPFl模組的VHAP端口連接，相線B與信號耦合與HPF2模組的VHAP端口連接，相線C與信號耦合與HPF3模組的VHAP端口連接，零線N與信號耦合與HPF4模組的VHAP端口連接，地線與4個信號耦合與HPF模組的VHAN端口連接。
[0024]信號耦合與HPFl模組的VAP和VAN端口，形成相線A原生脈沖與反射脈沖的差分輸出，信號耦合與HPF2模組的VAP和VAN端口，形成相線B原生脈沖與反射脈沖的差分輸出，信號耦合與HPF3模組的VAP和VAN端口，形成相線C原生脈沖與反射脈沖的差分輸出，信號耦合與HPF4模組的VAP和VAN端口，形成零線N原生脈沖與反射脈沖的差分輸出。
[0025]如圖4所示，TDR模組的耦合與HPF電路，連接關(guān)系為:端口 VHAP與電容C2、電感LI串聯(lián)后與變壓器T的副邊上端連接，端口 VHAN與電容Cl、電感L2串聯(lián)后與變壓器T的副邊下端連接，變壓器原邊上端與電容C3、晶體管Q2集電極、電阻R7連接，變壓器原邊下端與電容C4、晶體管Q3集電極、電阻R6連接，變壓器中間抽頭與電容C3、C4，電阻R3、晶體管Ql射極、全差分運算放大器FDopAMP共模輸入端連接，VCC與晶體管Ql集電極、晶體管Q2射極、電阻Rl連接，GND與晶體管Q3射極、電阻R2、R3連接，電阻R5與反相器輸出端以及晶體管Q2基極連接，電阻R4反相器輸入端、晶體管Q3基極以及信號輸入端Pulse連接，齊納管Zl與Z2背靠背連接，Zl與R7、C5連接，Z2與R6、C8連接，電阻R9、Rll串聯(lián)，R9與電容C5、C6、C7連接，Rll與電容C8、C9、C10連接，全差分運算放大器輸入端負(fù)極與C7、R10連接，全差分運算放大器輸入端負(fù)極與C10、R12連接，全差分運算放大器輸出端負(fù)極VAN與C9、R12連接，全差分運算放大器輸出端正極VPN與C6、RlO連接。
[0026]工作原理如下:
[0027]電阻Rl、R2將VCC分壓施加在晶體管Ql基極，晶體管Ql射極提供近似VCC/2電平在變壓器中間抽頭，并且給全差分運算放大器提供共模輸入電壓，當(dāng)Pulse輸入為低電平時，晶體管Q2、Q3截止，在變壓器原邊的上下端呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，變壓器處于接收模式。[0028]電容C1、C2、電感L1、L2與變壓器T構(gòu)成帶通濾波器，電容C5、C6、C7、C8、C9、C10，電阻R9、RIO、R11、R12以及全差分運算放大器FDopAMP形成HPF模塊。
[0029]接收信號自VHAP、VHAN接收，經(jīng)過帶通濾波器后，在變壓器原邊產(chǎn)生差分信號，經(jīng)過R6、R7輸入全差分HPF，最終全差分運算放大器輸出端形成差分輸出VAP、VAN。
[0030]齊納管Zl、Z2針對異常大信號進行嵌壓，防止對后部電路的損傷。
[0031]當(dāng)Pulse電壓為高時，晶體管Q2、Q3導(dǎo)通，電流流經(jīng)變壓器，最終在變壓器副邊產(chǎn)生輸出脈沖VHAP-VHAN，脈沖信號同時通過電阻R6、R7，經(jīng)過HPF產(chǎn)生輸出VAP-VAN。
[0032]脈沖Pulse的脈寬根據(jù)需要確定，原則是避免觸發(fā)脈沖與反射信號之間的重疊，同時脈沖的頻率范圍與通道帶寬匹配，一般設(shè)定脈寬為IOns?Ius ;脈沖周期為I?lOOus，根據(jù)需要確定，原則是避免觸發(fā)脈沖與反射信號之間的重疊，同時脈沖的多次反射經(jīng)過衰減后不再對后續(xù)的脈沖造成累積干擾。
[0033]HPF 功能模塊包括以下部件:電容 C5、C6、C7、C8、C9、C10,電阻 R9、RIO、Rll、R12以及全差分運算放大器FDopAMP。HPF可以配置成不同的類型，電阻R和電容C的數(shù)值根據(jù)需要確定，F(xiàn)O為轉(zhuǎn)折頻率,具體如下。
[0034]Bessel HPF 配置:R9 = Rll = 0.73R，R10 = R12 = 2.19R，C5 = C6 = C7 = C8 =C9 = CIO = C, FO = I/(2 3i RC)；
[0035]Buttorwprth 配置:R9 = Rll = 0.467R，R10 = R12 = 2.11R，C5 = C6 = C7 = C8=C9 = CIO = C, FO = I/(2 3i RC):
[0036]Chebyshev 配置:R9 = Rll = 3.3R, RlO = R12 = 0.215R, C5 = C6 = C7 = C8 =C9 = CIO = C, FO = I/(2 3i RC)。
[0037]變壓器T隔離高壓，同時形成信號的收發(fā)和帶寬控制。
[0038]本發(fā)明的優(yōu)點為:
[0039]故障實時定位,定位準(zhǔn)確,精確度根據(jù)需要確定；
[0040]總體成本低，僅需要在配電柜上增加模組即可；
[0041]能夠識別線纜狀態(tài)、線纜質(zhì)量以及隨時間變化的趨勢；
[0042]能夠識別不同線纜連接點質(zhì)量；
[0043]能夠識別不同的負(fù)載以及負(fù)載工作狀態(tài)；
[0044]業(yè)務(wù)內(nèi)容多樣，根據(jù)需要增加增值業(yè)務(wù)簡單，僅在數(shù)據(jù)中心計算機上增加相應(yīng)軟件；
[0045]通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘，支持線纜、負(fù)載的預(yù)防性維護。
【專利附圖】
【附圖說明】。
[0046]圖1:現(xiàn)在的線纜狀態(tài)監(jiān)測框架
[0047]圖2:基于TDR的線纜狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)終端硬件
[0048]圖3:檢測模組與電力電纜的連接方式
[0049]圖4:TDR模組的耦合與HPF電路
[0050]圖5:市政路燈的連接模型
[0051]圖6:TDR 波形
[0052]圖7:TDR系統(tǒng)框架[0053]圖8:電纜中電磁波傳播速度數(shù)據(jù)表
[0054]圖9:基于6IS的故障報警
【具體實施方式】
[0055]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步的詳述。市政路燈的電纜呈現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，每一個配電柜與路燈之間的電纜成線狀結(jié)構(gòu)。
[0056]如圖5所示市政路燈的連接模型，連接關(guān)系為:配電箱與5根電纜連接，相線A依次與一組電力電纜模型1、燈桿接點模型、燈桿電纜模型、燈具負(fù)載模型連接，相線B依次與一組電力電纜模型1、燈桿接點模型、燈桿電纜模型、燈具負(fù)載模型連接，相線C依次與一組電力電纜模型1、燈桿接點模型、燈桿電纜模型、燈具負(fù)載模型連接，零線N依次與三組電力電纜模型1、燈桿接點模型、燈桿電纜模型、燈具負(fù)載模型連接，地線PE連接根據(jù)需要而不同，一般與零線N的差別在于不接負(fù)載模型。
[0057]工作原理為:電纜在任何阻抗不連續(xù)的地方都有反射，電纜的線徑變化、絕緣層材料以及厚度的變化、金屬表面處理的不一致、機械彎曲、與其他電纜的接點等都會產(chǎn)生信號反射。
[0058]針對路燈從配電柜到燈具之間的連接，阻抗不匹配較大的點有幾個:配電柜本身引出的電纜、路燈桿內(nèi)部已經(jīng)敷設(shè)好的電纜、燈具本身的輸入阻抗、上述3種模型之間的2個接點。
[0059]根據(jù)電纜鋪設(shè)中3相之間平衡的原則，3根相線與路燈的連接一般采取間隔配置:
如路燈依次排好1、2、3、4、5、6、7......，則相線A連接1、4、7...，相線B連接2、5、8...，相
線C連接3、6、9...，而一個配電柜下路燈的最佳配置數(shù)目為3的整數(shù)倍。
[0060]零線的配置與3根相線不同，每根燈桿都需要配置零線，以驅(qū)動路燈負(fù)載，因此零線在接入燈桿以及負(fù)載后，其電纜的阻抗不連續(xù)點要遠(yuǎn)大于3根相線，信號反射波形比3根相線上的波形更加復(fù)雜。
[0061]地線的配置與零線近似，只是地線僅提供燈具的外殼接地保護，不與負(fù)載連接；地線不是從高壓電纜接入配電柜而延續(xù)的，而是從配電柜作為基準(zhǔn)地引出的，因此配電柜需使用金屬棒作為地線，打入地層較深的地方。
[0062]針對一般負(fù)載，接入的電纜是I根相線+零線，不同的負(fù)載造成的反射是不同的:反射波的振幅、反射波的相位、反射波中不同頻率成分的不同衰減、不同頻率成分的不同的相位變化等，采集數(shù)據(jù)后，通過挖掘數(shù)據(jù)中的此類信息，可以得到負(fù)載的種類、功率大小、使用年限、可靠性等數(shù)據(jù)。
[0063]如圖6所示TDR波形，最左側(cè)振幅最大的波形是原生脈沖，波形向右側(cè)逐步展開4個反射波形，顯示電纜連接的4個距離不同的負(fù)載造成的反射波形。
[0064]以峰值為檢測的依據(jù)，則原生脈沖與4個反射波之間的遞進時間間隔為100、50、50,30,時間單位50ns，以電纜上波速為1.8*108m/s計算，得到
[0065]配電柜與第一個負(fù)載之間的距離為:100*50*10、1.8*10s/2 = 450m
[0066]第I個負(fù)載與第2個負(fù)載之間的距離:50*50*10、1.8*108/2 = 225m
[0067]第2個負(fù)載與第3個負(fù)載之間的距離:50*50*10、1.8*108/2 = 225m
[0068]第3個負(fù)載與第4個負(fù)載之間的距離:30*50*10、1.8*108/2 = 135m[0069]如圖7所示TDR系統(tǒng)框架，連接關(guān)系為:配電柜內(nèi)置TDR通信模組與電信網(wǎng)絡(luò)通過無線方式連接，電信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心路由器通過光纜連接，路由器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(GIS服務(wù)器、路燈數(shù)據(jù)庫、園林?jǐn)?shù)據(jù)庫、環(huán)境數(shù)據(jù)庫等)通過光纜或者高速數(shù)據(jù)電纜連接，路燈以及配套工程管理與處警系統(tǒng)通過光纜或者高速電纜與GIS服務(wù)器、路燈數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接。
[0070]工作原理為:配電柜內(nèi)置的TDR模組檢測所轄線纜的狀態(tài)，在約定的時間或者發(fā)生異常事件后，將相關(guān)數(shù)據(jù)通過3G/4G模組發(fā)送到電信網(wǎng)絡(luò)，然后通過光纜發(fā)送到數(shù)據(jù)中心路由器，再轉(zhuǎn)發(fā)到路燈數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
[0071]路燈以及配套工程管理與處警系統(tǒng)在接到數(shù)據(jù)后，立即調(diào)用小波變換等算法對數(shù)據(jù)進行分析，小波分析方法是一種窗口大小(即窗口面積)固定但形狀可以改變，即時間窗和頻率窗都可以改變的時頻局部化分析方法。在低頻部分具有較高的頻率分辨率和較低的時間分辨率，在高頻率部分具有較高的時間分辨率和較低的頻率分辨率。
[0072]電磁信號在電纜上傳播時，遇到電纜阻抗不匹配的結(jié)合點(電纜的絕緣層、導(dǎo)體的橫截面積變化、金屬表面的致密度等發(fā)生變化)就發(fā)生反射，信號出現(xiàn)突變。在信號出現(xiàn)突變時，小波變換后的系數(shù)具有模極大值，通過對模極大值的檢測來確定故障發(fā)生的時間。小波變換模極大值與信號的突變點相對應(yīng)。將故障初始行波浪涌在較低尺度(較高頻帶)下的第一個小波變換模極大值點所對應(yīng)的時刻作為行波到達(dá)時刻，可以準(zhǔn)確地標(biāo)定出行波波頭起始點到達(dá)測量端的時間
[0073]在標(biāo)定完成原生脈沖與故障點發(fā)生反射之間的時間間隔后，根據(jù)相應(yīng)的波速傳播速度，可以計算得到故障點距離信號發(fā)生器之間的距離。
[0074]電纜阻抗不同的點都會發(fā)生反射，并且部分反射中夾雜噪聲，從而造成信號處理的難度增加。檢測到的時域反射信號是由原始信號和噪聲疊加而成，小波變換模極大值有可能是由檢測噪聲所產(chǎn)生，需要進行消噪預(yù)處理。
[0075]小波閾值去噪方法主要適用于信號中混有白噪聲的情況；模極大值去噪根據(jù)信號與噪聲在不同尺度上模極大值的傳播特性不同，從所有小波變換模極大值中選擇信號的模極大值而去除噪聲的模極大值；小波系數(shù)相關(guān)性去噪根據(jù)信號與噪聲的小波變換在不同尺度間的特點，通過將相鄰尺度的小波系數(shù)直接相乘來增強信號，抑制噪聲。
[0076]不同的增值業(yè)務(wù)需要不同的數(shù)據(jù)處理算法作支撐。
[0077]如圖8所示電纜中電磁波傳播速度數(shù)據(jù)表。電磁波行波波速與被測電纜的結(jié)構(gòu)參數(shù)、介質(zhì)參數(shù)、電導(dǎo)參數(shù)和環(huán)境溫度等因素有關(guān)，高頻時電纜中波速度可近似認(rèn)為只與電纜的絕緣介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，而與導(dǎo)體芯線的材料與截面積無關(guān)。
[0078]電纜使用的絕緣材料不同，因此電磁波的波速不同。
[0079]電纜使用的絕緣材料在加工中的致密性等不同，不同廠家生產(chǎn)的同樣的電纜，波速略有不同；電纜在敷設(shè)后，絕緣材料的老化速度不同，從而導(dǎo)致波速的變化；同樣的材料由于加工工藝的不同，老化速度不同，從而導(dǎo)致波速的變化。
[0080]數(shù)據(jù)中心在得到不同時期的數(shù)據(jù)后，經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘，可以得到相關(guān)的分析報告。
[0081]如圖9所示基于GIS的故障報警。配電柜中安裝TDR模組后，本身配置GPS/北斗裝置，因此其安裝位置會精確地顯示在地圖上，當(dāng)電纜發(fā)生被盜等異常后，TDR模組將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心經(jīng)過分析，計算發(fā)生線纜斷裂處距離配電柜的距離，然后通過計算機程序得到故障發(fā)生的地點信息，顯示在監(jiān)控屏幕上。
[0082]在和市政的其他設(shè)施配套后，可以實現(xiàn)聯(lián)動。如與公安的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)聯(lián)動，可以實時調(diào)取故障發(fā)生地點的視頻數(shù)據(jù)進行觀察，進一步核實故障發(fā)生的原因。
[0083]本發(fā)明所述的系統(tǒng)的增值業(yè)務(wù)，不同的業(yè)務(wù)需要不同頻率以及不同波形的脈沖與之對應(yīng)，同時，高端業(yè)務(wù)內(nèi)容的加入需要使用更好的ADC芯片及其他部件:更高的轉(zhuǎn)換速率、更高的轉(zhuǎn)換精度、更低的噪聲。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明涉及一種實時線纜管網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測的系統(tǒng)，特別是利用先進的TDR(時域反射)技術(shù)和計算機算法，通過數(shù)字信號處理方法獲得線纜管網(wǎng)實時工作狀態(tài)以及故障定位的系統(tǒng)，它包括2個部分:在配電柜上增加TDR以及通信定位模組，在數(shù)據(jù)管理中心增加的故障定位與實時工作狀態(tài)分析軟件；TDR以及通信定位模組包括以下模塊:脈沖信號發(fā)生器與驅(qū)動模組、信號耦合與HPF模組、ADC模組、MCU與SDRAM模組、傳感器模組、通信模組、電源模組、定位模組。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述構(gòu)造的脈沖信號發(fā)生器與驅(qū)動模組，其特征為:脈沖的周期根據(jù)需要設(shè)定，一般在I?IOOus ;脈沖寬度根據(jù)線纜材料以及環(huán)境等因素設(shè)定，一般為IOns?Ius ;脈沖的波形根據(jù)需要可選，可以是方波、三角波、正弦波以及其他任意組合的波形；驅(qū)動模組能夠根據(jù)需要將信號快速推送到線纜上，具備大電流驅(qū)動能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述構(gòu)造的信號耦合與HPF模組，其特征為:耦合模組收發(fā)一體化，同時與強電是隔離的，當(dāng)脈沖寬度變化時，需要調(diào)整變壓器磁芯的位置來達(dá)到信道通帶與脈沖對準(zhǔn)；信號的參考基準(zhǔn)為地線，三根相線與零線上的信號是相同的，HPF模組根據(jù)需要，可以通過調(diào)整器件參數(shù)，獲得不同類型的HPF。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述構(gòu)造的ADC模組，其特征為:ADC模組的轉(zhuǎn)換速率與距離定位的精度相關(guān)，轉(zhuǎn)換速率越快，定位精度越高；ADC模組的解析度與負(fù)載分析的業(yè)務(wù)內(nèi)容相關(guān)，解析度越高，業(yè)務(wù)分析的內(nèi)容越多越準(zhǔn)確。
5.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的MCU與SDRAM模組，其特征為:MCU預(yù)置所轄分布式線纜的TDR波形，SDRAM實時采集所轄線纜的動態(tài)TDR波形；MCU將SDRAM內(nèi)的多個動態(tài)TDR波形進行平均，并且與預(yù)置的TDR波形進行最大相似性運算:當(dāng)動態(tài)波形與預(yù)置波形不相似時，MCU發(fā)送報警信息并且將動態(tài)數(shù)據(jù)上傳。
6.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的傳感器模組，其特征為:傳感器針對內(nèi)置TDR模組的箱體的運動加速度、振動、以及箱體門的開關(guān)狀態(tài)進行檢測，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)后，根據(jù)MCU指令將數(shù)據(jù)上傳。
7.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的通信模組，其特征為:通信模組采用無線通信模式，采用電信數(shù)據(jù)服務(wù)模式雙向收發(fā)數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的定位模組，其特征為:利用GPS或者北斗模組計算TDR模組所在的位置，位置變化時啟動報警；在本身報警或者其他原因?qū)е碌膱缶l(fā)生時，將新位置信息上傳。
9.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的電源模組，其特征為:在線纜處于帶電工作時，由開關(guān)電源工作，電池處于充電以及待命狀態(tài)；當(dāng)線纜不帶電或者故障無電狀態(tài)時，由電池負(fù)責(zé)提供電力給整個TDR模組。
10.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的數(shù)據(jù)管理中心增加的故障定位與實時工作狀態(tài)分析軟件，其特征為:計算機預(yù)置線纜的Gis數(shù)據(jù)，在接收到報警信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)后，根據(jù)小波變換等算法，確定哪個負(fù)載發(fā)生以及負(fù)載的異常工作狀態(tài)，同時根據(jù)上報的GPS或者北斗定位數(shù)據(jù)，定位故障負(fù)載的具體位置。
【文檔編號】G01R31/08GK103487722SQ201310349019
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】尹登慶 申請人:深圳市智遠(yuǎn)能科技有限公司