一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置及使用方法，它包括行波信號(hào)耦合器、前端控制單元和上位機(jī)。行波信號(hào)耦合器串聯(lián)在被測(cè)臍帶纜電纜線路中，行波信號(hào)耦合器與前端控制單元電連接，前端控制單元與上位機(jī)電連接。上位機(jī)向前端控制單元發(fā)送故障定位脈沖，前端控制單元產(chǎn)生行波信號(hào)，并經(jīng)行波信號(hào)耦合器傳輸至臍帶纜，經(jīng)臍帶纜故障點(diǎn)反射回的行波信號(hào)經(jīng)行波信號(hào)耦合器和前端控制單元傳輸至上位機(jī)。行波信號(hào)耦合器由線路阻波器、耦合電容器和結(jié)合濾波器構(gòu)成。前端控制單元包括CPU模塊、行波接收和發(fā)送模塊和高速數(shù)據(jù)采集單元。本發(fā)明能夠快速對(duì)電纜故障進(jìn)行定位，縮短故障修復(fù)時(shí)間，提高可靠性。
【專利說(shuō)明】
一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種定位裝置及使用方法，特別是關(guān)于一種在臍帶纜領(lǐng)域中用于臍帶 纜電纜故障的定位裝置及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 臍帶纜是水下生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，為水下生產(chǎn)系統(tǒng)提供電能、液壓通道、傳 送控制信號(hào)和各種傳感數(shù)據(jù)。隨著水下生產(chǎn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的日趨成熟，采用水下臍帶纜進(jìn) 行水下生產(chǎn)系統(tǒng)的電力和液壓分配及控制成為深水油氣開(kāi)采的重要方式。但是水下臍帶纜 在安裝和運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)因一些外部及內(nèi)部原因，如周圍漁網(wǎng)及錨鏈等剮蹭導(dǎo)致絕緣層破 壞，造成水下生產(chǎn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的失靈，對(duì)油氣生產(chǎn)造成重大影響。臍帶纜中的電纜(包括 動(dòng)力纜和信號(hào)纜)發(fā)生故障往往很難查找，一般只能利用備用電纜或者更換臍帶纜后才能 繼續(xù)生產(chǎn)。盡快排除臍帶纜中的電纜故障，無(wú)疑會(huì)顯著提高臍帶纜的工作可靠性，減少因設(shè) 備更換和油氣停產(chǎn)帶來(lái)的損失。而為了排除臍帶纜電纜故障，必須首先獲知臍帶纜故障準(zhǔn) 確的位置信息。因此，在水下生產(chǎn)系統(tǒng)中引入電纜故障測(cè)距技術(shù)具有重要的意義。
[0003] 與傳統(tǒng)電纜相比，臍帶纜大部分位于水下，設(shè)備端不易接近和解開(kāi)，無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)端 測(cè)試和配合，也無(wú)法施加高壓沖擊測(cè)試信號(hào)，而且臍帶纜一般長(zhǎng)度較長(zhǎng)，行波衰減比較嚴(yán) 重。目前，離線式電纜故障測(cè)距技術(shù)和設(shè)備發(fā)展最為成熟和完備。但是離線式電纜故障測(cè)距 技術(shù)需要解開(kāi)電纜兩端，多數(shù)情況下還需要對(duì)電纜施加高壓沖擊信號(hào)，不符合臍帶纜故障 測(cè)距的要求，而且離線式電纜故障測(cè)距技術(shù)的準(zhǔn)備工作多，工作效率低。在線式行波故障測(cè) 距技術(shù)已經(jīng)大量用于輸電線路上，但都是靠被動(dòng)接收線路故障產(chǎn)生的行波信號(hào)進(jìn)行測(cè)距。 其中，雙端法測(cè)距精度高，但是需要雙端同時(shí)采集行波信號(hào)并配置通信設(shè)備，這在臍帶纜上 顯然難以實(shí)現(xiàn);單端法根據(jù)行波在測(cè)試點(diǎn)和故障點(diǎn)往返一次的時(shí)間和行波波速計(jì)算故障點(diǎn) 的距離，原理簡(jiǎn)單，所需裝置少，但是由于不容易區(qū)分故障點(diǎn)反射和對(duì)端反射的行波，測(cè)距 的可靠性常常受到影響。另外，還有利用分布式光纖測(cè)溫傳感器和光時(shí)域反射技術(shù)的在線 式電纜故障測(cè)距技術(shù)，因?yàn)楣饫w通常敷設(shè)于電纜表面，對(duì)電纜內(nèi)部故障導(dǎo)致的溫升不敏感， 因此實(shí)際效果并不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置及使用 方法，其能夠快速對(duì)電纜故障進(jìn)行定位，縮短故障修復(fù)時(shí)間，提高可靠性。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝 置，其特征在于它包括行波信號(hào)耦合器、前端控制單元和上位機(jī);所述行波信號(hào)耦合器串聯(lián) 在被測(cè)臍帶纜電纜線路中，所述行波信號(hào)耦合器與所述前端控制單元電連接，所述前端控 制單元與所述上位機(jī)電連接;所述上位機(jī)向所述前端控制單元發(fā)送控制命令，所述前端控 制單元產(chǎn)生行波信號(hào)，并經(jīng)所述行波信號(hào)耦合器傳輸至臍帶纜，經(jīng)臍帶纜故障點(diǎn)反射回的 行波信號(hào)經(jīng)所述行波信號(hào)耦合器和所述前端控制單元傳輸至所述上位機(jī);所述上位機(jī)能在 線監(jiān)測(cè)狀態(tài)下被動(dòng)觸發(fā)，通過(guò)記錄故障行波信號(hào)定位故障距離。
[0006] 優(yōu)選地，所述前端控制單元采用時(shí)域反射儀設(shè)備，其包括CPU模塊、行波接收和發(fā) 送模塊和高速數(shù)據(jù)采集單元;所述CHJ模塊接收所述上位機(jī)的控制信號(hào)，并向所述行波接收 和發(fā)送模塊發(fā)送信號(hào)，所述行波接收和發(fā)送模塊產(chǎn)生行波信號(hào)，并傳輸至所述行波信號(hào)耦 合器;所述行波信號(hào)耦合器將臍帶纜故障點(diǎn)反射回的行波信號(hào)經(jīng)所述行波接收和發(fā)送模塊 傳輸至所述高速數(shù)據(jù)采集單元，所述高速數(shù)據(jù)采集單元經(jīng)所述CHJ模塊將行波信號(hào)傳輸至 所述上位機(jī)。
[0007] 優(yōu)選地，所述高速數(shù)據(jù)采集單元由AD轉(zhuǎn)換器、緩存存儲(chǔ)器、地址計(jì)數(shù)器和時(shí)鐘分頻 器構(gòu)成;所述AD轉(zhuǎn)換器接收所述行波接收和發(fā)送模塊的行波信號(hào)，所述AD轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信 號(hào)傳輸給所述緩存存儲(chǔ)器，同時(shí)所述地址計(jì)數(shù)器向所述緩存存儲(chǔ)器傳輸緩存地址，所述時(shí) 鐘分頻器分別與所述AD轉(zhuǎn)換器和所述地址計(jì)數(shù)器電連接。
[0008] 優(yōu)選地，所述行波接收和發(fā)送模塊由脈沖寬度模塊、大功率高速場(chǎng)效應(yīng)管、脈沖變 壓器和阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成;所述脈沖寬度模塊接收所述CPU模塊的信號(hào)，控制所述大功率高 速場(chǎng)效應(yīng)管產(chǎn)生指定寬度的行波信號(hào)，并將行波信號(hào)傳輸至所述脈沖變壓器，所述脈沖變 壓器將行波信號(hào)經(jīng)所述阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述行波信號(hào)耦合器;所述阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)接收 所述行波信號(hào)耦合器傳輸?shù)男胁ㄐ盘?hào)，并將行波信號(hào)傳輸至所述脈沖變壓器，所述脈沖變 壓器將行波信號(hào)傳輸至所述高速數(shù)據(jù)采集單元。
[0009] 優(yōu)選地，所述行波信號(hào)耦合器由線路阻波器、耦合電容器和結(jié)合濾波器構(gòu)成;所述 線路阻波器串聯(lián)在臍帶纜其中一根電纜上，所述線路阻波器的右端與所述耦合電容器一端 電連接，所述耦合電容器的另一端與所述結(jié)合濾波器電連接，所述結(jié)合濾波器另一端與所 述前端控制單元電連接。
[0010] 優(yōu)選地，所述結(jié)合濾波器采用高通濾波器。
[0011] 優(yōu)選地，所述耦合電容器的電容值設(shè)置為0.01微法至0.1微法。
[0012] 優(yōu)選地，所述CPU模塊內(nèi)設(shè)置有32位嵌入式處理器，所述CPU模塊設(shè)置有多個(gè)接口。
[0013] 優(yōu)選地，所述上位機(jī)能接入多個(gè)所述前端控制單元。
[0014] -種用于臍帶纜電纜故障定位裝置的使用方法，其特征在于它包括以下步驟：1) 在上位機(jī)上運(yùn)行系統(tǒng)監(jiān)控軟件，設(shè)置IP地址，完成與前端控制單元的網(wǎng)口連接;2)在系統(tǒng)監(jiān) 控軟件上設(shè)置前端控制單元的測(cè)試參數(shù);3)判斷是否主動(dòng)測(cè)試臍帶纜故障定位，若主動(dòng)測(cè) 試，則進(jìn)入步驟4);反之進(jìn)入步驟6) ;4)設(shè)置測(cè)試范圍、增益參數(shù)，同時(shí)向前端控制單元發(fā)送 脈沖信號(hào)；5)啟動(dòng)高速數(shù)據(jù)采集，對(duì)數(shù)字信號(hào)濾波、計(jì)算，定位故障距離;6)設(shè)置測(cè)試范圍、 增益參數(shù)，循環(huán)采樣；7)判斷是否觸發(fā)信號(hào)，若有觸發(fā)信號(hào)，則進(jìn)入步驟5)，反之返回步驟 6)〇
[0015] 本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明采用用于臍帶纜電纜 故障的定位裝置及使用方法，能夠快速對(duì)電纜故障進(jìn)行定位，大大減少線路存查的工作量， 縮短故障修復(fù)時(shí)間，提高可靠性。2、本發(fā)明采用用于臍帶纜電纜故障的定位裝置及使用方 法，能夠在線監(jiān)測(cè)，記錄每條臍帶纜的運(yùn)行狀態(tài)，便于統(tǒng)計(jì)、評(píng)估臍帶纜健康狀況，為預(yù)測(cè)故 障提供參考資料，減少運(yùn)維成本。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是本發(fā)明定位裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2是本發(fā)明中行波接收和發(fā)送模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3是本發(fā)明中行波信號(hào)耦合器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019 ]圖4是本發(fā)明中高速數(shù)據(jù)采集單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖5是本發(fā)明整體流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置，其包括行波信號(hào)耦 合器1、前端控制單元2和上位機(jī)3。行波信號(hào)耦合器1串聯(lián)在被測(cè)臍帶纜電纜線路中，用于實(shí) 現(xiàn)行波信號(hào)在行波信號(hào)耦合器1與臍帶纜電纜之間雙向傳輸;行波信號(hào)耦合器1與前端控制 單元2電連接，用于實(shí)現(xiàn)臍帶纜電纜線路故障監(jiān)測(cè)、行波信號(hào)的發(fā)送或者接收、數(shù)據(jù)采集和 數(shù)據(jù)通信功能;前端控制單元2與上位機(jī)3電連接，將前端控制單元2采集的信息傳輸至上位 機(jī)3。上位機(jī)3向前端控制單元2發(fā)送控制命令，前端控制單元2產(chǎn)生行波信號(hào)，并經(jīng)行波信號(hào) 耦合器1傳輸至臍帶纜，經(jīng)臍帶纜故障點(diǎn)反射回的行波信號(hào)經(jīng)行波信號(hào)耦合器1和前端控制 單元2傳輸至上位機(jī)3,由上位機(jī)3根據(jù)接受的信息進(jìn)行分析計(jì)算出臍帶纜電纜的故障位置； 上位機(jī)3也可以在線監(jiān)測(cè)狀態(tài)下被動(dòng)觸發(fā)，通過(guò)記錄故障行波信號(hào)定位故障距離。
[0023] 上述實(shí)施例中，前端控制單元2采用時(shí)域反射儀設(shè)備，其包括CPU模塊4、行波數(shù)據(jù) 接收和發(fā)送模塊5和高速數(shù)據(jù)采集單元6XPU模塊4接收上位機(jī)3的控制命令，并向行波接收 和發(fā)送模塊5發(fā)送信號(hào)，行波接收和發(fā)送模塊5產(chǎn)生行波信號(hào)，并傳輸至行波信號(hào)耦合器1。 行波信號(hào)耦合器1將臍帶纜故障點(diǎn)反射回的行波信號(hào)經(jīng)行波接收和發(fā)送模塊5傳輸至高速 數(shù)據(jù)采集單元6，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存和數(shù)據(jù)采集，高速數(shù)據(jù)采集單元6經(jīng)CPU模塊4將行波信 號(hào)傳輸至上位機(jī)3。
[0024] 上述各實(shí)施例中，如圖2所示，行波接收和發(fā)送模塊5由脈沖寬度模塊7、大功率高 速場(chǎng)效應(yīng)管8、脈沖變壓器9和阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)10構(gòu)成。脈沖寬度模塊7接收CPU模塊4的信號(hào)， 控制大功率高速場(chǎng)效應(yīng)管8產(chǎn)生指定寬度的行波信號(hào)，并將行波信號(hào)傳輸至脈沖變壓器9， 脈沖變壓器9將行波信號(hào)經(jīng)阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)10傳輸至行波信號(hào)耦合器1。阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)10接收 行波信號(hào)耦合器1傳輸?shù)男胁ㄐ盘?hào)，并將行波信號(hào)傳輸至脈沖變壓器9,脈沖變壓器9將行波 信號(hào)傳輸至高速數(shù)據(jù)采集單元6。
[0025] 上述各實(shí)施例中，大功率高速場(chǎng)效應(yīng)管8產(chǎn)生的行波信號(hào)的信號(hào)脈寬和發(fā)射功率 根據(jù)被測(cè)電纜的傳播衰減特性設(shè)計(jì)。
[0026] 上述各實(shí)施例中，如圖3所示，行波信號(hào)耦合器1由阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)11、耦合電容器12 和結(jié)合濾波器13構(gòu)成。阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)11串聯(lián)在臍帶纜其中一根電纜上，阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)11的 右端與耦合電容器12-端電連接，用于阻擋行波信號(hào)向電纜線路左端傳播，防止阻抗平衡 網(wǎng)絡(luò)11左端的臍帶纜電纜上的行波信號(hào)反射對(duì)故障定位信號(hào)的分析造成干擾，耦合電容器 12的另一端與結(jié)合濾波器13電連接，用于隔離臍帶纜電纜的工作電壓，保護(hù)前端控制單元2 不被損壞，同時(shí)也用于在線路和前端控制單元之間耦合行波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)行波故障定位功能， 結(jié)合濾波器13另一端與前端控制單元2電連接。
[0027] 上述各實(shí)施例中，結(jié)合濾波器13采用高通濾波器，用于濾除臍帶纜電纜中的工作 頻率。
[0028] 上述各實(shí)施例中，耦合電容器12的電容值設(shè)置為0.01微法至0.1微法。
[0029] 上述各實(shí)施例中，阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)10參數(shù)根據(jù)被測(cè)電纜的特征阻抗設(shè)計(jì)，根據(jù)被測(cè) 電纜的特征阻抗和阻波器的電感值，阻波器對(duì)行波信號(hào)的反射系數(shù)為：
[0030] ⑴
[0031] 其中，Zo表示線路特征阻抗，L表示阻波器的電感，ω表示行波信號(hào)主頻；
[0032]上述各實(shí)施例中，如圖4所示，高速數(shù)據(jù)采集單元6由AD轉(zhuǎn)換器14、緩存存儲(chǔ)器15、 地址計(jì)數(shù)器16和時(shí)鐘分頻器17構(gòu)成。AD轉(zhuǎn)換器14接收行波接收和發(fā)送模塊5的行波信號(hào)，并 將行波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，AD轉(zhuǎn)換器14將數(shù)字信號(hào)傳輸給緩存存儲(chǔ)器15,同時(shí)地址計(jì)數(shù) 器16向緩存存儲(chǔ)器15傳輸緩存地址，時(shí)鐘分頻器17分別與AD轉(zhuǎn)換器14和地址計(jì)數(shù)器16電連 接，用于在同一時(shí)鐘節(jié)拍控制下，按照電路設(shè)計(jì)的邏輯功能完成數(shù)據(jù)采集、緩沖存儲(chǔ)等操 作。
[0033]上述各實(shí)施例中，CPU模塊4內(nèi)設(shè)置有32位嵌入式處理器，CPU模塊4具有高達(dá) 200MIPS的運(yùn)算速度，CPU模塊4設(shè)置有豐富的接口，有利于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展。 當(dāng)前端控制單元2工作在被動(dòng)測(cè)試工作狀態(tài)下時(shí)，還可以設(shè)計(jì)更為復(fù)雜的故障定位策略，通 過(guò)將被動(dòng)接收信號(hào)和周期性的主動(dòng)發(fā)送信號(hào)結(jié)合起來(lái)，有助于發(fā)現(xiàn)和定位復(fù)雜的瞬時(shí)性和 間歇性故障。
[0034]上述各實(shí)施例中，上位機(jī)3可以接入多個(gè)前端控制單元2,實(shí)現(xiàn)對(duì)多條電纜的在線 監(jiān)測(cè)。
[0035] 如圖5所示，基于上述裝置，本發(fā)明還提供一種臍帶纜電纜故障的定位裝置的使用 方法，其具體步驟如下：
[0036] 1)在上位機(jī)上運(yùn)行系統(tǒng)監(jiān)控軟件，設(shè)置IP地址，完成與前端控制單元的網(wǎng)口連接；
[0037] 2)在系統(tǒng)監(jiān)控軟件上設(shè)置前端控制單元的測(cè)試參數(shù)；
[0038] 3)判斷是否主動(dòng)測(cè)試臍帶纜故障定位，若主動(dòng)測(cè)試，則進(jìn)入步驟4);反之進(jìn)入步驟 6)；
[0039] 4)設(shè)置測(cè)試范圍、增益等參數(shù)，同時(shí)向前端控制單元發(fā)送脈沖信號(hào)；
[0040] 5)啟動(dòng)高速數(shù)據(jù)采集，對(duì)數(shù)字信號(hào)濾波、計(jì)算定位故障距離；
[0041 ] 6)設(shè)置測(cè)試范圍、增益等參數(shù)，循環(huán)采樣；
[0042] 7)判斷是否觸發(fā)信號(hào)，若有觸發(fā)信號(hào)，則進(jìn)入步驟5)，反之返回步驟6)。
[0043]上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以 有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等 同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置，其特征在于:它包括行波信號(hào)耦合器、前端控 制單元和上位機(jī);所述行波信號(hào)耦合器串聯(lián)在被測(cè)臍帶纜電纜線路中，所述行波信號(hào)耦合 器與所述前端控制單元電連接，所述前端控制單元與所述上位機(jī)電連接;所述上位機(jī)向所 述前端控制單元發(fā)送控制命令，所述前端控制單元產(chǎn)生行波信號(hào)，并經(jīng)所述行波信號(hào)耦合 器傳輸至臍帶纜，經(jīng)臍帶纜故障點(diǎn)反射回的行波信號(hào)經(jīng)所述行波信號(hào)耦合器和所述前端控 制單元傳輸至所述上位機(jī);所述上位機(jī)能在線監(jiān)測(cè)狀態(tài)下被動(dòng)觸發(fā)，通過(guò)記錄故障行波信 號(hào)定位故障距離。2. 如權(quán)利要求1所述的一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置，其特征在于:所述前端控 制單元采用時(shí)域反射儀設(shè)備，其包括CPU模塊、行波接收和發(fā)送模塊和高速數(shù)據(jù)采集單元； 所述CHJ模塊接收所述上位機(jī)的控制信號(hào)，并向所述行波接收和發(fā)送模塊發(fā)送信號(hào)，所述行 波接收和發(fā)送模塊產(chǎn)生行波信號(hào)，并傳輸至所述行波信號(hào)耦合器;所述行波信號(hào)耦合器將 臍帶纜故障點(diǎn)反射回的行波信號(hào)經(jīng)所述行波接收和發(fā)送模塊傳輸至所述高速數(shù)據(jù)采集單 元，所述高速數(shù)據(jù)采集單元經(jīng)所述CHJ模塊將行波信號(hào)傳輸至所述上位機(jī)。3. 如權(quán)利要求2所述的一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置，其特征在于:所述高速數(shù) 據(jù)采集單元由AD轉(zhuǎn)換器、緩存存儲(chǔ)器、地址計(jì)數(shù)器和時(shí)鐘分頻器構(gòu)成;所述AD轉(zhuǎn)換器接收所 述行波接收和發(fā)送模塊的行波信號(hào)，所述AD轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)傳輸給所述緩存存儲(chǔ)器，同 時(shí)所述地址計(jì)數(shù)器向所述緩存存儲(chǔ)器傳輸緩存地址，所述時(shí)鐘分頻器分別與所述AD轉(zhuǎn)換器 和所述地址計(jì)數(shù)器電連接。4. 如權(quán)利要求1或2所述的一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置，其特征在于:所述行 波接收和發(fā)送模塊由脈沖寬度模塊、大功率高速場(chǎng)效應(yīng)管、脈沖變壓器和阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)構(gòu) 成;所述脈沖寬度模塊接收所述CHJ模塊的信號(hào)，控制所述大功率高速場(chǎng)效應(yīng)管產(chǎn)生指定寬 度的行波信號(hào)，并將行波信號(hào)傳輸至所述脈沖變壓器，所述脈沖變壓器將行波信號(hào)經(jīng)所述 阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述行波信號(hào)耦合器;所述阻抗平衡網(wǎng)絡(luò)接收所述行波信號(hào)耦合器傳 輸?shù)男胁ㄐ盘?hào)，并將行波信號(hào)傳輸至所述脈沖變壓器，所述脈沖變壓器將行波信號(hào)傳輸至 所述高速數(shù)據(jù)采集單元。5. 如權(quán)利要求1所述的一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置，其特征在于:所述行波信 號(hào)耦合器由線路阻波器、耦合電容器和結(jié)合濾波器構(gòu)成;所述線路阻波器串聯(lián)在臍帶纜其 中一根電纜上，所述線路阻波器的右端與所述耦合電容器一端電連接，所述耦合電容器的 另一端與所述結(jié)合濾波器電連接，所述結(jié)合濾波器另一端與所述前端控制單元電連接。6. 如權(quán)利要求5所述的一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置，其特征在于:所述結(jié)合濾 波器采用高通濾波器。7. 如權(quán)利要求5所述的一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置，其特征在于:所述耦合電 容器的電容值設(shè)置為0.01微法至0.1微法。8. 如權(quán)利要求2所述的一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置，其特征在于:所述CPU模 塊內(nèi)設(shè)置有32位嵌入式處理器，所述CPU模塊設(shè)置有多個(gè)接口。9. 如權(quán)利要求1所述的一種用于臍帶纜電纜故障的定位裝置，其特征在于:所述上位機(jī) 能接入多個(gè)所述前端控制單元。10. -種基于如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述定位裝置的使用方法，其特征在于：它包括以 下步驟： 1) 在上位機(jī)上運(yùn)行系統(tǒng)監(jiān)控軟件，設(shè)置IP地址，完成與前端控制單元的網(wǎng)口連接； 2) 在系統(tǒng)監(jiān)控軟件上設(shè)置前端控制單元的測(cè)試參數(shù)； 3) 判斷是否主動(dòng)測(cè)試臍帶纜故障定位，若主動(dòng)測(cè)試，則進(jìn)入步驟4);反之進(jìn)入步驟6); 4) 設(shè)置測(cè)試范圍、增益參數(shù)，同時(shí)向前端控制單元發(fā)送脈沖信號(hào)； 5) 啟動(dòng)高速數(shù)據(jù)采集，對(duì)數(shù)字信號(hào)濾波、計(jì)算，定位故障距離； 6) 設(shè)置測(cè)試范圍、增益參數(shù)，循環(huán)采樣； 7) 判斷是否觸發(fā)信號(hào)，若有觸發(fā)信號(hào)，則進(jìn)入步驟5)，反之返回步驟6)。
【文檔編號(hào)】G01R31/11GK105974269SQ201610576298
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月20日
【發(fā)明人】郭宏, 郭江艷, 劉太元, 尹伊
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋石油總公司, 中海油研究總院