芯線核對裝置及系統的制作方法

本實用新型涉及儀器儀表領域，具體而言，涉及一種芯線核對裝置及系統。

背景技術：

隨著科學技術的發展，在我國常規變電站中大量使用多芯二次電纜作為保護裝置、測控裝置等設備控制系統之間的信號傳輸介質。實際施工接線時，電力工作人員需要對多芯二次電纜中每根芯線進行絕緣、導通性能測試，尤其需要確認每一根芯線所對應的電纜線號是否兩端對應，從而確保二次設備信號、控制回路接線的正確性。二次電纜接線的正確性在保障整個電氣系統可靠運行中起了至關重要的作用。

多芯二次電纜的核對工作量相對較大，不能有任何差錯。目前廣泛使用的各種多芯二次電纜核對裝置和核對方法有很多，例如雙萬用表、雙電池組－小燈泡、二極管串－萬用表、電阻串－萬用表等等，但這些方法均不同程度地存在一些明顯的缺陷。

首先，工作效率低下。有的核對裝置或核對方法在使用時必須有一根已知基準線，但是實際情況中多芯電纜線芯都是未知的，基準線查找工作會浪費一定工時；有的核對裝置或核對方法只能單人對線而不能雙人對線，當電纜較長且根數較多時，為避免作業人員來回奔波接拆線，浪費工時，采用雙人對線是十分必要的；有的核對裝置或核對方法只能雙人對線而不能單人對線，這在工作人員有限的工程應用場合很不方便；另外還有的核對裝置和核對方法操作繁瑣，需要對多芯線逐根盲目測試，工作效率很低。

其次，當多芯線中存有短路或斷路故障時，正常的對線流程和對線條件被破壞，導致對線錯誤。傳統的核對裝置和核對方法準確率需要反復確認。當多芯線有短路或者斷路故障時，單人對線或者雙人對線但是缺少有效的相互通訊手段時，無法直接明了地判斷出故障芯線。這些缺陷限制了傳統的多芯線纜核對裝置和核對方法的使用范圍，并且直接影響了工程實際的對線工作效率，降低了對線工作準確度。

因此，如何對電纜芯線的進行準確核對、簡化核對過程、以及減少核對時間，提高工作效率的問題成了業績一大難題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種芯線核對裝置及系統，其能夠有效改善現有技術中對電纜芯線的檢測核對過程復雜、耗時、不準確，造成的工作效率低下的問題。

本實用新型的實施例是這樣實現的：

第一方面，本實用新型實施例提供了一種芯線核對裝置，應用于芯線核對系統，所述裝置包括裝置主機以及裝置輔機，裝置主機包括主機模塊、用于連接多個電纜芯線的多個第一電流檢測模塊，裝置輔機包括輔機模塊、用于連接多個電纜芯線的多個第二電流檢測模塊，所述主機模塊與所述多個第一電流檢測模塊耦合，所述輔機模塊與所述多個第二電流檢測模塊耦合；當所述多個第一電流檢測模塊和所述多個第二電流檢測模塊之間接入所述多個電纜芯線時，所述輔機模塊用于控制所述多個第一電流檢測模塊、多個第二電流檢測模塊以及所述電纜芯線構成電流回路；所述輔機模塊，用于獲取所述第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，并將所述檢測結果發送給所述主機模塊；所述主機模塊，用于獲取所述第一電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，并接收所述輔機模塊發送的所述第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，基于獲取的所述第一電流檢測模塊的電流流向的檢測結果和接收的所述第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，以得到所述多個電纜芯線的狀態核對結果。

進一步地，所述主機模塊包括第一無線模塊、顯示模塊以及第一控制模塊，所述第一控制模塊分別與所述第一無線模塊、所述顯示模塊、所述多個第一電流檢測模塊耦合；所述第一無線模塊，用于發送所述第一控制模塊發出的核對指令給所述輔機模塊，接收所述輔機模塊發送的所述多個第二電流檢測模塊的電流檢測結果，將所述電流檢測結果發送給所述第一控制模塊；所述第一控制模塊，用于獲取所述第一電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，接收所述輔機模塊發送的所述第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，基于獲取的所述第一電流檢測模塊的電流流向的檢測結果和接收的所述第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，以得到所述多個電纜芯線的狀態核對結果；所述顯示模塊，用于顯示所述多個電纜芯線的狀態核對結果。

進一步地，所述輔機模塊包括功率驅動模塊、第二控制模塊和第二無線模塊，所述功率驅動模塊分別與多個所述第二電流檢測模塊、第二控制模塊耦合，所述第二控制模塊與所述第二無線模塊耦合；所述第二無線模塊，用于接收所述第一無線模塊發送的所述核對指令，并將所述核對指令發送給所述第二控制模塊；所述功率驅動模塊，用于在所述第二控制模塊的控制下，將所述多個第二電流檢測模塊中的目標電流檢測模塊與所述功率驅動模塊耦合的一端設置為高電壓，將所述多個第二電流檢測模塊中除所述目標電流檢測模塊外，其余的所述第二電流檢測模塊與所述功率驅動模塊耦合的一端設置為低電壓，以構成電流回路；所述第二控制模塊，用于接收所述核對指令后判斷所述多個第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，并將所述檢測結果通過所述第二無線模塊發送給所述主機模塊。

進一步地，所述功率驅動模塊為集成功率驅動芯片。

進一步地，所述顯示模塊為液晶顯示屏。

進一步地，所述裝置主機和所述裝置輔機設置有多個接線口，每個所述接線口分別與每個所述第一電流檢測模塊、每個所述第二電流檢測模塊耦合。

進一步地，所述多個接線口為16個。

進一步地，每個所述第一電流檢測模塊包括兩個光耦合電路，兩個所述光耦合電路反向連接，每個所述光耦合電路包括光耦合器和電阻，所述光耦合器分別與所述電阻、外部電流端耦合。

進一步地，所述光耦合器包括光電二極管和光敏三極管，所述光電二極管的正極與所述外部電流輸入端耦合，所述光電二極管的負極與外部電流輸出端耦合，所述光敏三極管的集電極與外部電源耦合，所述光敏三極管的發射極與所述電阻的一端耦合，所述電阻的另一端接地。

第二方面，本實用新型實施例提供了一種芯線核對系統，所述芯線核對系統包括多個電纜芯線和芯線核對裝置，每個所述電纜芯線的一端與每個所述第一電流檢測模塊耦合，每個所述電纜芯線的另一端與每個所述第二電流檢測模塊耦合。

本實用新型實施例的有益效果是：

本實用新型實施例提供一種芯線核對裝置及系統，通過輔機模塊控制多個第一電流檢測模塊、所述多個第二電流檢測模塊以及所述電纜芯線構成電流回路，來獲取電流回路中的多個第一電流檢測模塊和多個第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，主機模塊根據多個第一電流檢測模塊和多個第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果從而來分析和確定多個芯線的狀態核對結果，該方案能使芯線的核對過程簡單，不需要多人操作，大大節省了時間，一定程度上提高了工作效率，也使得電纜芯線的核對更加準確。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種芯線核對裝置的結構框圖；

圖2為本實用新型實施例提供的另一種芯線核對裝置的結構框圖；

圖3為本實用新型實施例提供的第一電流檢測模塊1A的電路原理圖；

圖4為本實用新型實施例提供的一種芯線核對系統的結構框圖。

圖標：200-芯線核對系統；210-二次電纜芯線；100-芯線核對裝置；10-裝置主機；20-裝置輔機；110-主機模塊；120-輔機模塊；10A-多個第一電流檢測模塊；10B-多個第二電流檢測模塊；112-第一控制模塊；114-第一無線模塊；116-顯示模塊；122-功率驅動模塊；124-第二控制模塊；126-第二無線模塊。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“左”、“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

本實用新型的其他特征和優點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型實施例而了解。本實用新型的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

請參照圖1，圖1為本實用新型實施例提供一種芯線核對裝置100的結構框圖，所述芯線核對裝置100包括裝置主機10以及裝置輔機20，裝置主機10包括主機模塊110、用于連接多個電纜芯線的多個第一電流檢測模塊10A，裝置輔機20包括輔機模塊120、用于連接多個電纜芯線的多個第二電流檢測模塊10B，所述主機模塊110與所述多個第一電流檢測模塊10A耦合，所述輔機模塊120與所述多個第二電流檢測模塊10B耦合。

需要特別說明的是，本實用新型實施例所述的芯線是指多芯二次電纜芯線，下文所述均是對二次電纜芯線核對裝置及系統進行說明。

所述主機模塊110，用于獲取所述第一電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，接收所述輔機模塊120發送的所述第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，基于獲取的所述第一電流檢測模塊的電流流向的檢測結果和接收的所述第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，以得到所述多個二次電纜芯線的狀態核對結果。

其中，請參照圖2，圖2為本實用新型實施例提供的另一種芯線核對裝置100的結構框圖，所述主機模塊110包括第一無線模塊114、顯示模塊116以及第一控制模塊112，所述第一控制模塊112分別與所述第一無線模塊114、所述顯示模塊116、所述多個第一電流檢測模塊10A耦合。

所述第一無線模塊114用于與輔機模塊120通信，具體用于發送所述第一控制模塊112發出的核對指令給所述輔機模塊120，并接收所述輔機模塊120發送的所述多個第二電流檢測模塊10B的電流檢測結果，將所述電流檢測結果發送給所述第一控制模塊112。當需要對二次電纜芯線進行核對時，所述主機模塊110可以通過所述第一無線模塊114向輔機模塊120發送一個核對指令，告訴輔機模塊120請求核對，在輔機模塊120完成對多個所述第二電流檢測模塊的電流流向檢測后，所述第一無線模塊114用于接收所述輔機模塊120發送的所述多個第二電流檢測模塊10B的電流流向檢測結果，并將所述電流檢測結果發送給所述第一控制模塊112。

其中，核對指令可以為請求核對的指令，或者為一個確定核對指令，這個核對指令可以通過顯示模塊116顯示在界面上，用戶可以通過點擊顯示模塊116上的核對指令標識，從將該核對指令發出。

所述第一控制模塊112，用于獲取所述第一電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，接收所述輔機模塊120發送的所述第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，基于獲取的所述第一電流檢測模塊的電流流向的檢測結果和接收的所述第二電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，以得到所述多個二次電纜芯線的狀態核對結果。

所述顯示模塊116，用于顯示所述多個二次電纜芯線的狀態核對結果，并進行簡單的用戶交互，在本實施例中，所述顯示模塊116為2.4英寸TFT(ThinFilmTransistor)液晶屏。TFT液晶屏是指薄膜晶體管，意即每個液晶像素點都是由集成在像素點后面的薄膜晶體管來驅動，從而可以做到高速度、高亮度、高對比度顯示屏幕信息，是目前最好的LCD彩色顯示設備之一，其效果接近CRT顯示器，是現在筆記本電腦和臺式機上的主流顯示設備。TFT的每個像素點都是由集成在自身上的TFT來控制，是有源像素點。因此，不但速度可以極大提高，而且對比度和亮度也大大提高了，同時分辨率也達到了很高水平。

當所述多個第一電流檢測模塊10A和所述多個第二電流檢測模塊10B之間接入所述多個二次電纜芯線時，所述輔機模塊120用于控制所述多個第一電流檢測模塊10A、所述多個第二電流檢測模塊10B以及所述二次電纜芯線構成電流回路；所述輔機模塊120，用于獲取所述多個第二電流檢測模塊10B在所述電流回路中的電流流向的檢測結果，并將所述檢測結果發送給所述主機模塊110。

所述輔機模塊120包括功率驅動模塊122、第二控制模塊124和第二無線模塊126，所述功率驅動模塊122分別與多個所述第二電流檢測模塊、第二控制模塊124耦合，所述第二控制模塊124與所述第二無線模塊126耦合。

所述第二無線模塊126，用于與主機模塊110通信，具體用于接收所述第一無線模塊114發送的所述核對指令，并將所述核對指令發送給所述第二控制模塊124。

所述功率驅動模塊122，用于在所述第二控制模塊124的控制下，將所述多個第二電流檢測模塊10B中的目標電流檢測模塊與所述功率驅動模塊122耦合的一端設置為高電壓，將所述多個第二電流檢測模塊10B中除所述目標電流檢測模塊外，其余的所述第二電流檢測模塊與所述功率驅動模塊122耦合的一端設置為低電壓，以構成電流回路。作為一種實施方式，所述功率驅動模塊122采用TB6612芯片，該芯片為集成功率驅動芯片，該芯片具有大電流MOSFET-H橋結構，雙通道電路輸出，可同時驅動2個電機等優點。

所述第二控制模塊124，用于接收所述核對指令后判斷所述目標電流檢測模塊的電流流向的檢測結果，并將所述檢測結果通過所述第二無線模塊126發送給所述主機模塊110。

在本實施例中，第一無線模塊114與第二無線模塊126可以為433MHZ的藍牙模塊，其型號為Si4432，第一無線模塊114與第二無線模塊126是具有高集成度、微功率、半雙工、高靈敏度、遠距離、穿透能力強的無限透明傳輸模塊，片上集成高性能MCU和射頻芯片，主要用于主機模塊110和輔機模塊120的相互通信。

第一控制模塊112與第二控制模塊124可以是一種集成電路芯片，具有信號處理能力。上述第一控制模塊112與第二控制模塊124可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，簡稱CPU)、網絡處理器(Network Processor，簡稱NP)等；還可以是數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、單片機、現成可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件。其可以實現或者執行本申請實施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規的處理器等。

另外，該芯線核對裝置100還設置有多個接線口1-32，多個接線口1-32分別與多個第一電流檢測模塊10A和多個第二電流檢測模塊10B耦合，用于連接二次電纜芯線的兩端，在本實施例中，其多個第一電流檢測模塊10A和多個第二電流檢測模塊10B均為16個，其依次為第一電流檢測模塊1A-16A，第二電流檢測模塊1B-16B，多個第一電流檢測模塊10A與多個第二電流檢測模塊10B分別與用于連接二次電纜芯線的多個接線口1-32一一耦合，可以這樣理解，第二電流檢測模塊1B-16B分別連接有16個接線口1-16，第一電流檢測模塊1A-16A也分別連接16個接線口17-32，因此最多可以測試16根二次電纜芯線的二次電纜。使用時，將與第一電流檢測模塊1A-16A連接的接線口17-32分別連接二次電纜一端的多個芯線，將與第二電流檢測模塊1B-16B連接的接線口1-16分別連接二次電纜另一端的多個芯線，在未進行核對之前，二次電纜的多個線芯對應關系是未知的。

多個第一電流檢測模塊10A與多個第二電流檢測模塊10B均用于檢測當二次電纜芯線接入到多個第一電流檢測模塊10A與多個第二電流檢測模塊10B之間時的二次電纜芯線的電流流向，每個第一電流檢測模塊或每個第二電流檢測模塊均包括兩個光耦合電路U1和U2，兩個所述光耦合電路U1和U2反向連接，每個所述光耦合電路包括光耦合器和電阻，所述光耦合器分別與所述電阻、外部電流端耦合。

具體地，請參照圖3，圖3為本實用新型實施例提供的第一電流檢測模塊1A的電路原理圖，所述光耦合器U1包括光電二極管和光敏三極管，所述光電二極管的正極與所述外部電流輸入端耦合，所述光電二極管的負極與外部電流輸出端耦合，所述光敏三極管的集電極與外部電源耦合，所述光敏三極管的發射極與所述電阻的一端耦合，所述電阻的另一端接地。

當檢測二次電纜芯線中的電流流向時，其具體工作原理為：當電流自左向右，從端口Port_Left流入，從端口Port_Right流出時，U1中的光電二極管C1正向導通，此時U1中的光敏三極管Q1耦合導通，端口SIG1輸出3.3V高電平；此時U2中的光電二極管C2反向截止，U2中光敏三極管Q2截止，此時端口SIG2由于電阻R2下拉到GND，因此端口SIG2輸出為0V低電平。

當電流自右向左從端口Port_Right流入，從端口Port_Left流出時，U2中的光電二極管C2正向導通，此時U2中的光敏三極管Q2耦合導通，端口SIG2輸出3.3V高電平；此時U1中的光電二極管C1反向截止，U1中光敏三極管Q1截止，此時端口SIG1由于電阻R1下拉到GND，因此端口SIG1輸出為0V低電平。

另外，請參照圖4，圖4為本實用新型實施例提供的一種芯線核對系統200的結構框圖，所述芯線核對系統200包括多個二次電纜芯線210和芯線核對裝置100(如圖2)，每個所述二次電纜芯線210的一端與每個所述第一電流檢測模塊耦合，每個所述二次電纜芯線210的另一端與每個所述第二電流檢測模塊耦合。

請參照圖2，下面結合具體的實施例對所述該芯線核對裝置100的工作原理進行說明。

首先裝置主機10通過第一無線模塊114發送核對指令給裝置輔機20，第一控制模塊112通過串口將數據發送給第一無線模塊114。由于第一無線模塊114采用透明傳輸，為避免干擾，需要對數據幀進行CRC校驗和加密處理。輔機模塊120內的第二無線模塊126同樣通過串口和第二控制模塊124相連。

裝置輔機20接收到裝置主機10發送的核對指令后，根據其核對指令要求，通過第二控制模塊124控制功率驅動模塊122，將多個第二電流檢測模塊10B的其中一個第二電流檢測模塊與功率驅動模塊122耦合的一端接入12V電源電壓，將多個第二電流檢測模塊10B中的其余的多個電流檢測模塊與功率驅動模塊122耦合的一端接入0V負極電壓。例如將第二電流檢測模塊1B與功率驅動模塊122耦合的一端接入到12V電源電壓，將第二電流檢測模塊2B-16B與功率驅動模塊122耦合的一端接入到0V負極電壓，這樣可以在導通的二次電纜芯線210之間形成回路電流。

需要說明的是，因為裝置輔機20內部的電池為12V，所以將第二電流檢測模塊的其中一個電流檢測模塊設置為目標電流檢測模塊，例如，將第二電流檢測模塊1B設置為目標電流檢測模塊，該第二電流檢測模塊1B與功率驅動模塊122耦合的一端接入12V電源電壓。

進而，裝置輔機20的第二控制模塊124通過IO口讀取第二電流檢測模塊1B-16B的檢測結果，并將該檢測結果以數據幀的方式通過第二無線模塊126返回給主機模塊110。

裝置主機10通過第一無線模塊114接收到裝置輔機20返回的多個第二電流檢測模塊10B的電流檢測結果后，主機模塊110內的第一控制模塊112通過IO端口讀取多個第一電流檢測模塊10A的檢測結果，進而進行分析。

當第二電流檢測模塊1B中沒有向左的電流時，則判定與接線口1相連的二次電纜芯線210為斷路故障。

當第二電流檢測模塊1B中有向左的電流時，則可知當前二次電纜芯線210內存在完整回路。此時，判斷第一電流檢測模塊1A-16A的檢測結果。

當第一電流檢測模塊1A-16A均沒有從向左的電流時，則可知連接在接線口1的二次電纜芯線210存在短路故障，電流沒有流經主機模塊110，而是在二次電纜芯線210中形成回路，直接返回到了輔機模塊120。因此此時檢測第二電流檢測模塊2B-16B的檢測結果，當發現第二電流檢測模塊xB有從向右的電流時，則可判定與接線口1所連接的二次電纜芯線210和與第二電流檢測模塊xB耦合的接線口x連接的二次電纜芯線210之間存在短路現象。

當第一電流檢測模塊1A-16A均有向左電流，且有且僅有第一電流檢測模塊yA有向左電流時，則可知電流通過第二電流檢測模塊1B和第一電流檢測模塊yA流入裝置主機10，因此可判定，與接線口1連接的二次電纜芯線210和與第一電流檢測模塊yA耦合的接線口y連接的二次電纜芯線210唯一對應。

當二次電纜芯線210自動核對裝置完成對與接線口1連接的二次電纜芯線210的核對工作后，進而以同樣的方式完成與接線口2-16處連接的二次電纜芯線210的核對工作。當完成16根二次電纜芯線210的核對工作后，裝置主機10將核對結果顯示在顯示模塊116上供用戶觀察。

綜上所述，本實用新型提供一種芯線核對裝置及系統，通過輔機模塊120控制多個第一電流檢測模塊10A、所述多個第二電流檢測模塊10B以及所述二次電纜芯線210構成電流回路，來獲取電流回路中的多個第一電流檢測模塊10A和多個第二電流檢測模塊10B的電流流向的檢測結果，主機模塊110根據多個第一電流檢測模塊10A和多個第二電流檢測模塊10B的電流流向的檢測結果從而來分析和確定多個二次電纜芯線210的狀態核對結果，該方案能使芯線的核對過程簡單，不需要多人操作，大大節省了時間，一定程度上提高了工作效率，也使得二次電纜芯線210的核對更加準確。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。