通過特征頻率的電纜系統問題檢測的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及用于改變電纜系統的特征頻率的裝置，所述電纜系統包含電纜和經由所述電纜被供電的負載。
[0002]本發明進一步涉及包含所述裝置的布置、用于尋找電纜系統中的問題的設備、電纜系統、方法、計算機程序產品和介質。
[0003]這種負載的例子是照明器和其它需要被電供應/供電/電饋給的單元。
【背景技術】
[0004]CN101635077A公開一種用于路燈電纜的防盜檢測方法，其中可變頻率輸入電流信號被注入于路燈電纜中，并且其中將針對輸入電流信號的不同頻率測量輸出電流信號和輸出電壓信號，并且其中路燈的諧振頻率被考慮，并且其中實際路燈的數量需要被知道。這樣，路燈電纜可以以一種相對復雜的方式被監控。
[0005]CN201690648U公開一種基于諸如GPRS或3G的無線傳感網絡的智能街燈系統。這樣，街燈系統可以以一種相對復雜的方式被監控。
【發明內容】
[0006]本發明的一個目的是提供改進的裝置。本發明的另外目的是提供布置、改進的設備、電纜系統、改進的方法、計算機程序產品和介質。
[0007]依據第一方面，提供一種用于改變電纜系統的特征頻率的裝置，所述電纜系統包含電纜和經由所述電纜被供電的負載，所述裝置包含
用于檢測負載中或附近的問題的第一電路，和
用于響應于來自第一電路的檢測結果，通過激活(activating)在負載位置的阻抗，來改變電纜系統的特征頻率的第二電路。
[0008]該裝置包含用于檢測負載中或附近的問題的第一電路。換言之，第一電路檢測在負載位置的問題。裝置包含用于響應于來自第一電路的檢測結果而改變電纜系統的特征頻率的第二電路。這通過例如激活在負載位置的阻抗來實現。換言之，響應于在負載位置的問題的檢測，第二電路改變電纜系統的特征頻率。這個特征頻率可在中央位置被測量。作為結果，在負載位置的裝置允許特征頻率以相對低復雜度的方式被改變，并且允許在負載位置的問題以相對低復雜度的方式在中央位置被檢測。這些是很大的優點。
[0009]該裝置的一實施例由下述定義:所述第一電路包含用于檢測位于負載處或其附近的電流信號或電壓信號或阻抗的值的檢測器。電流信號值和電壓信號值和阻抗值很好地適用于檢測問題，所述問題例如為負載具有過高的阻抗或過低的阻抗，或例如失載(missingload)，或例如斷開的連接等等。兩個或多個值可被檢測以提高裝置的性能。
[0010]該裝置的一實施例由下述定義:所述電流信號包含流過負載的電流信號或其衍生物，所述電壓信號包含存在于負載兩端的電壓信號或其衍生物，并且所述阻抗包含負載的電阻或其衍生物。流過負載的電流信號或該信號的衍生版本，和存在于負載兩端的電壓信號或該信號的衍生版本，和負載的電阻或該電阻的衍生版本很好地適用于檢測所述問題。衍生物或衍生版本可以是平均值或均方根值或過濾值(filtered value)或另外的適配的值。
[0011]該裝置的一實施例由下述定義:所述負載經由熔斷器(fuse)被耦合到電纜，所述電流信號包含流過熔斷器或流過負載的電流信號或其衍生物，所述電壓信號包含存在于熔斷器兩端或負載兩端的電壓信號或其衍生物，并且所述阻抗包含熔斷器的電阻或負載的電阻或其衍生物。在熔斷器存在于負載和電纜之間的情況下，流過熔斷器/負載的電流信號或該信號的衍生版本，和存在于熔斷器/負載兩端的電壓信號或該信號的衍生版本，和熔斷器/負載的電阻或該電阻的衍生版本很好地適用于檢測所述問題。衍生物或衍生版本可以是平均值或均方根值或過濾值或另外的適配的值。
[0012]該裝置的一實施例由下述定義:所述第二電路包含信號電容器和開關。所述信號電容器很好地適用于以相對低復雜度的方式改變電纜系統的特征頻率，并且所述開關很好地適用于以相對低復雜度的方式響應問題的檢測而激活/去活信號電容器。
[0013]該裝置的一實施例由下述定義:所述開關響應于來自第一電路的檢測結果進入導通模式，并且保持在該導通模式直到開關的重置。電纜系統中的問題可在電纜系統的通電或斷電期間發生。電纜系統的特征頻率的改變的檢測可在電纜系統的斷電期間完成。
[0014]該裝置的一實施例由下述定義:所述信號電容器和開關串聯耦合并形成第一分支的部分，所述負載形成第二分支的部分，所述第一和第二分支是并聯的分支。該裝置是復雜度最低的。第二分支可進一步包含串聯耦合到負載的熔斷器。
[0015]依據第二方面，提供一種包含如上文定義的裝置并且進一步包含負載的布置。
[0016]依據第三方面，提供一種用于尋找電纜系統中的問題的設備，所述電纜系統包含電纜和經由所述電纜被供電的負載，并且包含如上文定義的裝置，所述設備包含
用于測量電纜系統的特征頻率的值的第三電路，和
用于將電纜系統的特征頻率的測量的值與基準值比較的第四電路，其中測量的值和基準值之間的不同是由裝置(10)的激活的阻抗引起的。
[0017]上文討論的裝置檢測在負載位置的問題，并且作為響應，例如通過激活負載位置處的阻抗來改變電纜系統的特征頻率。位于中央位置的設備包含用于測量電纜系統的特征頻率的值的第三電路。這在電纜系統斷電期間的安裝之后第一次進行以獲得基準值，并在電纜系統斷電期間的通電之后第二次進行以監控電纜系統。該設備包含用于將電纜系統的特征頻率的測量的值與基準值比較的第四電路。兩個值之間的不同指示了在電纜系統中某位置上，裝置在檢測到問題之后正改變該特征頻率。
[0018]第三電路的例子是掃描調諧分析儀(swept-tuned-analyzer)和快速傅立葉變換分析儀(Fast-Fourier-Transform-analyzer)。第四電路的例子是比較器(comparator)。
[0019]該設備的一實施例由下述定義:該設備進一步包含
第五電路，其用于從電纜系統的特征頻率的測量的值以及從關于所述裝置的信息衍生出電纜系統的電感的值，和
第六電路，其用于將電纜系統的電感的衍生的值轉換為問題的位置或轉換為定義問題的位置的距離。
[0020]在包含具有電容值C的信號電容器的裝置已經激活該信號電容器的情況下，特征頻率將等于一除以電容值C和電感值L的平方根和2 31的乘積。由于特征頻率可被測量的事實并且由于裝置的信號電容器的電容值已知的事實，從這個等式可以計算電感值L。這樣，第五電路可從設備的位置到激活的信號電容器的位置衍生出電纜系統的電感值L。鑒于電纜的每單位距離的電感值由規格(specificat1n)定義的事實，第六電路可將衍生的值轉換為問題的位置或轉換為定義問題的位置的距離。
[0021]第五和第六電路的例子是計算器。第三電路到第六電路中的一個或多個可通過處理器實現。
[0022]該設備的一實施例由下述定義:所述電纜系統進一步包含經由所述電纜被供電的另一個負載，并且進一步包含耦合到另一個負載的另一個裝置，所述另一個負載包含整流橋和存儲電容器，所述設備進一步包含
第七電路，其用于產生用于向存儲電容器充電的充電信號，被充電的存儲電容器不影響第三電路的性能。
[0023]有時，每個負載包含經由整流器耦合到電纜的存儲電容器。比如，例如掃描調諧分析儀的第三電路向電纜系統注入不同頻率的信號，并且測量響應，和從這些響應計算特征頻率。為了阻止這些存儲電容器可能對第三電路的性能有影響，通過例如將注入的信號用作充電目的，這些存儲電容器將在第三電路啟動之前被充電。存在于被充電的存儲電容器兩端的電壓幅度應當優選地大于注入信號和/或響應的電壓幅度。在信號電容器已被激活的情況下，它也將被充電，但是通常它將被設計為使得它將被相對快速地放電，其中存儲電容器和它們的環境被設計以盡可能長地保持充電。第七電路的一例子是發生器(generator )。為了進一步改進該設備，第七電路可被布置成，在已對信號電容器和存儲電容器充電后，對信號電容器放電。此外，第七電路可被提供有放電單元，比如，例如開關的短路單元。該整流橋將阻止該放電單元可以對存儲電容器放電。
[0024]依據第四方面，提供一種電纜系統，其包含電纜和經由所述電纜被供電的負載，并且進一步包含如上文定義的裝置和/或如上文定義的設備。
[0025]依據第五方面，提供一種尋找電纜系統中的問題的方法，所述電纜系統包含電纜和經由所述電纜被供電的負載，并且包含如上文定義的裝置，所述方法包含
第一步，測量電纜系統的特征頻率的值，和
第二步，將電纜系統的特征頻率的測量的值與基準值比較，其中測量的值和基準值之間的不同是由裝置(10)的激活的阻抗引