一種偶校驗電纜型號識別方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明的目的在于提供一種偶校驗電纜型號識別裝置，適用于具有識別信號芯線的電纜，且具有較高的系統的安全性，包括：一電纜識別碼模塊，用以提供一檢測信號源，包括一基礎碼編碼電路及一偶校驗輔助校驗碼電路；一計算機檢測控制模塊，包括一檢測識別碼電路，用以接收并檢測所述檢測信號源，并提供一偶校驗識別算法及一識別保護決策；一保護控制模塊，用以接收并根據所述檢測保護決策識別所述具有識別信號芯線的電纜的型號。本發明還提供一種基于前述裝置的方法。
【專利說明】一種偶校驗電纜型號識別方法及裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力系統檢測【技術領域】，尤其涉及線纜檢測及維護領域工具，具體涉 及一種偶校驗電纜識別方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 在工控與國防軍工領域，廣泛應用著各種不同性能、不同規模的電纜，電纜是信號 傳輸或者能量傳輸的重要載體，通用化測試模式中通用測試平臺覆蓋多型號產品的測試， 系統與設備之間的供電、控制、通訊傳輸均需通過電纜完成。特別在多型號測試平臺上，用 戶根據需要靈活選擇不同型號的產品的測試電纜和相應的測試軟件，實現不同型號產品的 測試。在測試設備一套，而被測產品多種型號的情況下，設備上的某個連接器通常可以通過 電纜與不同型號的被測產品連接，而被測產品端的連接器型號、電氣定義往往不相同。要保 證被測產品的安全性、測試的正確性和可靠性，就必須保證測試電纜的正確性，傳統方法中 測試人員只能依據電纜標識人工識別電纜型號，當電纜標識不清或者標識有誤時出現的電 纜識別錯誤會使得測試平臺與測試產品的錯誤連接導致產品電氣損壞情況發生，當電纜為 大批量、多種型號時人工檢測需反復核對、效率較低，準確性差，另外人工識別檢測有誤時 對電纜連接設備雙方產品都缺乏必要的保護措施，造成傳統電纜僅靠標識區別的人工識別 方法的系統安全性較低。
【發明內容】
[0003] 為解決前述問題，本發明的目的在于提供一種偶校驗電纜型號識別裝置，適用于 具有識別信號芯線的電纜，且具有較高的系統的安全性，包括：
[0004] 一電纜識別碼模塊，用以提供一檢測信號源，包括一基礎碼編碼電路及一偶校驗 輔助校驗碼電路；
[0005] -計算機檢測控制模塊，包括一檢測識別碼電路，用以接收并檢測所述檢測信號 源，并提供一偶校驗識別算法，并根據所述偶校驗識別算法輸出一識別保護決策；
[0006] -保護控制模塊，用以接收并根據所述檢測保護決策識別所述具有識別信號芯線 的電纜的型號。
[0007] 進一步地，所述檢測信號源包括由一基礎碼及一偶校驗識別碼；所述基礎碼由基 礎碼編碼電路對所述電纜進行統一基礎二進制編碼獲得，編碼最小位數取決于待識別的電 纜型號種類，每種待測型號的基礎碼為唯一編碼；所述偶校驗識別碼由偶校驗輔助校驗碼 電路采用偶校驗的補充碼對基礎碼進行校驗位的輔助碼字段設計獲得，所述的基礎碼與偶 校驗識別碼共同構成一偶校驗電纜識別編碼表。
[0008] 進一步地，所述檢測識別碼電路還包括一隔離驅動電路，用以對所述基礎碼與偶 校驗識別碼進行隔離轉換處理。
[0009] 進一步地，所述偶校驗識別算法基于偶校驗的識別碼原則對所述檢測信號源進行 識別處理，并依據識別結果實現所述識別保護決策的輸出。
[0010] 進一步地，所述保護控制模塊還用以對型號識別為不匹配的所述電纜進行錯誤報 警及對電纜連接實施斷開保護。
[0011] 進一步地，所述保護控制模塊還用以對型號識別為匹配的所述電纜進行接通操 作。
[0012] 本發明的另一目的在于提供一種基于前述偶校驗電纜型號識別裝置的方法，適用 于具有識別信號芯線的電纜，所述電纜還具有關鍵點保護信號芯線，其包括如下步驟：
[0013] 1)對具有識別信號芯線的電纜進行統一編碼，獲得由基礎碼與偶校驗識別碼共同 構成的偶校驗電纜識別編碼表；
[0014] 2)對包含識別碼的識別信號芯線進行電平的隔離轉換驅動后進行計算機采集處 理；
[0015] 3)根據電纜識別編碼為偶校驗的原則自動進行型號匹配；
[0016] 4)當識別碼符合偶校驗原則且匹配型號正確時，進行關鍵點保護信號芯線的連通 使能
[0017] 5)否則，輸出保護控制指令，自動實施對關鍵點信號芯線的斷開保護，從而實現完 成自動識別與保護功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明實施例中偶校驗電纜型號識別裝置的結構框圖；
[0019] 圖2為本發明實施例中電纜識別匹配工作模式示意圖；
[0020] 圖3為本發明實施例中偶校驗電纜型號識別裝置的工作原理圖；
[0021] 圖4為本發明實施例中隔離驅動電路的電路圖；
[0022] 圖5為本發明實施例中保護控制模塊的電路圖；
[0023] 圖6為本發明實施例中電纜型號識別匹配的流程圖；
[0024] 圖7為本發明實施例中嵌入式檢測裝置軟件的模塊功能示意圖。
[0025] 附圖標記說明：11_電纜識別碼模塊；111-連接器插座；1111-基礎碼編碼電路； 1112-偶校驗輔助校驗碼電路；12-計算機檢測控制模塊；121-隔離驅動電路；122-檢測識 別碼電路；123-液晶顯示器；124-連接器插座；13-保護控制模塊。
【具體實施方式】
[0026] 為使本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖作 詳細說明如下。
[0027] 實施例：
[0028] 如圖1所示，本發明的偶校驗電纜型號識別裝置，硬件部分包括：電纜識別碼模塊 11、計算機檢測控制模塊12、保護控制模塊13 ;其中，計算機檢測控制模塊12裝有檢測裝置 軟件，其功能包括：電纜基礎編碼表的構造、偶校驗識別算法以及檢測保護決策。
[0029] 電纜識別碼模塊11用于提供電纜型號識別的檢測信號源，電纜識別碼模塊11是 一種計算機二進制碼的物理實現形式，采用" 1 "標識高電平，采用"〇"標識低電平，電纜識 別碼電路11包含兩部分，基礎碼編碼電路111 1與偶校驗輔助校驗碼電路1112，編碼的位數 取決于待識別的電纜型號種類，為方便擴展識別種類，一般預留1-2位編碼位。待識別的電 纜將其唯一編碼電路作為身份ID區別于其它型號。
[0030] 計算機檢測控制模塊12用于電纜識別碼模塊11的自動檢測與型號識別匹配，二 者通過連接器插座111和連接器插座124連接待識別電纜。并對檢測匹配結果進行檢測結 論的輸出及保護控制模塊13的執行信號的決策輸出。其包括隔離驅動電路121及嵌入式 計算機單元122,作為檢測識別碼電路的嵌入式計算機單元122裝有識別檢測軟件，并通過 一液晶顯不器123實現顯不輸出。
[0031] 所述的隔離驅動電路121將輸入的基礎碼與偶校驗碼隔離轉換處理，輸入嵌入式 計算機單元122的計算機數字量采集輸入端口用于計算機編碼采集，其中涉及到編碼電路 的電平計算機數字量采集端口的電平匹配轉換。如圖4所示為隔離驅動電路的電路圖。
[0032] 該識別處理的嵌入式計算機單元122采用一種DSP主處理芯片作為系統的控制中 樞。當然，計算機單元的選用不局限于嵌入式計算機處理器，其它形式的PC機并輔助數字 量檢測接口的硬件同樣能完成該功能。該實施例中使用DSP主處理芯片其通用GPI0端口 的輸入屬性滿足滿足計算機編碼的數字量輸入檢測。含有基礎碼與偶校驗編碼的編碼電路 經電纜傳輸，數字量輸入端經轉換隔離模塊的電平轉換及邏輯預處理，輸入至DSP的數字 量輸入端口檢測，識別檢測軟件將識別結果顯示至顯示外設模塊，該顯示模塊采用一種便 攜式點陣式平板圖形液晶顯示器，該顯示模塊僅作為識別裝置的一種輸出配合設備并未列 入識別裝置的組成部分。所述的液晶顯示模塊通過DSP主處理芯片的通用GPI0接口單元 實現與外設液晶顯示模塊的時序控制，實現檢測結論的自動顯示。
[0033] 保護控制模塊13針對電纜中提交的關鍵信號予以計算機指令的程控自動連通與 關斷處理，該模塊響應所述計算機檢測控制模塊12的決策輸出指令，輸出指令經由主處理 芯片的通用GPI0端口的輸出方向控制，輸出指令自動控制一種電磁繼電器信號連接回路， 當識別型號有效且與預定型號一致時，連通指令使得電纜中關鍵電氣線路自動連通，否則 關斷此回路，實現自動保護。如圖5所示為保護控制模塊的電路圖。
[0034] 識別檢測軟件部分功能如下：嵌入式檢測裝置軟件運行平臺為DSP處理器及其外 圍電路，通過控制GPI0端口的讀寫操作實現數字量檢測、保護控制、顯示時序控制及數據 傳遞。識別算法中偶校驗的識別算法機制能夠有效提高檢測識別可靠性。
[0035] 軟件功能模塊如圖7所示，所述檢測裝置軟件包括二進制碼檢測模塊1、偶校驗檢 測模塊2、電纜型號匹配模塊3、保護控制模塊4、顯示模塊輸出控制模塊5和其它支持DSP 嵌入式軟件正常運行的控制模塊6組成，分別完成二進制碼的檢測，偶校驗的編碼校驗原 則核對，電纜型號的匹配及檢測結論的顯示、關鍵信號的保護控制輸出等功能。
[0036] 本發明的電纜識別匹配工作模式如圖2所示，自動識別若干待識別電纜的型號， 所述待識別電纜連接與設備A與設備B之間，且符合連接插座一與連接插座二的結構特性， 其中待識別電纜的型號種類為n，且n種待識別電纜的電氣特性不同。
[0037] 本發明的工作原理框圖如圖3所示，偶校驗電纜型號識別裝置中的電纜信號芯線 中包含三種定義的信號芯線，分別為識別信號芯線，其根數取決于編碼位數。關鍵點信號芯 線即保護信號芯線，其他一般電氣連接信號芯線。其中識別信號芯線是除已有電氣信號線 為完成識別功能增加的若干功能芯線，關鍵點信號芯線為通用電纜所具有的保護芯線。
[0038] 識別信號芯線是識別碼電路的重要組成部分，其位于設備A端包含偶校驗的編碼 電路，B端連接至識別主控模塊，識別主控模塊針對包含識別碼的芯線進行電平的隔離轉換 驅動后進行計算機采集處理，識別軟件根據電纜編碼為偶校驗的原則自動進行型號匹配， 當識別碼符合偶校驗原則且匹配型號正確時，進行關鍵點保護信號的連通使能，否則，計算 機處理器輸出保護控制指令，自動實施對關鍵信號的斷開保護，從而實現完成自動識別與 保護功能。
[0039] 如上述，本發明的偶校驗電纜型號識別裝置工作特點如下：
[0040] 1.將多種不同型號的待識別電纜進行統一基礎二進制編碼，獲得的基礎碼為唯一 編碼；
[0041] 2.采用偶校驗的補充碼對基礎碼表中的待測型號進行校驗位的輔助碼字段設 計；
[0042] 3.依據基礎碼表與校驗位碼字段實現電纜唯一編碼電路；
[0043] 4.將識別碼電路經隔離驅動變換轉變成計算機數字信號輸入控制處理計算機進 行數字電平識別；
[0044] 5.控制處理計算機根據偶校驗的識別碼原則進行識別處理；
[0045] 6.控制處理計算機依據識別結果進行決策輸出，對于識別錯誤予以斷開保護，對 于識別正確的關鍵信號進行自動接通。
[0046] 本發明的偶校驗電纜型號識別裝置涉及的基礎碼編碼原理如下：
[0047] 基礎碼編碼設計方法采用計算機二進制碼原理，二進制編碼位數由待識別電纜的 型號種類數量決定，首先需確定進行型號識別的待識別電纜的型號種類數量。然后根據確 定的待識別電纜的型號種類數量，對待識別電纜的進行唯一編碼設計。二進制碼的位數與 需編碼識別種類的對應關系為：
[0048] 2m =n....................................? ? (1)
[0049] 其中m為二進制碼的位數，n為待識別電纜的型號種類數量。
[0050] 編碼方法為從各編碼位全0開始為待識別電纜逐一編碼，具體方法為依次設置二 進制碼中的各位具體的"〇"或者" 1"的碼字，使其成為待識別電纜的唯一編碼，依據此方法 編碼出的型號碼的最小編碼值為〇,最大的編碼值為2m-l。
[0051] 偶校驗碼的構造設計原理：
[0052] 根據基礎碼形成的待識別電纜具有唯一二進制識別碼，理論上能夠保證計算機識 別處理的完整性與正確性，偶校驗的補充碼的作用在于校正識別過程中可能出現的數據錯 誤。
[0053] 包含偶校驗碼的識別碼構造方式為：
[0054] 識別碼=基礎碼字段+偶校驗碼字段
[0055] 這樣形成的完整識別碼比基礎碼字段增加一個偶校驗字段位，偶校驗字段位的取 值應使整個識別碼中的" 1"的比特個數為偶數。當基礎碼中的" 1"的個數為偶數時，偶校 驗位就是"〇"，否者這個校驗位就是" 1"，這樣就可以保證完整的識別碼中具有偶數個" 1"。
[0056] 識別計算機接收到識別碼時，首先按照偶校驗的要求檢測識別碼中" 1"的個數，如 果是偶數，表示識別碼有效，繼續進行識別。如識別碼不符合偶校驗原則，則該識別碼無效， 退出識別流程，進行識別碼非偶校驗的原因的進一步失效排查。
[0057] 引入偶校驗的設計編碼效率為mAm+l)，其中基礎信息字段占m個比特。編碼效 率比僅采用基礎碼的編碼效率有所降低，校驗位的作用在于檢測識別碼是否存在編碼錯誤 或者計算機識別錯誤，根據偶校驗的協議約定，編碼制作電路采用偶校驗的編碼方法，識別 軟件基于偶校驗的原則首先判斷編碼有效性。采用偶校驗后的編碼設計能夠有效提高誤碼 率，當測試電纜識別碼編碼過程中有誤時，識別結果出現與校驗原則不一致的情況能夠被 檢測出來，避免出現因編碼錯誤導致的識別型號錯誤。增加識別可靠性。
[0058] 待識別電纜種類的擴展性設計：
[0059] 待識別電纜的識別碼編碼位數依據為待測電纜型號種類總數，當該型號種類增加 時，僅需增加編碼位數，且增加一位編碼字段，即可將種類數量增加到原來的兩倍，這種指 數增長方式尤其適應待測電纜的型號種類擴展。
[0060] 表1待識別電纜型號編碼表
【權利要求】
1. 一種偶校驗電纜型號識別裝置，適用于具有識別信號芯線的電纜，其特征在于，包 括： 一電纜識別碼模塊，用以提供一檢測信號源，包括一基礎碼編碼電路及一偶校驗輔助 校驗碼電路； 一計算機檢測控制模塊，包括一檢測識別碼電路，用以接收并檢測所述檢測信號源，并 提供一偶校驗識別算法，根據所述偶校驗識別算法輸出一識別保護決策； 一保護控制模塊，用以接收并根據所述檢測保護決策識別所述具有識別信號芯線的電 纜的型號。
2. 根據權利要求1所述的偶校驗電纜型號識別裝置，其特征在于，所述檢測信號源包 括由一基礎碼及一偶校驗識別碼；所述基礎碼由基礎碼編碼電路對所述電纜進行統一基礎 二進制編碼獲得，編碼最小位數取決于待識別的電纜型號種類，每種待測型號的基礎碼為 唯一編碼；所述偶校驗識別碼由偶校驗輔助校驗碼電路采用偶校驗的補充碼對基礎碼進行 校驗位的輔助碼字段設計獲得，所述的基礎碼與偶校驗識別碼共同構成一偶校驗電纜識別 編碼表。
3. 根據權利要求1所述的偶校驗電纜型號識別裝置，其特征在于，所述檢測識別碼電 路還包括一隔離驅動電路，用以對所述基礎碼與偶校驗識別碼進行隔離轉換處理。
4. 根據權利要求1所述的偶校驗電纜型號識別裝置，其特征在于，所述偶校驗識別算 法基于偶校驗的識別碼原則對所述檢測信號源進行識別處理，并依據識別結果實現所述識 別保護決策的輸出。
5. 根據權利要求4所述的偶校驗電纜型號識別裝置，其特征在于，所述保護控制模塊 還用以對型號識別為不匹配的所述電纜進行錯誤報警及對電纜連接實施斷開保護。
6. 根據權利要求4所述的偶校驗電纜型號識別裝置，其特征在于，所述保護控制模塊 還用以對型號識別為匹配的所述電纜進行接通操作。
7. -種基于權利要求1所述偶校驗電纜型號識別裝置的方法，適用于具有識別信號芯 線的電纜，所述電纜還具有關鍵點保護信號芯線，其包括如下步驟： 1) 對具有識別信號芯線的電纜進行統一編碼，獲得由基礎碼與偶校驗識別碼共同構成 的偶校驗電纜識別編碼表； 2) 對包含識別碼的識別信號芯線進行電平的隔離轉換驅動后進行計算機采集處理； 3) 根據電纜識別編碼為偶校驗的原則自動進行型號匹配； 4) 當識別碼符合偶校驗原則且匹配型號正確時，進行關鍵點保護信號芯線的連通使能 5) 否則，輸出保護控制指令，自動實施對關鍵點信號芯線的斷開保護，從而實現完成自 動識別與保護功能。
【文檔編號】G05B19/04GK104330990SQ201410549172
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】權曉蕾, 楊業明, 陳留濤, 郭悅, 尹偉偉, 林淵, 秦振漢 申請人:航天科工慣性技術有限公司