新型多功能网络电缆故障测试仪的研制

为了准确检测并及时消除网络电缆常见故障,在时域脉冲反射原理的基础上提出了多次回波检测的测试方法,并应用该法设计了一种新型多功能网络电缆故障测试仪.测试仪以FPGA为核心,在一片FPGA芯片集成了系统全部功能,可以用于检测网络电缆的多种故障类型,并能对断路和短路故障位置精确定位.实验表明:仪器具有良好的精确度和线性度,是一种性能可靠的集成化测试仪器.     

基于直流比值法的低压电缆故障检测装置设计

为了保证低压电缆运行的安全性和稳定性,提出基于直流比值法的低压电缆故障检测装置设计方法,该方法在检测装置的硬件设计中设计了信号参考与探测通道、电源模块、信号采集模块和磁电处理电路,将AD605线性放大器设置在磁电处理电路中,以此提高信号的信噪比。在软件设计中利用直流比值法,将投切电阻接入装置母线中,通过电压和漏电流的变化量比值,完成低压电缆故障的检测,实现低压电缆故障检测装置的设计。实验结果表明,所提方法可准确完成低压电缆故障的识别与定位。     

基于FPGA的数传电缆故障检测仪设计

以基于FPGA故障电缆检测系统为例,从系统的原理、外围硬件电路和软件设计三个方面入手,结合被测电缆,设计了一套以FPGA为核心,基于时间交叉采样法的智能电力电缆检测设备,用于电力电缆故障长度测量系统。设备具有快速、准确、低成本等特点,在石油生产实践中发挥了重要作用。     

基于FPGA的数传电缆衰减特性检测实验系统研究

衰减率是数传电缆一个重要的技术指标。介绍了基于FPGA和AD/DA模块的数传电缆衰减特性检测系统,给出了系统的硬件结构图和基于FPGA对AD/DA模块控制的流程图,以及用上位机对实验结果进行显示。针对工业现场噪声干扰大的难题,设计了频谱分析环节,直接用FFT(快速傅立叶变换)求出正弦波的幅值,把AD的输出幅值和DA的输入的幅值进行比较,得出电缆的衰减率。采用上位机显示输出,进而能直观地分辨电缆的好坏。实验结果表明,所设计的系统在10KHz~700KHz范围内,能够实现电缆衰减率的检测。     

基于行波分析的变压器绕组匝间短路故障定位

针对变压器绕组匝间轻微短路故障定位问题,本文提出基于行波分析的故障定位方法。该法在绕组线端输入低压脉冲以获取行波反射信号,基于相关系数和SG滤波的改进EEMD降噪法降低噪声对行波的干扰,分别采用相似度分析法与能量比值法分析行波,得到大致随故障位置单调变化的故障特征集,再结合遗传神经网络建立起故障特征与故障位置的映射关系,实现匝间短路故障定位。仿真和样本实验结果表明了本文方法的可行性。     

电磁波反射测长系统的设计

对电磁波在传输线中的测长理论进行了分析,设计了一种电磁波反射测长系统.该系统由单片机控制,使用锁相倍频技术产生1 200 MHz高频参考时钟,采用脉冲计数原理,实现对发射脉冲与反射脉冲时间间隔的精确测量,在波速已知的情况下,得到被测电缆长度.实验结果表明,该系统具有较高的精度,可以被广泛的应用于电缆长度测量领域.     

基于特高频传感器局部放电监测系统的FPGA设计

为了有效监测局部放电信号,利用FPGA的高速并行处理能力,设计一种基于FPGA的特高频局部放电监测硬件实现系统。文中介绍了系统的硬件设计及FPGA实现原理。系统使用提升小波变换对采集数据进行脉冲提取,然后对有效脉冲进行特征提取,最后将提取的特征参数送入PC端,使用DBSCAN将脉冲的特征提取结果进行聚类分离。实验结果表明,基于高速FPGA设计的局部放电监测硬件系统能将不同脉冲信号有效分离。     

小波变换在电缆故障精确定位中的应用

将小波变换模极大值对检测信号奇异点的理论应用于检测脉冲反射信号,实现电缆故障的定性定位.重点分析了小波变换在强噪声中提取信号,再现信号突变点方面的优越性.仿真表明它能有效去噪、准确定位脉冲反射信号,有利于提高信道故障定位精度.     

基于时域脉冲反射的高压电力电缆测长技术研究

时域脉冲反射法(TDR)主要通过脉冲信号在传输环境传导时引起反射波的时间信息,获得所需的被测量。本文基于TDR测长原理,提出现场电缆波速标定方法,通过现场获取1m内的高压电缆样品,标定得到该电缆电磁波速,最终由整段电缆的反射脉冲延时而得到该电缆长度,经实际测量实验表明,电缆长度测量误差可保持在0.5%以内,可结合物资抽检实验室取样流程,快速、准确地对电缆长度进行测量,并检验整盘电线电缆到货长度。     

类等效采样应用于导波雷达物位计的研究

导波雷达物位计是一种基于TDR(time domain reflectometry)的高性能测量仪器,精确测量发射脉冲与反射脉冲时间差及提高系统高分辨率是主要研究方向,目前多采用等效采样原理完成设计。论文在分析等效采样的基础上提出类等效采样,具体实现为FPGA控制AD9500产生10 ps级步进大宽度采样脉冲打开四管采样门进行采样,该方式可降低系统SI(signal integrity)设计难度及成本。仿真结果表明可以精确测量发射脉冲与反射脉冲时间差,实现高精度、高分辨率、小误差测量系统。     

浅谈电力故障原因及其排查方法

首先叙述了常见电力电缆故障的原因,然后重点分析了经典电桥法、低压脉冲反射法、直流高压闪络法及冲击高压闪络法4种故障排查方法的原理、适用条件及优缺点。     

地热电缆定点故障的智能检测

为方便准确检测地热电缆室内采暖时发生断路、短路、高阻或低阻等故障,根据电磁感应原理,设计了基于单片机SPCE061A的智能检测系统,重点介绍了检测原理和相关电路硬件设计。实验证明,该电路可以方便地判断出电缆故障类型并能准确定位,灵敏度高,抗干扰能力强,具有广泛的应用前景。     

一种新型数字式低压电缆故障模拟仪的研制

低压电缆是低压配电系统中非常常见的设备,低压电缆故障现象也经常发生。由于缺少相关的低压电缆故障模拟设备,基层员工进行低压电缆故障查找技能培训较为困难。鉴于此,研制了一种数字式低压电缆故障模拟仪,通过数字信号控制继电器组可以有效模拟出低压电缆大部分的故障现象,适合基层供电所班组在进行低压电缆技能培训时推广使用,且该系统与计算机、智能手机结合起来,界面友好,操作简单。     

基于FPGA和USB的多通道超声检测系统设计

针对单通道超声检测设备检测效率低、数据传输慢的问题,设计了一种基于FPGA及USB的多通道超声检测系统。FPGA逻辑控制模块为系统的核心处理单元,完成各通道脉冲触发信号和门选信号的产生、通道间的切换、数模转换的选择及USB芯片控制;USB芯片在Slave FIFO模式下完成系统指令及数据的高速传输。实验结果表明,利用FPGA与USB器件能够保证多通道超声检测系统高效、稳定的工作。     

某型导弹电缆网导通绝缘性能检测系统设计

为了改进传统导弹电缆网检测手段存在的效率低、可靠性差等问题,在总结国内外电缆检测发展现状的基础上,对电缆通断、导通和绝缘等检测的原理、硬件的总线级联、通信和集成、电缆转接、数据库和报表设计等方面进行了研究,开发了一种以工控机、NX电缆测试仪、低压高阻检测模块和电缆转接板为硬件,基于C#和SQL Server 2008的通用电缆自动检测系统。系统通过NX电缆测试仪完成了导通、绝缘电阻检测,专用模块以继电器开关矩阵和带串口的数字万用表分别进行了测点切换和数据采集实现低压高阻检测,各硬件之间经串口或USB实现了通信;通过分析电缆连接关系,设计了电缆转接板实现检测端子的标准化、模块化。根据硬件结构和系统功能划分软件模块,设计了数据库表及用户报表,实现了检测结果的保存、查询和打印。检测及实验结果表明,系统检测的分辨力、准确度、可靠性高,稳定性好,检测速度快,性能满足要求。     

飞机电源系统多导体电缆故障在线诊断方法研究

针对实际飞机电源系统部分电缆以多股形式存在、无法实现在线诊断的研究现状,开展了基于扩展频谱时域反射法(spread spectrum time domain reflectometry,SSTDR)的多股电缆故障在线诊断方法研究。相对于成熟的单根电缆故障在线诊断基础,分析了多股电缆诊断中由于信号汇流导致的误判问题,提出了利用阻波器及滤波算法结合的方法,消除了信号汇流对故障诊断产生的影响,并提出了多通道分时循环检测定位方法,简化诊断装置,减小了实际硬件的成本与体积。实验结果表明,在定位误差0.2 m内,多股电缆的检测率在90%以上,诊断效果较好。该方法具有很强的工程价值,对实际的应用具有理论指导意义。     

基于FPGA的变频脉冲信号周期检测系统的设计

简单介绍了一种变频脉冲信号的周期检测方法,详细介绍了一种变频脉冲信号周期检测系统的设计方案,通过FPGA予以了实现,并给出了部分VHDL程序设计思路和仿真波形。实验结果表明,所述系统的设计方案合理可行,系统检测出的信号可参与和周期信号有关的各种计算。     

基于电力线载波通信的电缆故障识别算法

随着电网中电缆的大规模使用，电缆状态监测和故障识别对于电网安全运行变得尤为重要。针对实际电缆带电检测或在线监测场景下的高噪声或强干扰情况，提出了一种基于电力线载波通信的电缆故障识别和定位算法。该方法在待测电缆一端注入载波通信中常用的前导码序列，同时采集电缆中的反射信号，并利用多径迭代分析算法提取反射路径数量、强度、到达时间等信息，实现电缆故障识别、故障类型/程度判断以及故障定位。由于前导码序列良好的自相关性能，所提出的电缆故障识别算法具有较强的抗噪声和干扰性能。通过仿真分析表明，所提算法在信噪比为-5 dB左右时故障识别准确率可达100%，故障定位均方根误差收敛到误差平台。此外，利用前两径的到达时间降低系统采样率对故障定位影响，相比传统方法定位精度可提升约60%。     

一种基于动态部分重构的FPGA自修复控制器

由于FPGA具有灵活性高、开发周期短和性能强等优点,被广泛应用于航空航天自动化电子设备中。以航空航天强辐射环境下SRAM型FPGA易受到单粒子效应的影响、会导致电子设备发生故障为研究背景,以提高SRAM型FPGA的可靠性、硬件资源利用率和减少故障修复时间为目标展开研究。基于FPGA动态部分重构技术设计了一种自修复控制器,能够根据系统的故障自检测信号,自主完成FPGA故障区域中部分位流的调度和配置刷新,有效缓解了单粒子应对FPGA器件造成的影响。实验证明：该自修复控制器的可行性和高效性可提高航空航天自动化电子设备的安全性和可靠性。     

基于分布式光纤振动传感原理的电力电缆故障定位技术研究

研究一种基于分布式光纤振动传感原理和电缆局部放电原理的电力电缆故障定位技术.通过在电缆上施加高压脉冲,使得电缆上有故障的位置产生局部放电,从而产生振动信号.并将放电脉冲信号同步传输给分布式光纤振动监测系统.通过分布式光纤振动传感技术来探测电缆沿线放电产生的振动信号,并对振动信号进行定位.将该故障定位技术应用于电力电缆沿线上监测电缆故障的状态分布,并进行试验验证.实验结果表明,该系统可实现监测多回路30 km电缆线路的故障分布状况,并对故障点进行准确定位.