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電纜故障自動(dòng)定位系統的設計與實(shí)現
作者：
時(shí)間：2012-04-11
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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2.1.1監控裝置主程序
監控裝置主程序如圖7所示。它主要執行如下動(dòng)作：
?。?）系統初始化，包括數據緩沖區、軟件標志、MCU的I/O端口、定時(shí)器、串行口波特率及中斷向量表的初始化。
?。?）接收鍵盤(pán)輸入，包括本機標識、報警電話(huà)號碼、復核電話(huà)號碼、被監測線(xiàn)路長(cháng)度、語(yǔ)音數據、密碼等參數的顯示及設定。
?。?）對線(xiàn)路狀態(tài)和環(huán)境進(jìn)行監測，若線(xiàn)路發(fā)生故障或機房環(huán)境發(fā)生異常，則進(jìn)行線(xiàn)路長(cháng)度測量或環(huán)境參數測量，并通過(guò)電話(huà)網(wǎng)絡(luò )發(fā)送報警信息。
?。?）若有遠程控制電話(huà)呼入，在密碼核對正確后，用戶(hù)可以進(jìn)行遠程參數查詢(xún)和修改。
2.1.2電容/電阻檢測函數
當線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，由NE555/LM311線(xiàn)路電容/電阻轉化為相應頻率，送給Timer1/Timer3的捕獲引腳ICP1/ICP3。其輸入捕獲單元可精確捕獲ICP1/ICP3引腳發(fā)生的外部事件及發(fā)生的時(shí)刻，調用電容/電阻檢測函數計算單位時(shí)間內觸發(fā)事件的次數，從而精確計算出頻率值及相應的電容/電阻值。由于電容/電阻電纜長(cháng)度成比例關(guān)系，因此在故障未發(fā)生時(shí)，定期測量整個(gè)線(xiàn)路的電容/是阻值，計算出單位電容/電阻的線(xiàn)路長(cháng)度；在故障發(fā)生時(shí)，測量故障線(xiàn)路的電容/電阻值，并換算出故障電纜長(cháng)度。為減少系統誤差，電容/電阻檢測函數先測量標準電容/電阻，然后測量線(xiàn)路電容/電阻，從而提高測量精度。
3 系統測試
系統測量電路經(jīng)過(guò)DESIGN EXPLORE 99 SE軟件仿真測試，待測電容在1nF～1000 nF之間，輸出頻率在28.8Hz～28.8kHz之間（或待測電阻在0～10kΩ之間，輸出頻率在0～9kHz之間），待測的電容/電阻與頻率成線(xiàn)性關(guān)系。本文以齊齊哈爾電信局測試數據為例，采用在電信領(lǐng)域廣泛使用的0.4mm線(xiàn)徑電纜進(jìn)行測試，首先對每路電纜的一對線(xiàn)路全長(cháng)進(jìn)行10次電容/電阻測量，計算出單位長(cháng)度的電容/電阻值；然后對每一路電纜故障進(jìn)行模擬測試，得到測試數據表。由表1可知，每條線(xiàn)的單位長(cháng)度電容/電阻值是變化的，若按固定常數50nF/km計算，則由測量得到的電容/電阻值計算出的電纜長(cháng)度的相對誤差在2%以上。然而，由于每條鋪設的電纜的型號、所處環(huán)境不同以及施工的復雜性，導致單位長(cháng)度電容/電阻值很難由理論計算得出。因此，針對特定電纜，定期地測試其總長(cháng)度以及相應的電容/電阻值，計算出單位長(cháng)度電容/電阻值，并形成所有被測電纜的單位長(cháng)度電容/電阻值表。當故障發(fā)生時(shí)，由測得電容/電阻值同查表得到的單位長(cháng)度電容/電阻值的乘積而得到故障點(diǎn)的電纜長(cháng)度。由表1可知，測量相對誤差在1%以?xún)?，最長(cháng)距離為20公里，完全能滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。
系統可監測最長(cháng)距離為20公里，精度為1%，無(wú)誤報情況發(fā)生；系統結構緊湊、功能齊全、使用簡(jiǎn)單易學(xué)，成本低，具備電話(huà)機功能，已在國內大量應用。
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