充气电缆气压监控系统设计

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1、ShanghaiJiaoTongUniversityEngineeringMasterDegreeStudentDissertationTHEAIRPRESSUREMONITORINGSYSTEM'SDESIGNINGASFILLEDCABLEAuthor：ShenjianqunSpecialty:ControlEngineeringAdvisorⅠ:Prof.WanghaoAdvisorⅡ:Prof.LinhongShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaMay28,2007充气电缆气压监控系统的设计摘要随着市话的普及程度越来越

2、高，一个城市铺设的通信电缆数量越来越多。同时维护人员在通信电缆保养方面的劳动强度也越来越大。这是因为现在通信电缆一般采用充气的方式来防止电缆内部受潮，加强电缆内部的绝缘强度。一般在一个通信分局架设分路充气设备，对通信电缆充入干燥空气，使通信电缆内保持一定的气压。一个中等城市的一个市话分局一般需要铺设20～30条芯线数在一千对以上的通信电缆。这些电缆的长度在4公里以上。因此采用充气维护的市话电缆，需要保持一定的充气气压。维护人员为了判断电缆外护套是否完好无损，需要经常测量各条电缆内的气压。因为市话电缆网覆盖面积较大。所以人工测量气压是一项费工、费时而又比较辛苦的工作。为了减轻维

3、护人员的劳动强度，提高工作效率，现在各地通信部门纷纷采用了各种类型的电缆气压自动监控系统。有了这种设备后，在局内用几分钟至十几分钟的时间即可测遍全市数百个检测点的电缆气压。这样不仅能迅速、及时地掌握电缆气压变化情况，而且因为测量时间很短，能绘制出精确的电缆气压分布曲线，迅速判断发生漏气障碍的地段。用电子计算机主控的电缆气压监控设备如增设显示终端，并配以数模转换电路，还可以在荧光屏上直接显示出电缆气压分布曲线，因而十分方便。因此公司开发了电缆气压监控设备，大幅度的降低工作人员的劳动强度。本文详细介绍了充气电缆气压监控系统的解决方案、组成结构及其第I页特性。采用INTEL公司的M

4、CS-51和MOTOLORA公司的MC68HC705单片机作为控制器的核心器件，设计了一种多路数据采集器和压力变送器，数据采集器通过RS-232接口与计算机连接进行数据传输，数据采集器与计算机在电气上是完全隔离的，加强了仪器工作的稳定性和安全性。该电缆气压监控系统是由压力变送器、数据采集器和通用计算机等要素构成。为了满足系统要求，硬件采用模块化设计，由软件来配制、控制。它具有64通道模拟量输入、每通道可并联127个压力变送器、气压曲线分析等功能。数据采集器采用主从结构，1块主控板控制8块从控板，在分辨率为16位的情况下，具有很高的采集速度。压力变送器有微处理器、压力传感器、时

5、钟芯片及增益放大器等器件组成；输出100uA~5mA直流信号。系统实现了无人监管的情况下定时采集，而且定时采集的时间可随需要调整；采集的数据可以通过RS-232实时传输到计算机。上位机应用软件采用功能强大、使用方便的PowerBuilder开发，操作简单，界面美观友好，实现了对多路模拟量的曲线显示、打印及保存。整个系统具有组成灵活、安装方便等特点，可构成电信局电缆气压数据采集、曲线分析和处理系统。关键词：数据采集器，压力变送器，MCS-51，MC68HC705第II页THEAIRPRESSUREMONITORINGSYSTEM'SDESIGNINGASFILLEDCABLEA

6、BSTRACTWiththetelephonemorewidelyusedinacity,moreandmorecommunicationscablesarelaiddown.Meanwhileworkpayloadofmaintainersincommunicationcablemaintainingbecomelargerandlarger.Itisbecausethatinflationmethodiscommonlyusedtopreventcablefrommoisteningandenhanceinsulationstrength.Commonly,alocalo

7、fficelayoutinflationequipmentandchargecablewithdryairtokeeppressureinthecable.Inamediumsizedcity,thelocalofficeneedlayout20~30cableswithmorethanonethousandcoresforeachcable.Thelengthofthesecablesaremorethan4kilomaters.Soitisnecessarytokeeppressureforthes