船用同轴电缆故障分析及检测方法研究.pdf

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1、Vol．３４No．７舰船电子工程总第２４１期１５６ShipElectronicEngineering２０１４年第７期磁船用同轴电缆故障分析及检测方法研究１２２２张亚军孙卫华涂娟陈波（１．大连造船厂集团有限公司大连１１６０２１）（２．中国船舶重工集团公司第七二二研究所武汉４３０２５０）摘要船用同轴电缆故障检测是保障通信试验及维修的一项基本内容，如何快速、有效地定位出故障点对于提高系统试验效率和维修质量起到了积极的作用。通常系统采用三用表、欧姆表结合经验进行电缆故障检测，甚至进口昂贵的频谱分析仪等设备对故障电缆点进行

2、检测，但对于电缆常见的间歇性、连续故障所产生的微弱反射信号检测效率低下。基于这种情况，论文对电缆进行建模并得到故障电缆传递函数和反射函数，并根据电缆本身传播特性对常规反射计的检测信号进行改进，并采用时频域相关运算对反射信号进行处理，从而实现微弱反射信号的准确定位，提高了电缆故障的诊断效率。关键词船用电缆；故障建模；传递函数；反射函数；时频反射中图分类号TM９３３DOI：１０．３９６９／j．issn１６７２‐９７３０．２０１４．０７．０４０MarineCableFaultandDiagnosingMethod１２２

3、２ZHANGYajunSUNWeihuaTUJuanCHENBo（１．DalianShipyardGroupCo，LTD，Dalian１１６０２１）（２．No．７２２ResearchInstitutionofCSIC，Wuhan４３０２５０）AbstractMarinecablefaultdiagnosingisconsideredtobeimportantforcommunicationengineeringexperimentandmaintenance．Currentlyavometerandohmmete

4、riswidelyusedinfaultdiagnosisrelyingonrichexperience，someboughtfre‐quencyanalyserwhichareratherexpensive．Despitethis，thesemethodscannotdetecttheintermittentfaultsandseriatefaultsbecausetheechosignalsaretooweaktobedetected．Therefore，themodelofcablefaultisstudi

5、edinthispaperaswellastransferfunctionandreflectivefunctionarederived，thenaccordingtothepulsetransmissionattributeofthecabletheref‐erencesignalcanbeimprovedandtime‐frequencycrosscorrelationfunctionisusedtolocatetheweakechosignals．KeyWordsmarinecable，faultmodel

6、ing，transferfunction，reflectivefunction，time‐frequencyreflectionClassNumberTM９３３缆进行了建模，分析了故障对电缆特性阻抗的影１引言响，并讨论了电缆的传递函数和反射函数，根据导在舰船电气或电子系统中，电缆主要用于连接线故障的特点设计参考信号，最后应用时频分析方不同的设备或系统，并实现它们之间能量与信息的法进行故障定位。有效传输。系统和设备内部广泛分布了各类电缆，２电缆的电路模型由于舰船本身的结构限制，电缆的安装空间非常有限，电缆布置非常密

7、集。多数电缆穿梭于各舱室之舰船常用的同轴电缆结构如图１所示，主要有间或成束分散固定在夹层中，使其故障具有一定隐内导体、金属屏蔽网及绝缘介质组成，内导体直径蔽性，不易被人发现，从而导致了诊断故障过程复为a，外导体内径为b。电磁波在电缆中的传播过［１～２］杂，有的甚至要拆掉夹板。因此电缆故障问题程可以用环路定理来描述，此时，同轴电缆可用理不仅影响舰船通信顺畅，而且还严重影响维修效率想的双电缆传输线来等效，如图２所示，其中R为和维修成本。为此需要根据舰船持续航行要求定单位长度电阻，L为单位长度的电感，G为单位长期对各类

8、电缆进行检查与维修。本文仅对同轴电度电导，C为单位长度电容。当只有沿x正方向传磁收稿日期：２０１４年１月１３日，修回日期：２０１４年２月２７日作者简介：张亚军，男，高级工程师，研究方向：船舶电气。孙卫华，男，高级工程师，研究方向：舰船通信系统。涂娟，女，工程师，研究方向：舰船通信系统。陈波，男，工程师，研究方向：舰船通信系统。２０１４年第７期舰船电子工程１５７播的波时，定