基于SOPC技术的矿用电缆故障检测装置的设计.pdf

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1、第68卷第3期有色金属(矿L部分)2016年5月doi：10．3969／J．issn．1671-4172．2016．03．021基于SOPC技术的矿用电缆故障检测装置的设计邵严，柏思忠，林引，孙中光(中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039)摘要：针对现有电缆故障检测仪器体积大、便携性差、不适合在矿山作业环境中使用的问题，采用时域反射技术和等效采样原理，结合SOPC技术，根据其具备的软硬件系统可编程的特点。设计并实现了一种电缆故障检测设备。试验结果表明，该设备不仅可对电缆短路、断路故障准确定位，同时还具有体积小、便携性高、成本低、易操作等特点。关键词：矿山；电缆故障

2、检测；SOPC；准确定位；时域反射中图分类号：TD65文献标志码：A文章编号：1671-4172(2016)03008703ThedesignoffaultdetectiondeviceforminecablebasedonSOPCtechnologySHA0Yan，BAISizhong，LINYin，SUNZhongguang(ChinaCoalTechnologyandEngineeringGroupChongqingResearchInstitute，Chongqing400039，China)Abstract：Inviewofthedisadvantagesofex

3、istingcablefaultdetectioninstruments，suchaslargevolumeandpoorportability，whichleadtoasituationthattheinstrumentsisunsuitabletObeusedinminingoperationenvironment，thispaperdesignsandimplementsanequipmentofcablefaultdetection．Accordingtothecharacteristicsthatitshardwareandsoftwaresystemarepro

4、grammable，thecablefaultdetectionequipmentinthispaperisimplementedbyadoptingthetimedomainreflectiontechnology，theequivalentsamplingprincipleandSOPCtechnology．Theexperi—mentresultsshowthattheequipmentcannotonlypinpointthecableshortcircuitandopencircuitfaultaccurately，butalsohascharacteristic

5、sofsmallvolume，highportability，lowCOSt，easyoperation，andSOon．Keywords：mine；cablefaultdetection；SOPC；pinpoint；timedomainreflection电缆作为一种常规的传输介质，在矿山自动化携性高、成本低、易操作等特点。各类系统中大量使用。由于应用环境复杂，电缆易1基于时域反射技术的电缆故障检测受老化、侵蚀、外力等因素破坏，导致故障频发，严重方法影响生产效率n]。目前市场上现有的精度较高的电缆故障检测仪器大都以台式为主，体积大、便携性基于时域反射技术实现电缆故障检测时

6、，在电差]。由于矿山作业环境的特殊性，对电缆故障的缆一端输入脉冲电压信号，如图1所示，当信号在传排查、处理主要依靠人工进行，因此对检测设备的便输过程中遇到断线或者混线故障的时候，由于电缆携性要求非常高。所以常规的电缆故障检测仪器并阻抗发生变化，便会在故障点产生反射信号[3。基不适合使用和推广。针对该问题，笔者将电缆故障于仪器精准的时基电路，可计算出信号发射与检测到检测技术与片上可编程(s0Pc)技术结合，设计并反射信号瞬间的时间差△T，由公式L一V×△T／2实现了一款电缆故障检测设备，该设备不仅可对电便可计算出故障点距检测仪器的距离]。同时对反缆短路、断路故障准确定位，同时

7、还具有体积小、便射信号特征进行分析，从而判断出故障类型。基于时域反射技术的电缆故障检测方法实现简基金项目：中煤科工集团重庆研究院有限公司青年创新基金项目(2014QNJJ25)单、操作方便、应用范围广，检测精度可达到0．5m，作者简介：邵严(1985一)，男，助理工程师，硕士，控制理论与控制工对于矿山应用中普遍铺设长度达数公里的电缆来程专业，主要从事矿山安全监控相关产品的研发工作。说，完全符合要求。有色金属(矿山部分)第68卷2．1．2信号发送模块断线隋况基于成熟的RC模拟电路实现。将控制模块产生的电平信号转换成符