一种用于电线电缆导体现场质量检测的系统的制作方法

1.本技术涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种用于电线电缆导体现场质量检测的系统。


背景技术：

2.电线电缆是输送电能、传递信息和制造各种电机、电器、仪表所不可缺少的基础器材，是当前电气化、信息化社会中必要的基础产品。国民经济绝大多数行业都与电线电缆相关，因此，电线电缆又被喻为国民经济的“血管”与“神经”，其安全可靠是保障电力供应稳定性的基础。导体不仅是电线电缆的核心，而且由于导体成本在整根电线电缆中比例较高，市场上电线电缆普遍存在着导体材质使用较差、横截面不足等问题。电线、电缆的不可靠，不安全一旦出现问题会使国民的经济、生活陷入瘫痪，给国家和人民的生命财产带来巨大损失，加之电线电缆产品一般是不能维修，只能更换，因此电线电缆的长期稳定、安全、可靠运行特别重要。
3.近年来，大量学者在研究后表明劣质的电线电缆不仅会降低电线电缆的载流量，而且可能会存在发热严重甚至火灾的隐患。这类隐患因为会引发电线电缆过热，从而引起绝缘层自燃，引发火灾，除此之外，如果是电线电缆老化前绝缘护套的抗拉强度和伸长率不合格，会大大缩短电线电缆的使用寿命。而且，在施工或长时间通电、高温的环境中，绝缘子容易断开，造成带电导体外露和短路触电危险。
4.还有电线电缆导线电阻不合格，这会导致线路的电流损耗过大，大多数电线电缆电阻不合格都是因为铜材的缩减或是使用过多杂质的铜金属甚至导致的（甚至使用铝直接代替铜制作导体），这种电阻不合格的电线电缆除了在使用过程中可能引起火灾外，还会加速电线外绝缘层的老化。
5.一般来说，目前导体普遍存在的材质差、截面不足等问题均可通过导体直流电阻进行检测，许多检测机构也正在开展相应实验室检测工作，为电线电缆质量把控提供了重要支撑。但仅实验室检测存在委托送样与现场施工材料不一致、一些电线电缆工程项目未进行实验室送检等问题。因此，除实验室检测外，现场敷设完毕的电线电缆导体质量评估对电线电缆的质量把控具有十分重要意义。但目前电线电缆在验收时普遍缺乏有效的质量检测评估手段。在电线电缆验收时，由于电线电缆已安装完毕，终端已形成，导体包裹于终端头中，难以再通过实验室常规的检测方法检测导体材质。


技术实现要素：

6.本技术的目的在于提出一种用于电线电缆导体现场质量检测的系统，以提高能够提高电线电缆导体检测结果的准确性。
7.为实现上述目的，本技术实施例提供一种用于电线电缆导体现场质量检测的系统，包括：信号采集模块，用于采集待检测电线电缆的多源测量信号；
脉冲发生器，用于向所述待检测电线电缆发射脉冲信号；脉冲接收器，用于接收经所述待检测电线电缆反射的反射信号；信号预处理模块，分别与所述信号采集模块和所述脉冲接收器连接，用于对所述多源测量信号和所述反射信号进行预处理；控制器，分别与所述信号采集模块、所述脉冲发生器、所述脉冲接收器和所述信号预处理模块连接，用于控制所述信号采集模块、所述脉冲发生器、所述脉冲接收器和所述信号预处理模块的工作状态，并对所述多源测量信号和所述反射信号进行分析处理以得出检测结果。
8.优选地，还包括：显示模块，与所述控制器连接，用于显示所述多源测量信号和所述检测结果。
9.优选地，还包括：云端服务器，与所述控制器连接，用于获取所述检测结果并进行保存。
10.优选地，所述信号采集模块包括：长度测量子模块，用于测量待检测电线电缆的长度；自动换相装置，用于实时检测待检测电线电缆中的电流信号；直流电阻测量模块，用于实时采集待检测电线电缆的两端的电压值，并根据所述电流信号和所述电压值获得待检测电线电缆的直流电阻测量。
11.优选地，所述信号预处理模块包括：清洗子模块，用于对每个信号采集模块采集到的多源测量信号进行数据清洗处理，得到清洗后的测量信息；加权子模块，用于利用加权系数对所述清洗后的测量信息进行加权，得到待检测电线电缆的实际测量值；差值获取子模块，用于获取待检测电线电缆的最优工作温度与实际测量值之间的差值；第一模型构建子模块，用于利用所述差值构建测量数值补偿模型；数值调节子模块，用于利用所述测量数值补偿模型调整信号采集模块采集到的多源测量信号的数值。
12.优选地，所述清洗子模块包括：计算子模块，用于计算信号采集模块在每个采集周期内信号数值的方差；第二模型构建子模块，用于利用所述方差构建信号采集模型；联系度计算子模块，用于根据所述信号采集模型计算每个信号采集模块之间的联系度；加权联系度确定子模块，用于根据所述联系度构建联系度矩阵，并确定每个信号采集模块的加权联系度；判断子模块，用于判断加权联系度是否大于预设阈值；计算子模块，用于若所述加权联系度大于预设阈值，则将相应信号采集模块的多源测量信号去除得到清洗后的测量信息。
13.优选地，还包括：上位机设备，与所述控制器连接，用于传递所述检测结果或输入检测命令。
14.优选地，所述上位机设备与所述控制器通过232接口或usb接口连接。
15.本技术实施例具有以下有益效果：本技术实施例可以直接对现场中的整根电线电缆质量进行检测，避免由于现场使用的电线电缆的质量差导致的电线电缆的载流量低以及发热严重的问题，并且设置有信号预处理模块，能够更精准地获取测量数据，从而进一步提高了检测结果的准确性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例中一种用于电线电缆导体现场质量检测的系统的流程图。
具体实施方式
18.附图的详细说明意在作为本技术的一些实施例的说明，而非意在代表本技术能够得以实现的仅有形式。应理解的是，相同或等同的功能可以由意在包含于本技术的精神和范围之内的不同实施例完成。
19.本技术的实施例提供一种用于电线电缆导体现场质量检测的系统，如图1所示，包括：信号采集模块，用于采集待检测电线电缆的多源测量信号；脉冲发生器，用于向所述待检测电线电缆发射脉冲信号；脉冲接收器，用于接收经所述待检测电线电缆反射的反射信号；信号预处理模块，分别与所述信号采集模块和所述脉冲接收器连接，用于对所述多源测量信号和所述反射信号；控制器，分别与所述信号采集模块、所述脉冲发生器、所述脉冲接收器和所述信号预处理模块连接，用于控制所述信号采集模块、所述脉冲发生器、所述脉冲接收器和所述信号预处理模块的工作状态，并对所述多源测量信号和所述反射信号进行分析处理以得出检测结果。
20.进一步地，本实施例中的控制器主要用于结果显示，波形分析，数据上传等。
21.具体的，本实施例中还包括有为各个模块供电的电源模块，在本技术实施例中电源模块优选为ipd-1620slu电源模块。ipd-1620slu电源模块电源电压较稳定。在实际应用中，该检测系统可以直接设置于施工现场环境中，对施工现场以安装的电线电缆质量进行检测。
22.在一些实施例中，还包括：显示模块，与所述控制器连接，用于显示所述多源测量信号和所述检测结果。具体而言，所述显示模块采用工控机作为人机交换硬件，显示界面简洁易懂，触摸鼠标操作，用于参数输入、工作流程控制、结果显示等功能的实现。
23.在一些实施例中，还包括：云端服务器，与所述控制器连接，用于获取所述检测结果并进行保存。具体而言，
本实施例中的控制器内部集成有无线传输单元，所述无线传输单元能够与所述云端服务器进行无线互联，所述无线传输单元包括但不限于激光通讯子单元、红外线通讯子单元和无线射频通讯子单元。
24.在一些实施例中，所述信号采集模块包括：长度测量子模块，用于测量待检测电线电缆的长度，对待检测电线电缆注入自适应脉宽行波，测得行波延时，同时待检测电线电缆批次号自动匹配波速库，以完成电线电缆的长度测量；直流电阻测量模块，用于实时采集待检测电线电缆及待检测电线电缆的两端的电压值；自动换相装置，用于实时检测待检测电线电缆中的电流信号，以配合直流电阻测量模块完成待检测电线电缆的直流电阻测量。
25.具体而言，本实施例中控制器的软件设计包括：采用光速量级的高精度时域测量方法，精确标定波速后完成整段电缆测长。测量流过电缆中的电流及电缆两端的电压信号，将16位a/d采样数据转换成国际单位制下实际物理量；根据欧姆定律r=u/i，将得到的a/d采样值计算得到电缆的直流电阻值。
26.在一些实施例中，所述信号预处理模块包括：清洗子模块，用于对每个信号采集模块采集到的多源测量信号进行数据清洗处理，得到清洗后的测量信息；加权子模块，用于利用加权系数对所述清洗后的测量信息进行加权，得到待检测电线电缆的实际测量值；差值获取子模块，用于获取待检测电线电缆的最优工作温度与实际测量值之间的差值；第一模型构建子模块，用于利用所述差值构建测量数值补偿模型；数值调节子模块，用于利用所述测量数值补偿模型调整信号采集模块采集到的多源测量信号的数值。
27.在一些实施例中，所述清洗子模块包括：计算子模块，用于计算信号采集模块在每个采集周期内信号数值的方差；第二模型构建子模块，用于利用所述方差构建信号采集模型；联系度计算子模块，用于根据所述信号采集模型计算每个信号采集模块之间的联系度；加权联系度确定子模块，用于根据所述联系度构建联系度矩阵，并确定每个信号采集模块的加权联系度；判断子模块，用于判断加权联系度是否大于预设阈值；计算子模块，用于若所述加权联系度大于预设阈值，则将相应信号采集模块的多源测量信号去除得到清洗后的测量信息。
28.具体的，本实施例通过在待检测电线电缆上布设多个信号采集模块，并利用加权系数对采集的信息进行加权得到整个线缆的实际测量数据，可以反映整个电缆的真实情况，这样就大大提高了电线电缆导体现场质量检测的系统的检测精度和检测灵敏度。
29.在一些实施例中，还包括：
上位机设备，与所述控制器连接，用于传递所述检测结果或输入检测命令。
30.在一些实施例中，所述上位机设备与所述控制器通过232接口或usb接口连接。
31.本实施例提供了一种用于电线电缆导体现场质量检测的系统，可以直接对现场中的整根电线电缆质量进行检测，避免由于现场使用的电线电缆的质量差导致的电线电缆的载流量低以及发热严重的问题，并且设置有信号预处理模块，能够更精准的获取测量数据，从而进一步提高了检测结果的准确性。
32.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：
1.一种用于电线电缆导体现场质量检测的系统，其特征在于，包括：信号采集模块，用于采集待检测电线电缆的多源测量信号；脉冲发生器，用于向所述待检测电线电缆发射脉冲信号；脉冲接收器，用于接收经所述待检测电线电缆反射的反射信号；信号预处理模块，分别与所述信号采集模块和所述脉冲接收器连接，用于对所述多源测量信号和所述反射信号进行预处理；控制器，分别与所述信号采集模块、所述脉冲发生器、所述脉冲接收器和所述信号预处理模块连接，用于控制所述信号采集模块、所述脉冲发生器、所述脉冲接收器和所述信号预处理模块的工作状态，并对所述多源测量信号和所述反射信号进行分析处理以得出检测结果。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：显示模块，与所述控制器连接，用于显示所述多源测量信号和所述检测结果。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：云端服务器，与所述控制器连接，用于获取所述检测结果并进行保存。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集模块包括：长度测量子模块，用于测量待检测电线电缆的长度；自动换相装置，用于实时检测待检测电线电缆中的电流信号；直流电阻测量模块，用于实时采集待检测电线电缆的两端的电压值，并根据所述电流信号和所述电压值获得待检测电线电缆的直流电阻测量。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号预处理模块包括：清洗子模块，用于对每个信号采集模块采集到的多源测量信号进行数据清洗处理，得到清洗后的测量信息；加权子模块，用于利用加权系数对所述清洗后的测量信息进行加权，得到待检测电线电缆的实际测量值；差值获取子模块，用于获取待检测电线电缆的最优工作温度与实际测量值之间的差值；第一模型构建子模块，用于利用所述差值构建测量数值补偿模型；数值调节子模块，用于利用所述测量数值补偿模型调整信号采集模块采集到的多源测量信号的数值。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述清洗子模块包括：计算子模块，用于计算信号采集模块在每个采集周期内信号数值的方差；第二模型构建子模块，用于利用所述方差构建信号采集模型；联系度计算子模块，用于根据所述信号采集模型计算每个信号采集模块之间的联系度；加权联系度确定子模块，用于根据所述联系度构建联系度矩阵，并确定每个信号采集模块的加权联系度；判断子模块，用于判断加权联系度是否大于预设阈值；计算子模块，用于若所述加权联系度大于预设阈值，则将相应信号采集模块的多源测量信号去除得到清洗后的测量信息。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：上位机设备，与所述控制器连接，用于传递所述检测结果或输入检测命令。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机设备与所述控制器通过232接口或usb接口连接。

技术总结
本申请涉及一种用于电线电缆导体现场质量检测的系统，包括：信号采集模块，用于采集待检测电线电缆的多源测量信号；脉冲发生器，用于向所述待检测电线电缆发射脉冲信号；脉冲接收器，用于接收经所述待检测电线电缆反射的反射信号；信号预处理模块，分别与所述信号采集模块和所述脉冲接收器连接，用于对所述多源测量信号和所述反射信号进行预处理；控制器，分别与所述信号采集模块、所述脉冲发生器、所述脉冲接收器和所述信号预处理模块连接，用于控制所述信号采集模块、所述脉冲发生器、所述脉冲接收器和所述信号预处理模块的工作状态，并对所述多源测量信号和所述反射信号进行分析处理以得出检测结果，能够提高检测结果的准确性。性。性。


技术研发人员：熊彪
受保护的技术使用者：深圳供电局有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/9/20