針對海底電纜運(yùn)維技術(shù),尤其是在線故障位置檢測手段不足,如現(xiàn)有GPS對時在線測距裝置電路復(fù)雜、成本高、可靠性差、定位精度低的問題,文中提出了一種基于光纖脈沖傳輸?shù)暮＠|故障測距系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)利用海纜中的光纖傳輸脈沖信號,通過優(yōu)化設(shè)計可編程計數(shù)單元延時方波脈沖和測距算法,消除測試盲區(qū),實(shí)現(xiàn)海纜全長范圍的在線故障位置檢測功能。試驗(yàn)結(jié)果表明:該系統(tǒng)硬件簡單、可靠性高、安裝方便、定位精度高。

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圖2 基于光纖脈沖傳輸?shù)墓收蠝y距原理圖

(2)高速信號處理電路:對電路保護(hù)、信號濾波和整形，并將故障行波脈沖變換成TTL電平，文中定義為變換電路輸出脈沖，裝置無需對故障行波信號進(jìn)行錄波，簡化了裝置設(shè)計;圖3主機(jī)和從機(jī)電路結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 主機(jī)和從機(jī)電路結(jié)構(gòu)示意圖

圖2基于光纖脈沖傳輸?shù)墓收蠝y距原理圖(3)可編程計數(shù)單元:由高速可編程邏輯芯片、高速晶體振蕩電路組成。主機(jī)可編程計數(shù)單元實(shí)現(xiàn)方波脈沖延時功能;

圖4 裝置可編程計數(shù)單元優(yōu)化設(shè)計框圖

主機(jī)端可編程計數(shù)單元檢測到變換電路輸出脈沖作為開始計數(shù)標(biāo)志，并將行波觸發(fā)標(biāo)志鎖存;收到從機(jī)的輸入方波脈沖后，進(jìn)行時間延遲，延遲時間定義為TD，以此作為終止計數(shù)標(biāo)志;可編程計數(shù)器2把結(jié)果鎖存在數(shù)據(jù)輸出I/O口上;中央處理單元通過輸入輸出I/O控制可編程計數(shù)單元。從機(jī)端只用到鎖存行波....

圖5 系統(tǒng)軟件框圖

圖5為系統(tǒng)軟件框圖，分成3個模塊，從機(jī)中央處理單元軟件、主機(jī)中央處理單元軟件和服務(wù)器軟件。服務(wù)器軟件通過RS-232讀取主機(jī)、從機(jī)故障行波觸發(fā)標(biāo)志、計數(shù)值，或發(fā)送清零、定期輪詢指令。服務(wù)器軟件判斷主機(jī)和從機(jī)行波觸發(fā)標(biāo)志均有效時，計算并顯示故障距離，產(chǎn)生報警信息，并將數(shù)據(jù)和報警信息....

本文編號：4043333