[发明专利]一种电缆故障仿真集控系统和仿真培训方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆故障仿真集控系统和仿真培训方法，应用于电缆故障检测领域。

背景技术

电缆在输电方式中具有不占耕地、不占道路、与其他市政设施管道同走廊辐射等优点，在城市建设中应用越来越广泛。但电缆在运行中一旦出现故障，因其故障点隐蔽，难以通过巡视的方式排除，必须通过专业的电缆故障检测仪器查找。电缆故障检测仪器对使用人员的专业性要求较高，使用人员对电缆故障检测仪器使用的熟练程度及对数据的分析能力影响电缆故障探测的效率。为了减少因电缆故障引起的经济损失，缩短故障查找时间，对电缆故障检测仪器使用人员的培训及考核是非常必要的。

中国专利公开了一种“通过无线网络实现电缆故障模拟的仿真测试装置及方法”（专利号CN201310277074.5）的电缆故障模拟测距仪是通过软件来仿真故障波形，离实际现场操作存在一定差距，且该装置仅能模拟电缆故障类型和模拟电缆故障测距两项功能，培训内容不全面。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够解决以下几个问题的电缆故障仿真集控系统：

（1）故障仿真集控系统可以还原真实的电缆故障现场环境，解决电缆故障突发性、临时性的难题。

（2）可以仿真模拟多种电缆故障类型，丰富培训内容。

（3）仿真集控系统各模块独立，可以多人同时进行不用故障类型和步骤的培训，提高了效率。同时，可以实现各仿真模块的集中统一控制，调度方便。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种电缆故障仿真集控系统，其特征是，包括上位机、下位机、电缆故障类型判断模块、电缆故障测距模块、电缆故障定点模块和电缆识别模块；

所述的上位机，提供用户各功能模块的操作界面，并发送用户的操作指令来控制连接下位机；

所述的下位机，用于集中接收上位机的指令控制连接上述各模块执行操作。

作为优选，所述的上位机和下位机通过蓝牙连接通信，下位机和各模块通过RS485总线连接。

作为优选，所述的下位机依次包括连接的蓝牙模块、下位机微处理器和隔离型RS485收发器。

作为优选，所述的电缆故障类型判断模块包括依次控制连接的第一RS485收发器、第一微处理器、第一驱动电路和继电器，其中的继电器包括分别连接的第一继电器、第二继电器和第三继电器。

作为优选，所述的电缆故障测距模块包括依次控制连接的第二RS485收发器、第二微处理器、第二驱动电路、球间隙装置和继电器，其中的继电器包括分别连接的第四继电器、第五继电器、第六继电器和第七继电器。

作为优选，所述的电缆故障定点模块包括第三RS485收发器、第三微处理器、升压电路、储能电容、放电电路和磁芯，第三RS485收发器与第三微处理器连接，第三微处理器与升压电路和放电电路连接，升压电路和放电电路之间连接储能电容，放电电路通过磁芯连接储能电容。

作为优选，所述的电缆识别模块包括降压变压器、识别电容和第八继电器，所述的降压变压器分别电连接识别电容和第八继电器。

作为优选，所述识别电容为高压CBB电容。

作为优选，所述的RS485收发器采用的芯片为MAX3485E；所述的继电器为高压继电器。

一种基于上述电缆故障仿真集控系统的仿真培训方法，其特征是，上位机用于人机交互，具有操作系统，显示培训项目的操作界面和内容，首先，操作人员通过上位机选定要培训的项目和故障类型设定，发送对应的控制指令给下位机，接着下位机接收到上位机的集控指令后，解析指令后进一步分发到各模块执行操作，然后各模块收到操作指令模拟出各种电缆故障类型；其中：电缆故障类型判断模块，用于模拟相应的电缆故障类型；电缆故障测距模块，用于模拟电缆不用长度的故障点及其故障类型；电缆故障定点模块，用于模拟现场采用声磁法精确定位故障定点的过程，即故障点越近，声音越响，测量时间值越小；电缆识别模块主要是模拟施加感应电，上述各模块，统一由上位机集中控制，各模块又相互独立可以同时进行培训；通过上述模拟仿真，可以真实还原现场接线及电缆故障查找仪器的使用。

与现有技术相比，针对现有技术缺点，提出了一种电缆故障仿真集控系统，主要优点如下：

（1）还原真实的电缆现场环境，模拟故障现场接线及仪器使用，锻炼培训人员实际操作能力。

（2）上位机可以实现对各培训项目集中控制，调度方便；同时各培训模块相互对立，可以多组人员同时参加，提高培训效率。