本發(fā)明涉及一種智能網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜檢測維護系統(tǒng)，屬于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸維護技術領域。
背景技術：
網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜故障大部分是由于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜附件故障引起的，而電纜接頭是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜系統(tǒng)安全運行中最薄弱的環(huán)節(jié)。其主要原因是由于制作時受到環(huán)境不利因素的影響以及制作工藝的限制。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜連接接頭的質(zhì)量直接關系到網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜運行的安全，因此，有必要采用合適的方式針對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜予以安全維護，特別是需要針對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜的連接接頭進行安全監(jiān)測維護。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種智能網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜檢測維護系統(tǒng)，通過針對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜接頭進行安全監(jiān)測，并采用合適的方式予以安全維護，減少網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜接頭問題造成的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜故障，減少對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜造成的安全影響。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下。
本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)。
一種智能網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜檢測維護系統(tǒng)，包括多個設置在電纜接頭表面用于檢測電纜接頭信號感應的檢測終端模塊，若干個與所述檢測終端模塊無線通信連接的數(shù)據(jù)采集模塊，與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接的智能計算機系統(tǒng)；所述檢測終端模塊包括：控制器、設置在電纜接頭表面的信號感應傳感器、數(shù)據(jù)儲存器、無線傳輸芯片、時間芯片和與所述無線傳輸芯片連接的天線，其中，所述信號感應傳感器、所述數(shù)據(jù)儲存器、所述無線傳輸芯片和所述時間芯片均連接所述控制器；所述數(shù)據(jù)儲存器的端口SDA、端口SDL以及寫保護端口WP分別通過上拉電阻與所述控制器的P1.5端口、P1.6端口和P1.7端口連接；所述數(shù)據(jù)采集模塊包括殼體及設置在殼體內(nèi)的電路板，電路板包括：天線；連接所述天線的無線傳輸芯片；連接所述無線傳輸芯片的控制器；以及連接在所述控制器與所述智能計算機系統(tǒng)之間的接口電路；所述接口電路包括：與所述控制器相連的接口芯片，以及連接在所述接口芯片與所述智能計算機系統(tǒng)之間的RS-485接口。
智能網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜檢測維護系統(tǒng)，包括多個設置在電纜接頭表面用于檢測電纜接頭信號感應的檢測終端模塊；用于采集各個檢測終端模塊數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊與檢測終端模塊之間采用無線通信的方式。數(shù)據(jù)采集模塊連接智能計算機系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)以有線通信的形式傳送給智能計算機系統(tǒng)。檢測終端模塊包括由單片機MSP430F149實現(xiàn)的控制器、設置在電纜接頭表面的信號感應傳感器，該信號感應傳感器采用數(shù)字信號感應傳感器，其連接在控制器的P1.0和P1.1數(shù)據(jù)端口；與控制器相連的數(shù)據(jù)儲存器；與控制器相連的無線傳輸芯片和時間芯片，無線傳輸芯片采用挪威Nordic公司研制的nRF401無線收發(fā)器，單片機MSP430F149自帶的串行通信端口可直接與nRF401無線收發(fā)器進行通信，單片機MSP430F149的P4.7、P4.6端口發(fā)出的控制信號通過nRF401無線收發(fā)器的串行外圍設備接口CS、RF_PWR來設定射頻工作頻段和輸出功率；而時間芯片采用Philips公司推出的一款工業(yè)級具有I2C總線接口的低功耗多功能時鐘/日歷、型號是PCF8563的芯片；且無線傳輸芯片連接天線。數(shù)據(jù)儲存器選擇了ATMEL公司的AT24C256芯片作為數(shù)據(jù)存儲單元核心芯片，其端口SDA、端口SDL以及寫保護端口WP分別與單片機MSP430F149的P1.5～P1.7端口通過上拉電阻連接，單片機MSP430F149通過端口P1.7來控制AT24C256芯片的寫保護開關。當P1.7在輸入狀態(tài)時，由于上拉電阻的作用，寫保護端口WP保持高電平，電流消耗近似為0。需要寫入的時候，將P1.7端口設置為輸出狀態(tài)，輸出低電平，使寫保護端口WP引腳電位變成0，消耗電流約為0.3mA，寫入結(jié)束后，P1.7端口重新變?yōu)檩斎霠顟B(tài)，對AT24C256芯片進行寫保護。
電纜一般埋在地面之下，因此，檢測終端模塊也設置在地面之下，而天線則通過導線設置與地面之上。
由信號感應傳感器檢測電纜接頭表面的信號感應，信號感應數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)儲存器之中，再由無線傳輸芯片將信號感應數(shù)據(jù)以及時間芯片提供信號感應檢測的日歷與時間信息無線發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊。
數(shù)據(jù)采集模塊為工作人員攜帶的便攜終端設備，包括殼體及設置在殼體內(nèi)的電路板。其中，數(shù)據(jù)采集模塊的電路板具體包括：天線；連接天線的無線傳輸芯片，也是挪威Nordic公司研制的nRF401無線收發(fā)器實現(xiàn)；連接無線傳輸芯片的控制器，該控制器也是使用單片機SP430F149實現(xiàn)；連接控制器的接口芯片，接口芯片使用MAX485芯片，以及連接接口芯片MAX485的RS-485接口，通過RS-485接口連接智能計算機系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)采集模塊采用Maxim公司生產(chǎn)的MAX485芯片作為RS485通信收發(fā)器，MAX485具有RS-485通信協(xié)議，傳輸距離＞1km、傳輸速率達250kb/s?？刂破魍ㄟ^RS-485總線方式與智能計算機系統(tǒng)相連，智能計算機系統(tǒng)發(fā)出遙控指令、采集數(shù)據(jù)，構(gòu)成主從式RS-485通信應用系統(tǒng)。
智能計算機系統(tǒng)可顯示出由各個檢測終端模塊傳送的現(xiàn)場監(jiān)測點的信號感應值和報警狀態(tài)，從各個監(jiān)測點傳來的數(shù)據(jù)可經(jīng)過現(xiàn)場巡檢設備信號感應值的判斷，因此，智能計算機系統(tǒng)主要進行信號感應異常率的分析，若某一點的信號感應異常率明顯高于其他監(jiān)測點，同時該值也高于歷史數(shù)據(jù)，就能分析出該處電纜接頭可能出現(xiàn)故障。智能計算機系統(tǒng)還在線修改現(xiàn)場各檢測終端模塊的信號感應上限設定值，也可離線通過無線傳輸對某個監(jiān)測信號感應設定值直接進行修改。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明采用無線傳輸技術實現(xiàn)了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜接頭處的信號感應監(jiān)測，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安裝和維護非常方便，并可及時判斷故障點，有效地避免了隱患事故的發(fā)生，提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜的使用安全性。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式進行描述，以便更好的理解本發(fā)明。
實施例
本實施例中的智能網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸電纜檢測維護系統(tǒng)，包括多個設置在電纜接頭表面用于檢測電纜接頭信號感應的檢測終端模塊；用于采集各個檢測終端模塊數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊與檢測終端模塊之間采用無線通信的方式。數(shù)據(jù)采集模塊連接智能計算機系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)以有線通信的形式傳送給智能計算機系統(tǒng)。檢測終端模塊包括由單片機MSP430F149實現(xiàn)的控制器、設置在電纜接頭表面的信號感應傳感器，該信號感應傳感器采用數(shù)字信號感應傳感器，其連接在控制器的P1.0和P1.1數(shù)據(jù)端口；與控制器相連的數(shù)據(jù)儲存器；與控制器相連的無線傳輸芯片和時間芯片，無線傳輸芯片采用挪威Nordic公司研制的nRF401無線收發(fā)器，單片機MSP430F149自帶的串行通信端口可直接與nRF401無線收發(fā)器進行通信，單片機MSP430F149的P4.7、P4.6端口發(fā)出的控制信號通過nRF401無線收發(fā)器的串行外圍設備接口CS、RF_PWR來設定射頻工作頻段和輸出功率；而時間芯片采用Philips公司推出的一款工業(yè)級具有I2C總線接口的低功耗多功能時鐘/日歷、型號是PCF8563的芯片；且無線傳輸芯片連接天線。數(shù)據(jù)儲存器選擇了ATMEL公司的AT24C256芯片作為數(shù)據(jù)存儲單元核心芯片，其端口SDA、端口SDL以及寫保護端口WP分別與單片機MSP430F149的P1.5～P1.7端口通過上拉電阻連接，單片機MSP430F149通過端口P1.7來控制AT24C256芯片的寫保護開關。當P1.7在輸入狀態(tài)時，由于上拉電阻的作用，寫保護端口WP保持高電平，電流消耗近似為0。需要寫入的時候，將P1.7端口設置為輸出狀態(tài)，輸出低電平，使寫保護端口WP引腳電位變成0，消耗電流約為0.3mA，寫入結(jié)束后，P1.7端口重新變?yōu)檩斎霠顟B(tài)，對AT24C256芯片進行寫保護。
電纜一般埋在地面之下，因此，檢測終端模塊也設置在地面之下，而天線則通過導線設置與地面之上。
由信號感應傳感器檢測電纜接頭表面的信號感應，信號感應數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)儲存器之中，再由無線傳輸芯片將信號感應數(shù)據(jù)以及時間芯片提供信號感應檢測的日歷與時間信息無線發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊。
數(shù)據(jù)采集模塊為工作人員攜帶的便攜終端設備，包括殼體及設置在殼體內(nèi)的電路板。其中，數(shù)據(jù)采集模塊的電路板具體包括：天線；連接天線的無線傳輸芯片，也是挪威Nordic公司研制的nRF401無線收發(fā)器實現(xiàn)；連接無線傳輸芯片的控制器，該控制器也是使用單片機SP430F149實現(xiàn)；連接控制器的接口芯片，接口芯片使用MAX485芯片，以及連接接口芯片MAX485的RS-485接口，通過RS-485接口連接智能計算機系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)采集模塊采用Maxim公司生產(chǎn)的MAX485芯片作為RS485通信收發(fā)器，MAX485具有RS-485通信協(xié)議，傳輸距離＞1km、傳輸速率達250kb/s?？刂破魍ㄟ^RS-485總線方式與智能計算機系統(tǒng)相連，智能計算機系統(tǒng)發(fā)出遙控指令、采集數(shù)據(jù)，構(gòu)成主從式RS-485通信應用系統(tǒng)。
智能計算機系統(tǒng)可顯示出由各個檢測終端模塊傳送的現(xiàn)場監(jiān)測點的信號感應值和報警狀態(tài)，從各個監(jiān)測點傳來的數(shù)據(jù)可經(jīng)過現(xiàn)場巡檢設備信號感應值的判斷，因此，智能計算機系統(tǒng)主要進行信號感應異常率的分析，若某一點的信號感應異常率明顯高于其他監(jiān)測點，同時該值也高于歷史數(shù)據(jù)，就能分析出該處電纜接頭可能出現(xiàn)故障。智能計算機系統(tǒng)還在線修改現(xiàn)場各檢測終端模塊的信號感應上限設定值，也可離線通過無線傳輸對某個監(jiān)測信號感應設定值直接進行修改。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。