基于高性能dsp的声磁同步电缆故障定点检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力系统及电子技术中电缆故障定点检测装置，特别是一种基于高性能32位DSP的便携式、可视化声磁同步电缆故障定点检测装置。
【背景技术】
[0002]随着社会的飞速发展，土地资源日趋紧张，同时为了美化环境，电力线路由以往占地多的明线方式改为地埋方式。但随之而来的问题是一旦发生故障，又由于电力电缆的跨越空间大，寻找故障点十分困难，不仅浪费了大量的人力、物力，而且会造成难以估计的停电损失。如工矿生产事故、或银行系统、机场调度系统、铁路运输系统和生活供电的中断。另一方面，电缆线路的故障诊断比架空输电线路故障诊断任务要艰巨得多，因为电缆线路不能像架空线路那样具有直接观测性。如果电缆故障点的测试结果与实际情况相差较大，那么也就失去了意义。因此，电缆故障定点检测要求有更为精确的方法。
[0003]电缆故障检测首先需要确定电缆故障的性质；然后根据故障性质对故障点距离进行粗测；粗测后，用路径仪确定电缆路径；根据不同故障性质，选择合适的定点方法，精确测定故障点位置。因而对电缆故障点的精确定位在电缆检修中是非常关键的一项内容，直接决定了检修效率。
[0004]精确定点需要借助于一整套基于嵌入式计算机技术的检测控制装置，定位精度对嵌入式处理器的计算速度、精度与可靠性的都有很大的关系。由于其对处理器性能要求高，常规的处理器及软件算法计算精度、速度都远远不够，且抗干扰能力差，传统的技术已经落后于新兴的微电子技术，不能满足进一步提高电缆故障定点工作特性的要求。
[0005]现有的几种技术方案详细列举如下:
[0006]I)采用由三极管二级放大电路的无线调频发射器和接收无线调频发射器所发射信号的接收器构成的电力电缆故障定点仪，主要缺点是通过模拟电路实现，滤波能力弱，无法完成智能背景噪声滤除功能，例如申请号CN201210164889.8的专利申请。
[0007]2)利用高压脉冲施加到故障电缆时故障点前后电流方向一致，高压脉冲结束时由于故障点的存在，故障点前后电流方向相反，引起的电磁场变化的特性确定故障点定点位置。定点精度不够高，设备功耗大。例如申请号CN200710018621.2的专利申请。
[0008]3)虽然采用了声磁同步技术实现了电力电缆故障定点检测，但无数据处理能力，不能实现数字滤波，例如申请号CN01247002.3的专利申请。
[0009]4)采用多传感器实现的电缆故障智能定点仪，采用四路声波传感器及一路电磁波传感器，但经A/D转换器将这些信号转换成五路数字信号后，输出到单片机中，通过固化的计算程序计算出电缆故障的精确位置，单片机的处理能力弱，运行速度低，不能高效实现背景噪声滤除和精确计算声磁同步信号时间差，例如申请号CN201020256531.4的专利申请。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型的目的是提供一套高精度、便携式、可视化、稳定可靠的声磁同步电缆故障定点检测装置。
[0011]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:一种基于高性能DSP的电缆故障定点检测装置，核心的控制与检测部分包括533MHz的高性能Blackfin DSP处理器及其外围电路，同时还包括全定向高灵敏度探地麦克风传感器及其调理电路、数字音频放大器及高保真音响级音质输出耳机、TFT真彩屏等外部电路系统；检测数据采用经验模态分解滤波技术，实现智能背景降噪功能；测试点距电缆真正的故障点可以用两种方法计算出来，一种是冲击放电噪声的音量大小，另外一种是故障点放电时刻同时发出的声音信号与磁场信号到达传感器的时间差；用于检测及控制的核心电路集成在一块8层的印制电路板上。
[0012]该电路板采用8层布线，水晶工艺，表贴电路，欧式接插件，抗电磁干扰达到电磁兼容标准EMC快速瞬变4级标准。本实用新型具有极高的计算精度和极快的计算速度；超强的抗强电磁干扰能力；多功能综合和极高的集成度。
[0013]应用32位高性能数字处理芯片DSP作为该装置的CPU，是在AD和Intel联合开发的“微信号结构”的基础上实现的。主要完成检测数据的分析处理，并以图形及数字方式给出检测分析结果，同时输出滤波处理后的声音信息。应用全定向高灵敏度探地麦克风传感器可检测来自地下的微弱声音信息，经过低通有源滤波器滤波后送入高精度转换的24位立体声AD转换芯片转换为数字信号，再通过IIS标准音频接口传输到DSP处理器。DSP中采用基于经验模态分解技术对音频信号处理，结合小波变换技术进行滤波，实现了背景噪声的滤除，同时可实现按用户设置的低通、带通、高通滤波参数进行滤波。滤波后的数据再通过数字音频放大器驱动耳机播放，可获得卓越的放电声音音质，背景更加安静，用来快速、可靠地定点故障点位置。
[0014]核心板电路采用8层布线，水晶工艺，表贴电路，欧式接插件，抗电磁干扰达到电磁兼容标准EMC快速瞬变4级标准。
[0015]由于采用了上述的技术方案，本实用新型具有的有益效果是:具有极高的计算精度和极快的计算速度；超强的抗强电磁干扰的能力；多功能综合和极高的集成度。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。
[0017]图1是本实用新型基于高性能32位DSP的便携式、可视化电缆故障定点检测装置原理图。
【具体实施方式】
[0018]在下文中，现在将参照附图更充分地描述本实用新型，在附图中示出了各种实施例。然而，本实用新型可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本实用新型的范围充分地传达给本领域技术人员。
[0019]在下文中，将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。
[0020]参见附图1，一种基于高性能32位DSP的便携式、可视化电缆故障定点检测装置，主要由533MHz的高性能Blackfin DSP处理器及其外围电路组合而成，包括全定向高灵敏度探地麦克风传感器、有源低通滤波器、24位立体声AD转换器、数字音频放大器及高保真音响级音质输出耳机、TFT液晶驱动及真彩屏、Flash及SDRAM存储设备等外部电路系统。用于检测及控制的核心电路集成在一块8层的印制电