基于時(shí)域脈沖反射法的電纜故障測(cè)距研究.pdf

1、由于電纜的使用環(huán)境具有多樣性和廣闊性，其發(fā)生故障后，影響范圍廣并且很難確定故障的類型和具體位置，從而帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此人們迫切需要一種測(cè)試精度高，盲區(qū)小，操作簡(jiǎn)便，節(jié)省查找故障人力的電纜故障測(cè)距系統(tǒng)。在電纜發(fā)生故障后，能夠快速找到電纜故障位置和故障類型，縮短搶修時(shí)間，減少因停電帶來的經(jīng)濟(jì)損失。
　　 本文根據(jù)電磁波的傳輸特性及其在阻抗不匹配點(diǎn)的反射特性，利用時(shí)域脈沖反射法原理，提出了以STM32和EP3C25為核心的系統(tǒng)整

2、體設(shè)計(jì)方案。采用STM32輸出PWM波直接驅(qū)動(dòng)MOSFET管開關(guān)的方式產(chǎn)生多種脈寬的極窄測(cè)試脈沖，保證了系統(tǒng)足夠的測(cè)量范圍。為了能將系統(tǒng)對(duì)故障定位的誤差及測(cè)試盲區(qū)減少到最小，本文對(duì)時(shí)域反射波形特點(diǎn)及高速數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)的進(jìn)行分析，確立了單次采樣率50MSPS的單通道多次數(shù)據(jù)采集方式，并將AD采集得到的數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)到EP3C25的內(nèi)嵌雙口RAM中;
　　 然后利用小波變換，將采集到的信號(hào)進(jìn)行消噪處理，并根據(jù)模極大值法搜尋出測(cè)試脈

3、沖與反射脈沖的小波系數(shù)的模極大值，得到兩個(gè)極大值數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的采樣間隔點(diǎn)數(shù)目，根據(jù)采樣步長(zhǎng)和間隔點(diǎn)數(shù)目確定出反射波在電纜中傳播的時(shí)間，再根據(jù)路程速度時(shí)間公式計(jì)算出故障點(diǎn)的位置。最后STM32在雙口RAM中讀取故障距離的數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)四位晶體顯像管并顯示故障距離。
　　 本文完成了對(duì)系統(tǒng)邏輯控制、采樣過程、系統(tǒng)時(shí)鐘及數(shù)路處理過程中的時(shí)序同步功能進(jìn)行了仿真，并對(duì)采集到的試驗(yàn)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行消噪分析。仿真時(shí)序和試驗(yàn)結(jié)果表明:在行波速度200m/