Автоматизированное устройство контроля протяженных многожильных кабелей

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам и способам контроля электрических цепей протяженных многожильных кабелей, используемых для соединения удаленных друг от друга автономных составных частей сложных технических систем (СТС), включая системы вооружений и военной техники. Автоматизированное устройство контроля протяженных многожильных кабелей включает компьютер, к которому через интерфейсную шину подключены измерительный прибор и коммутатор с двумя независимыми полями коммутации. К каналам коммутатора подключен технологический жгут для подключения устройства к разъему ближнего конца контролируемого кабеля. К выходу измерительного прибора подключен один конец технологического провода, второй конец которого с разъемом-заглушкой предназначен для подключения к разъему удаленного конца контролируемого кабеля - для контроля целостности жил кабеля. Техническим результатом является упрощение реализации контроля качества многожильных кабелей большой протяженности, когда проектная реализация (заделка в землю, в укрытия и т.п.) не позволяет совместить оба конца кабеля для его контроля. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам контроля качества кабельных соединений большой протяженности, применяемых для соединения территориально разнесенных друг от друга автономных составных частей сложных технических систем (СТС), включая системы вооружения и военной техники (ВВТ).

Известны устройства для контроля электрических цепей сложных технических изделий, включающие в свой состав коммутаторы с набором коммутируемых каналов для подключения контактов контролируемых электрических цепей к измерительным приборам, приборы для измерения параметров электрических цепей и сопротивлений изоляции между цепями, компьютер для управления процессом контроля электрических цепей и наборы технологических жгутов для подключения каналов коммутатора к контрольным точкам электрических цепей.

Примерами известных устройств являются: «Устройство для прозвонки проводов многожильных кабелей» (RU 83851), «Автоматизированная система контроля электрических соединений» (RU 111683), «Устройство для контроля монтажа» (RU 115499), «Автоматизированная система контроля и диагностики электрических цепей сложных технических изделий» (RU 2569911).

Наиболее близким аналогом по отношению к заявленному техническому решению является автоматизированная система контроля по патенту RU 2569911, принимаемая за прототип.

Устройство-прототип включает в свой состав компьютер, измерительный прибор, коммутатор с двумя независимыми полями коммутации и два технологических жгута, с помощью которых каналы полей коммутации подключаются к разъемам разветвленных электрических цепей, в том числе - к разъемам кабельных соединений.

Контроль целостности электрических соединений и отсутствие замыканий между изолированными электрическими цепями с применением устройства-прототипа производится под управлением компьютера, в память которого предварительно вводят сведения таблицы соединений между разъемами объекта контроля, к которым подключают технологические жгуты.

Достоинством устройства-прототипа является обеспечение возможности автоматизированного контроля целостности участков сложных электрических соединений в ограниченных пространствах на штатных местах составных частей (в кабинах, в отсеках кузовов-фургонов и кузовов-контейнеров) сложных технических систем, в частности - СЧ систем ВВТ.

Недостатком устройства-прототипа является его техническая сложность и дороговизна реализации контроля протяженных многожильных кабелей, которые применяются для соединения территориально удаленных друг от друга автономных составных частей сложных технических систем, включая системы ВВТ (например, кабелей, соединяющих радиолокационную станцию и командный пункт зенитной ракетной системы). В таких случаях для применения устройства-прототипа необходимо применять многожильные технологические жгуты, длина которых будет соизмерима или превышать (с учетом условий прокладки на местности) длину контролируемых протяженных кабелей, а стоимость таких жгутов может превышать стоимость остальной аппаратуры устройства-прототипа.

Целью заявленного решения является конструктивное упрощение и удешевление реализации контроля качества протяженных многожильных кабельных соединений, применяемых в составе СТС (в частности - систем ВВТ) для соединения территориально удаленных друг от друга автономных составных частей таких СТС. При этом обеспечивается контроль целостности электрических цепей (жил) протяженных кабельных соединений и контроль отсутствия замыканий между жилами кабельных соединений без нарушения проектного положения контролируемых кабелей в составе СТС (размещения в специальных каналах, трубах и т.п.).

Структурная схема заявленного устройства приведена на чертеже.

В состав устройства входит компьютер 1, к которому через интерфейсную шину 2 подключены измерительный прибор 3 и коммутатор 4, имеющий два независимых поля коммутации. К каналам коммутатора 4 подключен технологический жгут 5, оканчивающийся разъемом 6. Разъем 6 технологического жгута 5 подключен к разъему 7 ближнего конца контролируемого протяженного многожильного кабеля 8. На удаленном конце контролируемого кабеля 8 имеется штатный разъем 9. К выходу Квых измерительного прибора 3 подключен первый конец технологического провода 10, на втором конце технологического провода 10 подключен разъем-заглушка 11, который предназначен для подключения к разъему 9 удаленного конца контролируемого кабеля 8 при работе устройства в режиме контроля целостности электрических цепей (жил) контролируемого кабеля 8 и отключается от разъема 9 при работе устройства в режиме контроля отсутствия замыканий между электрическими цепями (жилами) контролируемого кабеля 8.

Первое независимое поле коммутатора 4 обеспечивает поочередное подключение (по командам от компьютера 1 через шину 2) каналов коммутации, подключенных к цепям технологического жгута 5, на измерительный вход Квх измерительного прибора 3.

Второе независимое поле коммутатора 4 обеспечивает подключение любого набора каналов коммутации (задаваемого по командам от компьютера 1 через шину 2) на выход Квых измерительного прибора 3 при работе устройства в режиме контроля отсутствия замыканий цепей контролируемого кабеля 8 (контроля сопротивлений изоляции).

При работе устройства в режиме контроля целостности цепей контролируемого кабеля 8 второе поле коммутации коммутатора 4 в работе не участвует и не соединяет общий контакт Кобщ измерительного прибора 3 с электрическими цепями технологического жгута 5.

При подготовке устройства к работе в память компьютера 1 вводится программа управления режимами работы устройства, исходные данные контролируемого кабеля (описание таблицы соединений контактов разъема 7 ближнего конца кабеля 8 с соответствующими контактами разъема 9 дальнего конца кабеля 8, номинальные значения сопротивлений каждой жилы кабеля 8, допуск на измерения сопротивлений жил ΔR, минимальное допустимое значение сопротивления изоляции Rиз между жилами кабеля 8, а также значение сопротивления Rтп технологического провода 10 и значения сопротивлений цепей Rцж технологического жгута 5).

Устройство работает в двух режимах:

1) контроль целостности электрических цепей (жил) контролируемого кабеля 8;

2) контроль отсутствия замыканий электрических цепей (жил) контролируемого кабеля 8 (контроль сопротивлений изоляции между жилами кабеля 8).

Перед началом работы устройства в режиме контроля целостности цепей контролируемого кабеля 8 разъем-заглушка 11, подключенный на удаленном конце технологического провода 10, устанавливается на разъем 9 удаленного конца контролируемого кабеля 8. При этом обеспечивается подсоединение (замыкание) всех контактов разъема 9 через заглушку 11 на технологический провод 10. Второе поле коммутации коммутатора 4 при этом отключено и в работе не участвует.

По команде от компьютера 1 через интерфейсную шину 2 первое поле коммутации коммутатора 4 через технологический жгут 5 с разъемом 6 подключает к измерительному входу Квх измерительного прибора 3 первую контролируемую электрическую цепь (жилу) контролируемого кабеля 8. В результате между выходом Квых измерительного прибора 3 и измерительным входом этого прибора образуется замкнутая электрическая цепь, включающая цепь поля коммутации коммутатора 4 и жилы технологического жгута (характеризующаяся известным сопротивлением Кцж), подключенную жилу «i» контролируемого кабеля 8 (характеризующую неизвестным сопротивлением ) и технологический провод 10 (характеризующийся известным калибровочным значением Rтп). Измерительный прибор 3 измерит результирующее значение сопротивления RΣ замкнутой электрической цепи, которое будет характеризоваться суммой значений сопротивлений:

На основе известных значений Кцж и Rтп компьютер 1 определяет текущее значение сопротивления контролируемой жилы кабеля 8:

сравнивает полученное значение с номинальным значением сопротивления этой жилы (на основе исходных данных в памяти компьютера 1) с учетом допуска ΔR:

Условие (3) означает целостность проверяемой электрической цепи контролируемого кабеля. Если условие (3) не выполняется, то это означает нарушение целостности (обрыв) контролируемой цепи.

Компьютер 1 фиксирует результат контроля целостности контролируемой «i-той» жилы кабеля в памяти и дает команду первому полю коммутации коммутатора 4 на подключение к измерительному входу Квх измерительного прибора 3 очередной «i плюс 1» цепи (жилы) контролируемого кабеля 8. Процесс контроля продолжается до перебора всех жил контролируемого кабеля 8. После этого компьютер 1 формирует результат контроля, из которого следует заключение о целостности всех жил контролируемого кабеля или о наличии дефектов (обрывов) и необходимости ремонта кабеля 8.

После завершения режима контроля целостности жил кабеля 8 разъем-заглушка 11 отключается от разъема 9 удаленного конца контролируемого кабеля 8 и при работе устройства в режиме контроля замыканий жил кабеля не используется. Все контакты разъема 9 удаленного конца кабеля 8 отключаются друг от друга.

В режиме контроля замыканий компьютер 1 выдает через интерфейсную шину 2 на коммутатор 4 команду о подключении первой жилы контролируемого кабеля 8 через первое поле коммутации (как и в предыдущем режиме) на измерительный вход Квх измерительного прибора 3. Вслед за этим компьютер 1 через интерфейсную шину 2 подает команды, во исполнение которых второе поле коммутации коммутатора 4 подключает все остальные жилы контролируемого кабеля 8 к выходу Квых измерительного прибора 3. Измерительный прибор 3 по команде от компьютера 1 через интерфейсную шину 2 измеряет сопротивление изоляции между первой жилой контролируемого кабеля 8, подключенной с помощью первого поля коммутации коммутатора 4 на измерительный вход Квх измерительного прибора 3, и остальными жилами кабеля 8, подключенными с помощью второго поля коммутации коммутатора 4 на выход Квых измерительного прибора 3. Результат измерения Rиз. i передается в компьютер и сравнивается с допуском. Если измеренное значение сопротивления изоляции удовлетворяет установленному допустимому значению, то данная жила кабеля 8 не имеет замыканий со всеми остальными жилами кабеля 8. В противном случае имеет место замыкания данной жилы с другими жилами кабеля 8.

При положительном результате (при отсутствии замыкания) компьютер 1 выдает команду на коммутатор 4 об отключении данной жилы от измерительного входа Квх измерительного прибора 3 и о подключении к измерительному входу Квх измерительного прибора 1 с помощью первого поля коммутации коммутатора 4 очередной контролируемой жилы кабеля 8. Вслед за этим компьютер 1 через шину 2 дает команду на коммутатор 4 об отключении этой жилы кабеля 8 (подключенной ранее с помощью второго поля коммутации коммутатора 4) от выхода Квых измерительного прибора 3. После этого производится измерение сопротивления изоляции между вновь подключенной контролируемой жилой и остальными (подключенными на выход Квых измерительного прибора 3) жилами контролируемого кабеля 8.

Оценка результата контроля производится аналогично ранее рассмотренному случаю для контроля изоляции предыдущей жилы кабеля 8.

При положительном результате на измерительный вход Квх измерительного прибора 3 подключается очередная жила контролируемого кабеля 8, которая отключается от выхода Квых измерительного прибора 3 и процесс контроля сопротивления изоляции очередной жилы по отношению к остальным жилам продолжается до полной проверки сопротивления изоляции между предпоследней и последней жилами кабеля 8.

В случае обнаружения замыкания одной из проверяемых жил «i» контролируемого кабеля необходимо установить, с какими остальными жилами она замкнута. Для этого подключенную ранее с помощью первого поля коммутации данную «i-тую» жилу оставляют подключенной к измерительному входу Квх измерительного прибора 3. С помощью второго поля коммутации коммутатора 4 по командам от компьютера 1 последовательно отключают остальные жилы от выхода Квых измерительного прибора 3. После каждого отключения измеряют сопротивление изоляций между «i-той» жилой и оставшимися подключенными на выход Квых жилами. Установление факта нормального значения сопротивления изоляции после отключения «i плюс k» жилы будет означать наличие замыкания между жилами «i» и «i плюс k». Это может быть дополнительно проверено путем отключения от общего контакта Кобщ всех остальных жил и подключения жилы «i плюс k». После обнаружения пары замыкающих между собой жил процесс контроля замыканий между остальными жилами продолжается рассмотренным способом.

По окончании работы устройства во втором режиме в компьютере 1 будет сформирована информация о наличии или отсутствии обрывов (дефектов) жил, а также о наличии или отсутствии замыканий между жилами. Это означает, что устройство обеспечивает полный контроль качества контролируемого протяженного многожильного кабеля, а также формирует необходимые данные для ремонта кабеля - при обнаружении дефектов.

При этом в процессе контроля кабель сохраняет свое проектное положение (т.е. может быть в конструкции, проложен в трубах, зарыт в земле и т.п.) и не требует демонтажа для его контроля.

Это создает дополнительный технико-экономический эффект от применения данного устройства.

В случае применения для рассмотренных целей устройства-прототипа потребовалось бы изготовление и использование громоздкого многожильного технологического жгута большой протяженности, длина которого должна быть соизмерима с длиной контролируемого протяженного многожильного кабеля или превышать эту длину. В случае применения заявленного устройства вместо этого жгута применяется одножильный технологический провод 10.

Экономический эффект от этого будет тем выше, чем больше протяженность контролируемого кабеля 8 и чем больше жил в контролируемом кабеле 8.

Промышленная реализация заявленного устройства осуществляется на основе применения типового компьютера, измерителя сопротивлений и коммутатора электрических цепей, известных из уровня техники и аналогичных применяемым при реализации устройства-прототипа. Технологический жгут реализуется на основе объединения проводов (аналогично одному из технологических жгутов, используемых в составе устройства-прототипа). В качестве технологического провода может использоваться гибкий провод необходимой длины из номенклатуры проводов, выпускаемых промышленностью. Для соединения технологического жгута с разными типами разъемов контролируемых кабелей могут использоваться сменные переходные устройства (адаптеры), аналогичные используемым в устройстве-прототипе.

Таким образом, заявленное устройство, промышленно реализуемое на основе аппаратуры и материалов, известных из уровня техники, и обеспечивает реализацию заявленного технического результата, заключающегося в снижении стоимости и обеспечении эффективности контроля качества протяженных многожильных кабелей, используемых в составе СТС, включая системы ВВТ.

1. Автоматизированное устройство контроля протяженных многожильных кабелей, содержащее компьютер и подключенные к нему через интерфейсную шину измерительный прибор и коммутатор, отличающееся тем, что коммутатор содержит два независимых поля коммутации, одно из которых обеспечивает поочередную коммутацию входных каналов к входу измерительного прибора, а второе поле коммутации обеспечивает объединение заданных входов каналов и их подключение к выходу измерительного прибора, к входам коммутатора подключен технологический жгут, оканчивающийся разъемом, подключенным к разъему ближнего конца контролируемого протяженного многожильного кабеля, в устройство дополнительно введен протяженный технологический провод, ближним концом подключенный к выходу измерительного прибора, а на удаленном конце технологического провода подключен разъем-заглушка, который подключается к разъему на удаленном конце контролируемого протяженного кабеля при контроле целостности жил кабеля, при этом в память компьютера перед началом процедуры контроля помещается таблица электрических соединений контролируемого кабеля, содержащая описание соединений контактов ближнего и удаленных разъемов контролируемого кабеля, а также значения сопротивлений жил контролируемого кабеля и сопротивлений изоляции между жилами кабеля.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подключение разъема технологического жгута к разъему ближнего конца контролируемого протяженного многожильного кабеля осуществляется с помощью сменного переходного устройства-адаптера, обеспечивающего согласование различных типов разъемов контролируемых кабелей с разъемом на конце технологического жгута, подключенного к каналам коммутатора.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что удаленный конец технологического провода подключен непосредственно к контактам разъема удаленного конца контролируемого кабеля, например, с помощью специальных зажимов, с обеспечением замыкания всех контактов этого разъема на конец технологического провода.

4. Устройство по пп. 1, 2 или 3, отличающееся тем, что при работе в режиме контроля замыканий между жилами кабеля удаленный конец технологического провода отключается от контактов разъема на удаленном конце контролируемого кабеля, при этом все контакты разъема удаленного конца кабеля размыкаются между собой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к определению целостности соединителей. Электрическая соединительная система содержит соединитель, образующий поверхность соединителя, основание и уплотнительную прокладку, расположенную между основанием и поверхностью соединителя.

Изобретение относится к определению целостности соединителей. Электрическая соединительная система содержит соединитель, образующий поверхность соединителя, основание и уплотнительную прокладку, расположенную между основанием и поверхностью соединителя.

Изобретение относится к устройствам диагностики контактов в сильноточной аппаратуре, а также к средствам сигнализации пожарной опасности и может быть использовано, в частности, в кораблестроении для предупреждения пожарной опасности корабельного электрооборудования, потенциально подверженного преднамеренным силовым электромагнитным воздействиям.

Использование: в области электротехники и связи. Технический результат - обеспечение возможности воспринимать побочное электромагнитное излучение рядом с портом коммутационной панели.

Изобретение относится к области испытаний контактов и контактных материалов на свариваемость и может быть использовано для определения минимального сваривающего тока и прочности сваривания.

Изобретение относится к контрольно-проверочной аппаратуре. .

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для идентификации порта коммутационной панели, через который осуществляет соединение сетевое устройство.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки надежности технических объектов, например контактных соединений электрооборудования по параметрическим отказам .

Изобретение относится к способу мониторинга в режиме реального времени рабочего состояния емкостного датчика. Оно находит свое применение, представляющее особый интерес, но не единственное, в измерении хода лопаток в ротационной машине или в турбомашине, такой как турбореактивный двигатель или турбовинтовой двигатель самолета или, например, турбина электрогенератора.

Изобретение относится к способу мониторинга в режиме реального времени рабочего состояния емкостного датчика. Оно находит свое применение, представляющее особый интерес, но не единственное, в измерении хода лопаток в ротационной машине или в турбомашине, такой как турбореактивный двигатель или турбовинтовой двигатель самолета или, например, турбина электрогенератора.

Изобретение относится к испытаниям трансформаторов. Сущность: коммутационное устройство (10) для измерительного устройства (30) для трансформатора содержит первые управляемые коммутационные средства (14), которые выполнены с возможностью замыкать накоротко назначенные выводы (11) одной из множества обмоток трансформатора, и вторые управляемые коммутационные средства (20), которые выполнены с возможностью последовательного соединения друг с другом множества обмоток трансформатора.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для диагностики контуров заземления. Технический результат: возможность непрерывного контроля состояния контура в процессе текущей эксплуатации.

Изобретение относится к области контроля и испытаний для испытания систем, содержащих опасные цепи электровоспламенительных устройств (ЭВУ), на стойкость к воздействию как импульсных, так и постоянных внешних электромагнитных полей (ЭМП) и разрядов молнии.

Изобретение относится к устройствам контроля электронных коммутационных схем. Согласно изобретению контроль срабатывания контактов электромагнитного реле производится с помощью подключения конденсатора с накопленным тестовым электрическим зарядом малой мощности к проверяемым контактам электромагнитного реле через защитный диод и последующим анализом результатов подключения конденсатора с учетом предыдущего состояния контактов электромагнитного реле с помощью схемы контроля и управления.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для обеспечения эксплуатации электрических сетей. Технический результат: повышение точности определения направления короткого замыкания на воздушных и кабельных линиях распределительных электросетей, а также упрощение эксплуатации и повышение электробезопасности электронного индикатора короткого замыкания.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для установления снижения сопротивления изоляции работающей судовой электрической сети и определения сопротивления неисправного участка изоляции.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики. Релейный объектный контроллер включает процессор обработки информации, выполненный с возможностью безопасного определения положения контактов реле с использованием кодированного сигнала процессора и безопасного управления обмотками реле, при этом он выполнен в виде модулей с независимыми каналами, снабжен безопасным модулем связи с дополнительными процессорами для диверсификации обработки информации, а также модулями безопасных входов и безопасных выходов с дополнительными процессорами для диверсификации обработки информации и независимыми входными и выходными каскадами, а также дополнительными модулями для горячего резервирования, при этом модуль безопасных входов выполнен с возможностью подключения нескольких групп контактов, а модуль безопасных выходов снабжен компараторами для контроля целостности обмотки управляемых реле.

Группа изобретений относится к области электротехники и электроники, может быть использовано в устройствах электропитания, в устройствах накопления электроэнергии и т.п.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам и способам контроля электрических цепей протяженных многожильных кабелей, используемых для соединения удаленных друг от друга автономных составных частей сложных технических систем, включая системы вооружений и военной техники. Автоматизированное устройство контроля протяженных многожильных кабелей включает компьютер, к которому через интерфейсную шину подключены измерительный прибор и коммутатор с двумя независимыми полями коммутации. К каналам коммутатора подключен технологический жгут для подключения устройства к разъему ближнего конца контролируемого кабеля. К выходу измерительного прибора подключен один конец технологического провода, второй конец которого с разъемом-заглушкой предназначен для подключения к разъему удаленного конца контролируемого кабеля - для контроля целостности жил кабеля. Техническим результатом является упрощение реализации контроля качества многожильных кабелей большой протяженности, когда проектная реализация не позволяет совместить оба конца кабеля для его контроля. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх