基于M/T法的雙線并行斷點定位方案研究

林謀　鄒康

摘 要 本方案是基于積分定常法、NE555定時器構成多諧振蕩器原理與M/T合成算法實現(xiàn)雙線并行斷點精確定位方法。主要根據(jù)并行雙線形成電容，電容值與雙線距離相關。通過積分算法得出雙線正對面積與間距，利用振蕩器輸出的頻率算出斷點距離，實現(xiàn)暗線分布情況下的斷點精確定位。

關鍵詞 積分定常法 多諧振蕩器 M/T合成算法 斷點精確定位

中圖分類號：TN929 文獻標識碼：A

一、引言

目前，新樓層完工后，樓房的電線網絡通過墻內暗線分布，當出現(xiàn)斷路的情況下，不能獲取斷點的具體位置，因此，給維修帶來很大難度。當前斷點定位的方法主要是要求檢測線路可見，才能夠準確定位斷點的位置。而且檢測的設備及電路均較為復雜，部分方案中使用穩(wěn)定高壓，使用安全得不到保障。

本方案是在低壓情況下，測量線纜直徑，再檢測出現(xiàn)斷點線路電容值，通過頻率算出斷點距測試點距離。測頻算法是整合M算法與T算法，最大限度減小斷點距離引起頻率計數(shù)出錯。在合適的算法和測量電路下，能夠完全達到距離的精確測量。新方案的提出，為斷點檢測提供新的方法，具有很大的現(xiàn)實意義。

二、工作原理

本方案主要通過測得線纜的直徑，通過積分算法確定電纜形成電容的正對面積和間距。使斷點位置距離成為影響電容容值的唯一因素。

處理器通過M算法測定在設定時間內NE555定時器產生脈沖數(shù)量和T算法測量兩個脈沖間時間間隔長短。處理器通過濾波算法剔除兩種檢測算法的誤差后，精確測出雙線產生的電容值，從而得出斷點距檢測點的精確距離。

三、算法分析

（一）積分法唯一化變量。

（二）M/T算法測頻分析。

計算出電容值。

四、整體設計

（一）硬件電路設計。

如圖2所示，其為NE555構成的多諧振蕩器電路，將有斷點的線纜檢測端兩根線接入PIN1與PIN2中，沒有正負之分。R1與R2根據(jù)多諧振蕩器頻率產生公式4確定，其中C為雙線產生電容值，f為多諧振蕩器的輸出頻率，T用于M/T算法時測量出一個多諧周期時長。

（二）軟件設計。

在軟件設計中，首先，測得線纜直徑，確定雙線電容的正對面積和間距參數(shù)，達到變量唯一化的目的。

然后，處理器利用定時器與計數(shù)器同時工作，通過M/T算法測出頻率值，濾波后分別測出電容值，根據(jù)電容值的大小算出斷點距檢測點距離。程序設計流程如圖3所示：

五、總結

雙線并行斷點檢測的精確測量具有很大的研究價值，準確地測量能夠給電纜維修帶來很大的方便，且采用低壓、數(shù)字式檢測，受環(huán)境和測量條件影響小，測量電路簡單，均使用常見元器件，成本低。對控制器僅要求能高精度處理浮點數(shù)的運算、定時精確和采樣頻率高。使用資源少，便于集成化和擴展新功能與控制器上。

（作者單位：重慶科技學院）

參考文獻：

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