CN106093691A - 一种不限线芯数量叠加式对线器阵列 - Google Patents

Abstract

一种不限线芯数量叠加式对线器阵列，包括主机阵列、从机阵列，主机阵列包括多台主机，每一台主机包括第一MCU处理器模块，第一MCU处理器模块分别连接主机交互模块、第一RS‑485通信模块、主机端检测电路。从机阵列包括多台从机，每一台从机包括第二MCU处理器模块，第二MCU处理器模块分别连接从机交互模块、第二RS‑485通信模块、从机端检测电路；每一台主机的第一RS‑485通信模块、每一台从机的第二RS‑485通信模块均连接至局域网。本发明一种不限线芯数量叠加式对线器阵列，在检测电路中加上网络模块，将多套对线系统叠加组合在一起，构成一个对线阵列，突破对线线芯数量限制。

Description

一种不限线芯数量叠加式对线器阵列

技术领域

本发明涉及一种对线器，具体是一种不限线芯数量叠加式对线器阵列。

背景技术

中国专利“一种多芯电缆对线电路”(201420050080.7)设计了一种对线电路，辅助以单片机技术，开发出的对线系统设备，用于电力、自动化等设备安装布线工作，其操作非常简洁方便。但该对线系统有其工作局限性，即单次对线数量的多少，受限于对线系统中对线电路基本单元的数量，对线电路基本单元数量越多，对线线芯数也就越多，但电路基本单元数量越多，单套设备的体积也就越庞大，携带使用会带来不便，而且单套对线设备在对线数量上总是存在着限制，因为不可能无限制增加对线电路的基本单元数量。对于线芯数量超出了对线设备接线端子数情况，则无法进行正常对线和检修操作。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种不限线芯数量叠加式对线器阵列，以对线基本电路作为对线基础，在此基础之上，设计一种专门的单片机检测电路，在检测电路中加入网络模块，将多套对线设备通过网络形式组合在一起，组成测量局域网，构成对线阵列，突破对线线芯数量限制。

本发明所采用的技术方案是：

一种单套对线器设备，包括主机A、从机B，所述主机A包括第一MCU处理器模块，第一MCU处理器模块分别连接第一按钮输入模块、第一显示模块、第一RS-485通信模块；所述第一MCU处理器模块连接主机端检测电路E；

所述从机B包括第二MCU处理器模块，第二MCU处理器模块分别连接第二按钮输入模块、第二显示模块、第二RS-485通信模块；所述第二MCU处理器模块连接从机端检测电路D；

所述从机端检测电路D、主机端检测电路E均包括接线端子，从机端检测电路D、主机端检测电路E之间连接待测线缆C。

一种单套对线器设备，所述从机端检测电路D包括光耦U1、光耦U2，光耦U1输入侧一端连接控制端、另一端通过电阻R1连接电源端VCC1；光耦U1输出侧一端接地、另一端通过电阻R2连接电源端VCC2；光耦U2输入侧并联二极管D1，二极管D1阳极连接电阻R6一端，光耦U2输出侧的一端通过电阻R3连接电源端VCC1，光耦U2输出侧的另一端接地，光耦U2输出侧的一端构成从机侧检测电路的检测端，电阻R6另一端与从机侧检测电路的接线端子连接。

一种单套对线器设备，所述主机端检测电路E包括光耦U3、光耦U4，光耦U3输入侧一端连接控制端、另一端通过电阻R4连接电源端VCC3；光耦U3输出侧一端连接二极管D2阴极、另一端连接光耦U4输入侧一端，光耦U4输入侧另一端连接二极管D2阳极，光耦U4输出侧的一端通过电阻R5连接电源端VCC3，光耦U4输出侧的另一端接地，光耦U4输出侧的一端构成主机侧检测电路的检测端，二极管D2阴极与主机侧检测电路的接线端子连接。

一种单套对线器对线方法，由主机A、从机B协同工作完成，从机B提供工作测试电源，控制测试电流从从机B的1#接线端子流出，剩余接线端子作为电流回流端，在主机A存贮区中记下1#线芯所对应的接线端子号，随后通过主机A给从机B发送一个反馈信号，完成第一路线芯检测。检测过程中，只需保障从机B侧按接线端子号从小到大的顺序，控制发送测试电流即可，剩余检测类同上述过程。

一种不限线芯数量叠加式对线器阵列，包括主机阵列、从机阵列，所述主机阵列包括多台主机，每一台主机包括第一MCU处理器模块，第一MCU处理器模块分别连接主机交互模块、第一RS-485通信模块、主机端检测电路；

所述从机阵列包括多台从机，每一台从机包括第二MCU处理器模块，第二MCU处理器模块分别连接从机交互模块、第二RS-485通信模块、从机端检测电路；

每一台主机的第一RS-485通信模块、每一台从机的第二RS-485通信模块均连接成局域网；多台主机的第一RS－485通信模块都连接在一起，构成主机阵列通信局域网；多台从机的第二RS－485通信模块都连接在一起，构成从机阵列通信局域网；主机阵列局域网与从机阵列局域网相互独立。

一种不限线芯数量叠加式对线器阵列，从机阵列连接同一个总检测电源、或者每台从机的检测电源并联。

一种不限线芯数量叠加式对线器阵列，主机阵列中的主机端检测电路的公共端连接到一起。

7、一种不限线芯数量叠加式对线器阵列对线方法，其特征在于：所述主机阵列(1)、从机阵列(2)通过RS485网络或者WIFI网络，组成一个主从通信模式的局域网；

对每台从机进行编址，1号从机作为从机阵列(2)的通讯主机，从机阵列(2)机器数量由对线线芯数量决定，计算公式为：

Y为对线器台套数、X为线芯总数、N为单套对线系统的最大对线数量；

所述主机阵列(1)的主机数量与从机阵列(2)的从机数量相等；

所述主机阵列(1)通过RS485网络，组成一个主从通信模式的局域网，为主机阵列(1)所有设备编址，1号主机作为主机阵列(1)通讯主机，剩余机器作为通讯从机。

一种不限线芯数量叠加式对线器阵列对线方法，将一根或多根线缆的线芯连接到从机阵列与主机阵列的接线端子上，在从机阵列一侧，要根据机器地址和接线端子编号由小到大顺序进行接线，即先按由小到大顺序连接1号机所有接线端子，再按由小到大顺序连接2号机所有接线端子，余下线芯依次类推，不能漏掉任意接线端子，直到所有线芯全部连接完成。根据机器地址和接线端子由小到大顺序对从机阵列所连接的线芯进行编号，线芯编号时，要按从小到大顺序累计所有机器地址编号和接线端子编号；

线缆另一则所有线芯要与主机阵列的机器接线端子相连，连接时没有顺序要求，但不能漏掉任何线芯；

从机阵列在其通信主机控制下，按照线芯编号由小到大顺序向主机阵列发送测试电流信号，主机阵列在其通信主机的控制下，对主机阵列所有接线端子对应检测端进行检测，查询低电平信号，以此确定主机阵列侧接线端子与从机阵列侧发送检测电流的接线端子对应，即这两个接线端子连接的为同一根导线的两端，以此为依据进行对线编号。

一种不限线芯数量叠加式对线器阵列对线方法，在主机阵列侧进行短路和断路故障检测，当从机阵列某一机器接线端子发送检测信号后，主机阵列侧所有接线端子对应检测端均不能检测到低电平信号，则说明此路线芯存在断路故障；如果同时检测到两路及以上低电平信号，说明此路线芯与其它线芯存在短路现象，并可以根据低电平信号确定是哪几路线芯短路。

一种不限线芯数量叠加式对线器阵列对线方法，单独利用从机阵列可以进行单侧设备短路和断路检测，从机阵列侧按接线端子顺序依次连接好导线并编号，然后从机阵列在其通讯主机控制下按顺序依次发送测试信号，并同时检测从机阵列接线端子对应的信号检测端，如果没有低电平信号，则说明所有线芯之间不存在短路现象，否则存在短路故障；当进行断路故障检测时，所有线芯一端按上述方式接线，另一端全部短接在一起，然后按接线端子顺序依次发送测试信号，并同时检测从机阵列接线端子对应信号检测端，如果每一路对应都能检测到低电平信号，说明所有线芯不存在断路故障，如果某一路线芯连接端子对应的检测端不能检测到低电平信号，则说明此路线芯断路。

本发明一种不限线芯数量叠加式对线器阵列，优点在于：

1：本发明设计了一种硬件电路，在电路图中加入了网络模块，使得该对线设备即可以以单机系统形式工作，也可以以局域网形式工作。

2：本发明利用局域网将设备组成阵列，可以突破单机系统对线数量限制，在对线数量上可以任意增加。

3：本发明可以实现从机阵列单侧多线芯导线断路与短路测试。

4：本发明可以实现主机阵列与从机阵列配对使用，进行不限线芯数量对线编号操作。

5：本发明可以实现主机阵列与从机阵列配对使用，进行多导线的短路与断路故障测试。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的单套对线器阵列示意图。

图2为本发明的不限线芯数量叠加式对线器阵列示意图。

图3为本发明的从机端检测电路图。

图4为本发明的主机端检测电路图。

图5为本发明的从机的两个从机端检测电路图。

图6为本发明的主机的两个主机端检测电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种单套对线器阵列，包括主机A、从机B，所述主机包括第一MCU处理器模块，第一MCU处理器模块分别连接第一按钮输入模块、第一OLED显示模块、第一RS-485通信模块；所述第一MCU处理器模块连接主机端检测电路E。

所述从机包括第二MCU处理器模块，第二MCU处理器模块分别连接第二按钮输入模块、第二OLED显示模块、第二RS-485通信模块；所述第二MCU处理器模块连接从机端检测电路D。

所述从机端检测电路D、主机端检测电路E均包括多个接线端子，从机端检测电路、主机端检测电路之间连接待测线缆C。

如图3所示，所述从机端检测电路D包括光耦U1、光耦U2，光耦U1输入侧一端连接控制端、另一端通过电阻R1连接电源端VCC1；光耦U1输出侧一端接地、另一端通过电阻R2连接电源端VCC2；光耦U2输入侧并联二极管D1，二极管D1阳极连接电阻R6一端，光耦U2输出侧的一端通过电阻R3连接电源端VCC1，光耦U2输出侧的另一端接地，光耦U2输出侧的一端构成从机侧检测电路的检测端，电阻R4另一端与从机侧检测电路的接线端子连接。

如图4所示，所述主机端检测电路E包括光耦U3、光耦U4，光耦U3输入侧一端连接控制端、另一端通过电阻R4连接电源端VCC3；光耦U3输出侧一端连接二极管D2阴极、另一端连接光耦U4输入侧一端，光耦U4输入侧另一端连接二极管D2阳极，光耦U4输出侧的一端通过电阻R5连接电源端VCC3，光耦U4输出侧的另一端接地，光耦U4输出侧的一端构成主机侧检测电路的检测端，二极管D2阴极与主机侧检测电路的接线端子连接。

从机B至少需要两个从机端检测电路D，才能正常工作，一个检测电路控制测试电流输出，另一个检测电路控制测试电流输入，如图5所示。

主机A至少需要两个主机端检测电路E才能正常工作，一个检测电路控制电路流经U3和U4单元，作为主机侧测试电流输入通路；另一个控制电流经D4流回到从机侧，作为主机侧测试电流输出通路，如图6所示。

从机端检测电路D的接线端子与主机端检测电路E的接线端子之间用于连接待测线缆C首、尾端。

第一、第二MCU处理器模块为STM32F103RBT6型MCU处理器

第一、第二按钮输入模块为EC11型按钮输入模块。

第一、第二OLED显示模块，包括S6E63D6芯片以及OLED显示屏。

一种单套对线器对线方法，主机A、从机B协同工作完成，从机B提供工作测试电源，控制测试电流从从机B的1#接线端子流出，剩余端子作为电流回流端，在主机A侧采集测试信号，此时与从机B侧1#接线端子相连接的线芯端子对应检测端，会呈现低电平信号，在主机A存贮区中记下1#线芯所对应的端子号，随后通过主机A给从机B发送一个反馈信号，完成第一路线芯检测。检测过程中，只需保障从机B侧按接线端子号从小到大的顺序，控制发送测试电流即可，剩余检测类同上述过程。

如图2所示，一种不限线芯数量叠加式对线器阵列，包括主机阵列1、从机阵列2，所述主机阵列1包括多台主机，每一台主机包括第一MCU处理器模块，第一MCU处理器模块分别连接主机交互模块、第一RS-485通信模块、主机端检测电路；

所述从机阵列2包括多台从机，每一台从机包括第二MCU处理器模块，第二MCU处理器模块分别连接从机交互模块、第二RS-485通信模块、从机端检测电路；

每一台主机的第一RS-485通信模块、每一台从机的第二RS-485通信模块均连接至局域网；从机阵列2连接同一个总检测电源、或者每台从机的检测电源并联；

主机阵列1中的主机端检测电路的公共端连接到一起，以便整个主、从阵列在程序控制下形成一个检测回路。

所述主机阵列1、从机阵列2通过RS485网络、或者WIFI网络，组成一个主从通信模式的局域网。

对每台从机进行编址，1号从机作为从机阵列2的通讯主机，从机阵列2机器数量由对线线芯数量决定，计算公式为：

Y为对线器台套数、X为线芯总数、N为单套对线系统的最大对线数量。

所述主机阵列1的主机数量与从机阵列2从机数量相等。

所述主机阵列1通过RS485网络，组成一个主从通信模式的局域网，为网内所有设备编址，1号主机作为通讯主机，剩余机器作为通讯从机。

所述主机交互模块即为输入、输出模块，即EC11和S6E63D6。

所述从机交互模块即为输入、输出模块，即EC11和S6E63D6。

一种不限线芯数量叠加式对线器阵列对线方法，由从机阵列2与主机阵列1配套协同工作。将从机阵列2按照顺序编号，1号机由软件自动识别为从机阵列2通讯主机，2号、3号等为从机阵列2通讯从机，将所有线芯按机器号及接线端子号由小到大的顺序连接到从机侧接线端子上，中间不允许空漏掉任何端子，并按机器号和端子号顺序在与端子相连的线芯上按顺序进行编号，其中2号从机要累计1号机的编号、3号从机要累计1号、2号机的端子编号。

在从机阵列2、主机阵列1的通讯主机上分别设置线芯数量，且二者线芯数量必须相等，主机阵列1和从机阵列2的通讯主机通过通讯网络对本阵列其它从机进行管理。

从从机阵列2的通讯主机发送启动信号给本阵列所有从机，从机收到启动信号后，先由从机阵列2的1号机(即从机阵列2通讯主机)控制从本机1#端子发送测试电流，从机阵列2所有剩余接线接线端子作为电流回流端；

主机阵列1所有主机均检测本机的测试端，查看是否有端子对应的检测端呈现低电平信号，并将机器号及检测结果发送给主机阵列1的通讯主机，由通讯主机存储检测结果，随后主机阵列1在其通讯主机控制下向从机阵列2发送反馈信号，从机阵列2收到反馈信号后，进行第2路线芯对线操作；

当从机阵列2中1号机(即从机阵列2通讯主机)所有端子检测完毕后，通过程序控制检测信号过渡到从机阵列2的2号机1#接线端子，在记录线芯编号时要累计从机阵列2的1#机号的所有线芯数量，进行累加编号，从机阵列2其它通讯从机检测端线芯编号也是按此方式进行累计。

主机阵列1对线编号根据检测信息顺序进行记载，具体操作是启动对线工作后，主机阵列1通讯主机向本阵列中所有通讯从机申请检测数据(包括通讯主机自身数据)，并对反馈的数据进行判断，记下收到检测信号的机器号及对应端子号，并将此映射为1#线芯，此线芯对应从机阵列2的1#线芯，此时，第1根线芯检测完毕，然后主机阵列1在通讯主机控制下向从机阵列2发送反馈信号，准备进行第2根线芯的检测；主机阵列1检测第2根线芯时，重复上述过程，由通讯主机向所有从机申请检测数据，然后判断，记下第2次收到检测信号的机器号和对应端子号，并将此映射为2#线芯，其对应从机阵列2的2#线芯；余下类推。主机阵列1的1号机(即通讯主机)记载所有线芯所对应机器号及端子号，方便粘贴标签。

在主机阵列1侧还可以进行短路和断路故障检测，当从机阵列2某一机器端子发送检测信号后，主机阵列1侧所有接线端子对应检测端均不能检测到低电平信号，则说明此路线芯存在断路故障；如果同时检测到两路及以上低电平信号，说明此路线芯与其它线芯存在短路现象，并可以根据低电平信号确定是哪两(几)路线芯短路。

本阵列还可以单独利用从机阵列2可以进行单侧设备短路和断路检测，从机阵列2侧按接线端子顺序依次连接好导线并编号，然后从机阵列2在其通讯主机控制下按顺序依次发送测试信号，并同时检测从机阵列2接线端子对应的信号检测端，如果没有低电平信号，则说明所有线芯之间不存在短路现象，否则存在短路故障；当进行断路故障检测时，所有线芯一端按上述方式接线，另一端全部短接在一起，然后按顺序依次发送测试信号，并同时检测从机阵列2接线端子对应信号检测端，如果每一路对应检测端都能检测到低电平信号，说明所有线芯不存在断路故障，如果某一路线芯连接端子对应的检测端不能检测到低电平信号，则说明此路线芯断路。

Claims (10)

1.一种单套对线器设备，包括主机(A)、从机(B)，其特征在于：所述主机(A)包括第一MCU处理器模块，第一MCU处理器模块分别连接第一按钮输入模块、第一显示模块、第一RS-485通信模块；所述第一MCU处理器模块连接主机端检测电路(E)；

所述从机(B)包括第二MCU处理器模块，第二MCU处理器模块分别连接第二按钮输入模块、第二显示模块、第二RS-485通信模块；所述第二MCU处理器模块连接从机端检测电路(D)；

所述从机端检测电路(D)、主机端检测电路(E)均包括接线端子，从机端检测电路(D)、主机端检测电路(E)之间连接待测线缆(C)。

2.根据权利要求1所述一种单套对线器设备，其特征在于：所述从机端检测电路(D)包括光耦U1、光耦U2，光耦U1输入侧一端连接控制端、另一端通过电阻R1连接电源端VCC1；光耦U1输出侧一端接地、另一端通过电阻R2连接电源端VCC2；光耦U2输入侧并联二极管D1，二极管D1阳极连接电阻R6一端，光耦U2输出侧的一端通过电阻R3连接电源端VCC1，光耦U2输出侧的另一端接地，光耦U2输出侧的一端构成从机侧检测电路的检测端，电阻R6另一端与从机侧检测电路的接线端子连接。

3.根据权利要求1所述一种单套对线器设备，其特征在于：所述主机端检测电路(E)包括光耦U3、光耦U4，光耦U3输入侧一端连接控制端、另一端通过电阻R4连接电源端VCC3；光耦U3输出侧一端连接二极管D2阴极、另一端连接光耦U4输入侧一端，光耦U4输入侧另一端连接二极管D2阳极，光耦U4输出侧的一端通过电阻R5连接电源端VCC3，光耦U4输出侧的另一端接地，光耦U4输出侧的一端构成主机侧检测电路的检测端，二极管D2阴极与主机侧检测电路的接线端子连接。

4.一种单套对线器对线方法，由主机(A)、从机(B)协同工作完成，从机(B)提供工作测试电源，控制测试电流从从机(B)的1#接线端子流出，剩余接线端子作为电流回流端，在主机(A)存贮区中记下1#线芯所对应的接线端子号，随后通过主机(A)给从机(B)发送一个反馈信号，完成第一路线芯检测。检测过程中，只需保障从机(B)侧按接线端子号从小到大的顺序，控制发送测试电流即可，剩余检测类同上述过程。

5.一种不限线芯数量叠加式对线器阵列，包括主机阵列(1)、从机阵列(2)，其特征在于：所述主机阵列(1)包括多台主机，每一台主机包括第一MCU处理器模块，第一MCU处理器模块分别连接主机交互模块、第一RS-485通信模块、主机端检测电路；

所述从机阵列(2)包括多台从机，每一台从机包括第二MCU处理器模块，第二MCU处理器模块分别连接从机交互模块、第二RS-485通信模块、从机端检测电路；

每一台主机的第一RS-485通信模块、每一台从机的第二RS-485通信模块均连接成局域网；多台主机的第一RS－485通信模块都连接在一起，构成主机阵列(1)通信局域网；多台从机的第二RS－485通信模块都连接在一起，构成从机阵列(2)通信局域网；主机阵列(1)局域网与从机阵列(2)局域网相互独立。

6.根据权利要求5所述一种不限线芯数量叠加式对线器阵列，其特征在于：从机阵列(2)连接同一个总检测电源、或者每台从机的检测电源并联；主机阵列(1)中的主机端检测电路的公共端连接到一起。

7.一种不限线芯数量叠加式对线器阵列对线方法，其特征在于：所述主机阵列(1)、从机阵列(2)通过RS485网络或者WIFI网络，组成一个主从通信模式的局域网；

对每台从机进行编址，1号从机作为从机阵列(2)的通讯主机，从机阵列(2)机器数量由对线线芯数量决定，计算公式为：

Y为对线器台套数、X为线芯总数、N为单套对线系统的最大对线数量；

所述主机阵列(1)的主机数量与从机阵列(2)的从机数量相等；

所述主机阵列(1)通过RS485网络，组成一个主从通信模式的局域网，为主机阵列(1)所有设备编址，1号主机作为主机阵列(1)通讯主机，剩余机器作为通讯从机。

8.一种不限线芯数量叠加式对线器阵列对线方法，其特征在于：将一根或多根线缆的线芯连接到从机阵列(2)与主机阵列(1)的接线端子上，在从机阵列(2)一侧，要根据机器地址和接线端子编号由小到大顺序进行接线，即先按由小到大顺序连接1号机所有接线端子，再按由小到大顺序连接2号机所有接线端子，余下线芯依次类推，不能漏掉任意接线端子，直到所有线芯全部连接完成。根据机器地址和接线端子由小到大顺序对从机阵列(2)所连接的线芯进行编号，线芯编号时，要按从小到大顺序累计所有机器地址编号和接线端子编号；

线缆另一则所有线芯要与主机阵列(1)的机器接线端子相连，连接时没有顺序要求，但不能漏掉任何线芯；

从机阵列(2)在其通信主机控制下，按照线芯编号由小到大顺序向主机阵列(1)发送测试电流信号，主机阵列(1)在其通信主机的控制下，对主机阵列(1)所有接线端子对应检测端进行检测，查询低电平信号，以此确定主机阵列(1)侧接线端子与从机阵列(2)侧发送检测电流的接线端子对应，即这两个接线端子连接的为同一根导线的两端，以此为依据进行对线编号。

9.一种不限线芯数量叠加式对线器阵列对线方法，其特征在于：在主机阵列(1)侧进行短路和断路故障检测，当从机阵列(2)某一机器接线端子发送检测信号后，主机阵列(1)侧所有接线端子对应检测端均不能检测到低电平信号，则说明此路线芯存在断路故障；如果同时检测到两路及以上低电平信号，说明此路线芯与其它线芯存在短路现象，并可以根据低电平信号确定是哪几路线芯短路。

10.一种不限线芯数量叠加式对线器阵列对线方法，其特征在于：单独利用从机阵列(2)可以进行单侧设备短路和断路检测，从机阵列(2)侧按接线端子顺序依次连接好导线并编号，然后从机阵列(2)在其通讯主机控制下按顺序依次发送测试信号，并同时检测从机阵列(2)接线端子对应的信号检测端，如果没有低电平信号，则说明所有线芯之间不存在短路现象，否则存在短路故障；当进行断路故障检测时，所有线芯一端按上述方式接线，另一端全部短接在一起，然后按接线端子顺序依次发送测试信号，并同时检测从机阵列(2)接线端子对应信号检测端，如果每一路对应都能检测到低电平信号，说明所有线芯不存在断路故障，如果某一路线芯连接端子对应的检测端不能检测到低电平信号，则说明此路线芯断路。