【正文】 tive wave would be sent back to pulse receiving circuit in the system． By calculating the time period between sending and receiving of the wave， accurate po sition of the breakpoint could be determined． Th e system is in simple construction and easyoperation， It ofers precise distance measurement and excellent efects. In order to manifest the design content has the practical significance, can apply in actual the theoretical design， the rangemeasuring circuit master control, the transmission circuit, the receive partial electric circuits has been drawn the schematic diagram with Protel 99se in the appendix,and also the receive partial electric circuits has been made the PCB design. Key Words： Communication lines； Pulse ； fault test； signle chip puter ``` III 目錄 摘要 ...........................................................................................................................I ABSTRACT .............................................................................................................. II 第一章緒論 ................................................................................................................ 1 第二章 通訊電纜的故障及分類 .................................................................................... 2 ............................................................................................. 2 ................................................................................... 3 第三章 線纜故障的測試方法及原理 ............................................................................. 4 .......................................................................................... 4 第四章低壓脈沖反射法工作原理 ................................................................................. 7 工作原理 ........................................................................................................... 7 ................................................................................................. 8 .......................................................................................... 8 第 5章 系統(tǒng)主控單元硬件電路設(shè)計(jì) ........................................................................... 15 ........................................................................................... 15 ................................................................ 16 第 6章 脈沖發(fā)生及接收單元電路設(shè)計(jì) ........................................................................ 18 ........................................................................................... 18 ........................................................................................... 19 第 7章 系統(tǒng)部分軟件的設(shè)計(jì) ..................................................................................... 25 ...................................................................................................... 25 T0中斷子程序設(shè)計(jì) ............................................................................... 28 0INT 中斷子程序設(shè)計(jì) .............................................................................. 28 ``` IV 結(jié) 論 ...................................................................................................................... 31 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 32 附錄 A系統(tǒng)主控單元電路連線圖 .............................................................................. 33 附錄 B 信號發(fā)射電路圖 ............................................................................................ 34 附錄 C 信號接收電路圖 ............................................................................................ 35 致 謝 ..................................................................................................................... 36 ``` 1 第一章緒論 電纜是信息交互的主要媒質(zhì)之一對整個(gè)通信系統(tǒng)的可靠性以及某些性能指標(biāo)具有舉足輕重的影響。因此，研究通訊線路故障的測試方法，開發(fā)出行之有效的故障檢測裝置是非常有必要的。比 較架空線路和掩埋電纜線路，在故障測距方面，雖然兩者之間有相同之處，但也存在著明顯的不同之處。因此，通訊線路要求有更為精確的測距方法。 ``` 2 第二章 通訊電纜的故障及分類 通訊線路故障分類 通訊電纜線路故障按損傷部位可分為芯線損傷和不同相之間及相對地之間絕緣介質(zhì)損傷產(chǎn)生的故障。電纜故障的性質(zhì)分類有很多，通常有一下的幾種： 1. 開路路故障 凡是電纜絕緣阻值無窮大或雖與正常電阻的絕緣值想通，單思安呀不能反饋至用用戶端的故障。 2. 短路故障 凡是電纜故障點(diǎn)的絕緣電阻小于該線纜的特性阻抗，甚至直流電阻為零的故障均稱為低阻故障 或是短路故障 （低壓脈沖測試時(shí)故障有反應(yīng)，且發(fā)射脈沖和返回脈沖的波形相反）。 高阻故障可分為兩種故障形式： 1) 高阻泄漏性故障：在做電纜高壓絕緣試驗(yàn)時(shí)，泄漏電流隨試驗(yàn)電壓的升高而增加，試驗(yàn)電壓升高到額定值時(shí)（有時(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到額定值），而泄漏電流超過了允許值。 電纜故障點(diǎn)可用圖所示的電路來 等效。 Rf、 G、 Cf 數(shù)值隨不同的故障情況變化很大，并且互相之間并沒有必然的聯(lián)系。電阻 Rf 的大小取決于電纜介質(zhì)的碳化程度。根據(jù)故障電阻與擊穿間隙情況，電纜故障可分為開路、低阻與高阻故障。很多故障是由于電纜安裝敷設(shè)時(shí)不小心造成的機(jī)械損傷或安裝后靠近電纜路徑作業(yè)造成的機(jī)械損傷而直接引起的。直接受外力作用造成的損傷主要有施工和交通運(yùn)輸所造成的損壞。行駛車輛的振動或沖擊性負(fù)荷，也會造成穿越公路或鐵路以及靠近公路或鐵路并與之平行敷設(shè)的電纜的鉛（鋁）護(hù)套的疲勞裂損，形成故障。如果通訊電纜埋設(shè)在 附近有強(qiáng)地下電場的地面下（如大型行車、電力機(jī)車軌道附近），往往出現(xiàn)電纜外皮鉛（鋁）護(hù)套腐蝕致穿的現(xiàn)象，導(dǎo)致潮氣侵入，絕緣破壞 [3]。通訊電纜路徑在有酸堿作業(yè)的地區(qū)通過，或煤氣站的苯蒸汽往往造成電纜鎧裝和鉛（鋁）護(hù)套大面積長距離被腐蝕。這方面的損壞主要包括：中間接頭 、終端頭受自然拉力和內(nèi)部絕緣膠膨脹的作用所造成的電纜護(hù)套的裂損。地面下沉現(xiàn)象往往發(fā)生在電纜穿越公路、鐵路及高大建筑物的地段，由 于地面的下沉而使電纜垂直受形變，導(dǎo)致電鎧裝、鉛（鋁）護(hù)套破裂甚至折斷而造成各種類型的故障。尤其是油浸紙電纜， 電纜敷設(shè)時(shí)地溝凹凸不平，或處在電桿上的戶外頭，由于電纜的起狀、高低落差懸殊，高處的電纜絕緣油流向低處而使高處電纜絕緣性能下降，導(dǎo)致故障發(fā)生。造成電纜過熱的因素有多方面的， 既有內(nèi)因，又有外因。安裝于電纜密集地區(qū)、電纜溝及電纜隧道等通風(fēng)不良處的部分等，都會因本身過熱而使絕緣加速損壞。在夏季，電纜故障率高原因正在于此[4]。在潮濕的氣候條件下做接頭， 使接頭封裝物內(nèi)混入水氣而耐不住實(shí)驗(yàn)電壓，往往形成閃絡(luò)性故障。過電壓主要是指大氣過電壓（雷擊）和電纜內(nèi)部過電壓。電纜本身的缺陷也會導(dǎo)致在大氣過電壓的情況下發(fā)生故障。若電纜外表觀察到可疑之點(diǎn)，則應(yīng)查閱電纜安裝敷設(shè)工作完成后的正確記錄。當(dāng)欲快速 定位故障時(shí)，所有這些資料是非常有價(jià)值的。 第三章 線纜故障的測試方法及原理 電纜故障測試的方法 任何電纜故障的測試，均以找到故障發(fā)生點(diǎn)為最終目的，但就其測試過程來說，一般分為三個(gè)步驟：一為故障距離粗測；二是尋找故障電纜埋設(shè)路徑；三是精確定位故障點(diǎn)。 ``` 5 1) 電橋法：自從有了地埋電纜以后，電纜故障的檢測工作就成了必須解決的問題。用電橋原理測試電纜故障距離，曾是上世紀(jì)六七十年代普遍采用的方法。 2) 低壓 脈沖反射法：到了上世紀(jì)七八十年代，電纜故障測試普遍采用了閃測法測試，原理為 低壓 脈沖反射法 (也叫雷達(dá)法 )。采用的顯示器先后有示波管型閃測儀、存貯示波管型閃測儀等等。采用的閃測儀從顯像管顯示到液晶顯示，普遍應(yīng)用單片機(jī)電路進(jìn)行控制，使電纜故障的粗測工作進(jìn)入到一個(gè)新境界。其技術(shù)特點(diǎn)是：高阻故障呈現(xiàn)低壓脈沖短路故障波形特征，容易判讀。與傳統(tǒng)的測試方法相比 ,二次脈 沖法的先進(jìn)之處，是將沖擊高壓閃絡(luò)法中的復(fù)雜波形簡化為簡單的低壓脈沖短路故障波形。從測試原理講，二次脈沖法的測試原理有其先進(jìn)性，但是其測試儀器相對復(fù)雜，儀器使用也較普通的閃測儀復(fù)雜。區(qū)別在于探測的電纜長度、探測深度，信號頻率等各不相同。如 DTC206系列電纜路徑探測儀，電磁波頻率為 16KHZ,路徑儀信號源發(fā)射峰值功率大于 100W,即使電纜埋深 2m,路徑儀接收信號仍然很大。根據(jù)電纜正上方地面接收電磁信號最小的特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確地找到電纜埋設(shè)位