JYCS3电缆绝缘测试系统用户手册.docx

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JYCS3电缆绝缘测试系统用户手册

JYCS-3电缆全程对地绝缘测试系统

用户手册V3.0

上海亨钧科技有限公司

2012年6月

第一章系统概述

第二章系统安装

第三章使用操作

第四章维护

附录

前言

信号电缆的对地绝缘性能直接关系到铁路信号设备运行的安全性和可靠性，定期测量室外电缆对地绝缘电阻是电务检修人员的经常工作，然而在大量没有安装信号微机监测系统的车站，检修人员多以老式手摇兆欧表作为测量工具，测量时需要一人接分线盘端子，一人摇电表，此外还需要第三人做记录，测量过程费时费力，准确性也不尽如人意。

规模稍大的车站，室外电缆多达数百根，全部测量一次耗费的人工是很多的。

JYCS-3智能型电缆对地绝缘测量系统正是为改变这种现状而设计制造的新一代电缆全程对地绝缘电阻测量设备。

第一章系统概述

JYCS-3智能型电缆全程对地绝缘测量系统充分利用高性能微控制器、数字信号处理和现场总线等新技术，具有如下特点：

1.性价比高——单机测量容量高达432线，绝大部分车站仅用一台即可覆盖所有室外电缆，极个别特大型车站可以使用两台；既能和6502电气集中系统配套使用，又能和计算机联锁系统配套使用，还适用于城市轨道交通信号控制系统。

2.施工快捷——外形尺寸既适合安装在铁路信号组合架上，又可以安装在计算机联锁机柜内。

被测电缆芯线通过高可靠性的欧洲标准DIN41612端子接入测量系统，拔插方便，便于施工。

3.安全可靠——系统设计遵循故障—安全原则，采用了3道不同的隔离措施和特殊的选路矩阵，可以保证在测量系统自身发生故障的情况下不影响信号设备的正常使用。

4.测量灵活——设有4种测量模式，可供用户灵活选择。

I.常规巡测模式——将所有电缆芯线全部测量一遍。

对应测量每条电缆时，LCD屏幕会显示电缆名称、对应的分线盘端子号码和对地绝缘电阻的精确数值，配套的微型打印机可以同时打印出完整的测量记录。

该模式适合每月的正式记表测量。

II.快速检测模式——该模式检查全部电缆芯线，测量速率高达每秒两根。

对应测量每根电缆时，LCD屏幕会显示电缆名称、对应的分线盘端子号码和绝缘电阻是否超标。

检查结束后，微型打印机将自动打印出所有绝缘电阻超标的电缆名称、对应的分线盘端子号码和绝缘电阻的精确数值，方便电务人员检修。

III.跟踪测量模式——该模式下LCD屏幕显示所有的电缆列表，用户可以选择特定的一路，系统将进行重复多次的跟踪测量。

基于安全因素的考虑，该模式设有时间限制，超过3分钟后系统将自动切断与信号电缆的电气连接。

IV.网络测量模式——用户可以使用RS-232或CAN接口控制整个测量系统，执行相应的测量任务。

5.操作简单——测量单元配置汉字LCD屏幕和彩色薄膜按键，各种操作在屏幕上均有相应的汉字提示，用户只须简单地按压对应的按键即可，可以在短短几分钟内掌握使用方法而无需安排专门培训。

6.数据准确——在100kΩ～5MΩ范围内测量误差不大于2%，在5MΩ～20MΩ范围内不大于于5%。

独特的测量算法可以有效消除工频50Hz信号的干扰。

此外测量精度不受测量电压波动的影响，长期使用时精度不会降低。

7.接口齐全——考虑到用户的不同要求，系统同时设有RS232接口和CAN接口。

系统可以单机使用，也可以联网使用；用户既可以使用RS232联网，也可以使用CAN联网。

系统主要技术指标：

⏹测量容量：

432线

⏹测量误差：

[100K,5MΩ]≤2%，[5MΩ,20MΩ]≤5%

⏹测量速度：

快速检测2秒/路，其他测量模式3秒/路

⏹交互接口：

192×64点阵LCD，中文打印机

⏹通信接口：

RS232C，CAN2.0A

⏹供电电源：

AC220±20%

第二章系统安装

一、安装固定

JYCS-3测量系统安装较为简单，系统安装如图2－1所示。

用户只需在信号组合架或微机联锁接口柜内找一便于接线的空闲档位，调整设备位置，使两边的4毫米固定孔和组合架固定孔对准，然后将4颗φ4mm螺丝穿过，用螺母固定即可。

为保证可靠锁定，应在螺丝上垫弹簧垫片或防滑垫片。

图2－1安装示意图

二、配线

JYCS-3系统所有配线均在背板完成，关于背板端子布置请参考图2－2和表2－1。

外部连线首先焊接到制造商提供的标准端子上。

全部配线完成经检查无误后，再将端子插到背板上。

只需将端子拔下即实现测试系统和联锁系统的彻底分离，便于设备的检修和维护。

图2－2背板布置图

CN1-CN9为电缆绝缘输入端子，整套测试系统共计9个，测量容量为9×48＝432线。

为提供良好的接触，该端子采用高可靠性的欧洲标准DIN41612F型插头。

每个插头48组触点，具体位置排列如图2－3所示。

插头相邻触点距离5.08mm，触点之间绝缘耐压高达1500V，确保在信号联锁系统中的安全运用。

CN10为灯丝报警输入和测量地线端子。

其33号端子为测量地线。

用户需埋设一地线，接地电阻应尽可能小，此外还应注意远离防雷地线。

表2－1端子分布表

插头

电缆序号

备注

CN1

1－48

CN2

49－96

CN3

97－144

CN4

145－192

CN5

193－240

CN6

241－288

CN7

289－336

CN8

337－384

CN9

385－432

CN10

测量地线和灯丝报警输入

图2－3端子示意图

CN1-CN10端子接线注意事宜：

⏹使用绝缘耐压≥300V的多股铜芯导线，截面积≥0.25mm2。

⏹导线一端固定在室外分线盘端子上，另一侧焊接在CN1-CN10插头的焊片上。

⏹焊接时，应首先给导线和焊片上锡。

禁止使用焊油等腐蚀性助焊剂。

⏹焊点应光滑，表面无毛刺或尖锐突起；外用φ3mm热缩管套紧。

交流电源输入采用CX16航空插座，管脚分配如下：

1脚——AC220VN

2脚——AC220VL

3脚——保护接地

为保证安全，交流电源的输入应加双联空气开关，在过流时自动切断供电线路。

通信端口为D型9针插座，管脚分配如下：

2脚——RS232RXD

3脚——RS232TXD

5脚——GND

7脚——CAN_H

9脚——CAN_L

第三章基本操作

一面板

JYCS-3测试系统面板使用浅灰色PVC膜覆盖，示意图如下：

图3－1面板示意图

面板各部件具体含义和用途如下：

⏹液晶显示器192×64点阵，显示操作提示、电缆名称和测试结果等信息。

⏹微型打印机系统硬拷贝输出设备，采用中文方式打印测量结果。

⏹取消键任何时候按下均无条件结束当前操作进程,返回上层菜单。

⏹后页键按下可以显示下一页菜单项，如果已经显示到最后一页，则返回第一页循

环显示。

在显示电缆名称时，按下从当前路数之后的第10路开始显示。

⏹增加键按下可以显示下一菜单项，如果已经显示到最后一项，则返回第一项循环。

⏹减少键按下可以显示上一菜单项，如果已经显示到第一项，则返回最后一项循环。

⏹前页键按下可以显示上一页菜单项，如果已经显示到第一页，则返回最后一页循

环显示。

在显示电缆名称时，按下从当前路数之前的第10路开始显示。

⏹确认键按下表示确认，系统开始执行选中的任务。

二联机下载

JYCS-3测试系统初次使用时，需要从计算机下载电缆名称和设定绝缘电阻报警下限数值。

如果用户需要将测试系统和已有设备实现网络互联，则按照JYCS-3通信协议（见附录），可以实现对JYCS-3测试系统的完全控制，包括下载名称、设定报警下限和进行测量。

单机运行无需联网时，用户可以使用随机提供的PrjLineSet.exe软件，实现计算机控制和设置。

PrjLineSet.exe采用C++Builder开发，可以运行在Windows98或Windows2000下，无需安装，无需注册，直接复制即可使用。

双击图标启动后，屏幕显示如图3－2。

该窗口是标准的Windows风格。

所有操作即可以从下拉式菜单执行，也可以从快捷工具条执行。

用户使用时，首先使用随机提供的串口电缆将测试系统和计算机连接好，然后给测试系统上电，在自检完成后再启动PrjLineSet。

屏幕显示图3－2窗口后，单击左侧的COM选择栏，选择连接的串口编号。

单击“通信测试”快捷按钮，若通信正常，则屏幕左下角提示：

通信测试成功；否则提示：

通信测试失败。

只有在通信测试成功后，才能下载名称和设定报警下限。

图3－2

单击“设置报警下限”按钮，屏幕显示图3－3所示。

在对话框中输入设定值，单击“OK”。

图3－3

设置成功后在窗口左下角提示：

报警下限设置成功！

。

然后设置电缆名称，单击下方的“设置电缆名称”按钮，屏幕显示见图3－4。

图3－4

用户可以在本窗口中编辑电缆名称，也可以利用Windows提供的记事本程序编辑，编辑格式为从第一行起，每行一条电缆名称，回车换行。

电缆名称不能超过16个字符，中间不能包括空格符。

格式见图3－5。

编辑完成后，保存成txt格式文件。

图3－5

单击下方的“从文件调入”按钮，选择合适的文件夹和文件后，屏幕显示如图3－5。

单击“下传名称”，即开始逐条下载到JYCS-3测试系统，在左下角显示下载进程，全部下载完毕后，显示“电缆名称下载完毕”。

图3－5

电缆名称下载完毕，报警下限设定好，JYCS-3测试系统即可以正式使用了。

三工作模式分类

1、巡检模式

该模式下系统按最快的测量速度从第一根电缆开始测量，若电缆对地绝缘电阻低于预定的

警下限低于，显示“绝缘电阻超限”然后自动转入精确测量并打印出具体数值结果；如果高

于报警下限，则不给出数值结果，只显示“绝缘正常”,然后开始测量下一路。

2、跟踪模式

系统显示所有电缆的列表，用户选择自己的测量对象。

选择完毕后，即可进行针对该路每2秒钟重复测量一次。

为了保证安全，电缆不能长时间加高压。

重复测量100次后结束，时间限定在5分钟以内。

3、标准模式

系统从第一路电缆起，精确测量其对地绝缘电阻，然后显示，打印机同时打印出测试结果，串口也同时发送测量数据。

4、网络控制

遵照通信协议，可以使用串口通信口或CAN端口实现对JYCS-3的完全控制,包括3种测量模式。

也可以使用PrjLineSet软件实现。

第四章维护

一打印机维护

1、换纸

翻下打印机前盖，稍用力捏弹性纸轴的两端，便可将弹性纸轴上的纸卷安装到支架上。

通电后，打印机走纸3点行后，进入待命状态，此时指示灯亮。

按一下按键，指示灯灭，再按住按键1秒以上，打印机开始走纸；或直接按住按键1秒以上，打印机开始走纸。

将打印机的前端剪成三角形后，向上弯曲面朝上，将打印纸退入进纸口，打印纸会被打印机卷进。

待打印纸从打印机头上方出纸口伸出一段时，按一下按键停止走纸，自动进入指示灯亮的待命状态。

如果未按照正确的打印纸的弯曲方向送纸，打印纸有时不会顺利从出纸口伸出，则需捏住机头拉板两侧的弹性卡条将机头拉板拉出1厘米，带打印纸伸出后，再将机头拉板推回原位置。

2、更换色带

打印色带经过一段时间的使用后，打印的字迹会变浅，需要及时更换色带盒。

翻下打印机前盖板，捏住机头拉板两侧的弹性卡条，将机头拉板向外拉至色带盒全部露出，更换色带。

5、运行操作

接通打印机电源，打印机走纸三点行后进入待命状态。

此时指示灯亮，表示打印机可以从通信口接收数据进行打印。

在待命状态下，按一下按键（时间不超过1秒），指示灯灭，进入离线状态。

再按一下按键（时间不超过1秒），指示灯亮，进入待命状态。

在离线状态下，打印机无法接收数据。

无论指示灯处亮或是灭的状态，按住按键1秒以上打印机开始走纸。

走纸时指示灯灭。

打印过程中按一下按键，打印机打印完当前行后暂停走纸，进入指示灯灭的离线方式。

再按一下按键（时间不超过1秒）进入在线方式，继续打印。

附录1通信协议V2.1

一、目的

为方便用户对设备进行统一管理,使JYCS-3电缆绝缘测试系统和原有装备实现网络互联或为将来功能扩展预留数据接口,特制定本通信协议。

二、物理层规范

1、总线信号的电平及电气规范、采用EIA--RS232C标准文本。

2、电缆测试系统通信端口采用标准DB99针连接器,2脚为RXD数据接收信号,3脚为TXD数据发送信号，5脚为GND信号地。

3、通信介质采用普通3芯多股铜芯电缆，电缆端采用标准DB99孔连接器，电缆长度不大于20米。

4、通信位速率采用9600bps，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验。

三、应用层规范

1、快速检测

命令：

0x7f+ID+0x30+0x5a

动作：

JYCS-3系统对所有电缆进行快速检查，根据预先设定的绝缘电阻报警下限判断电缆是否合格。

每检查一根电缆，数据上传一次。

全部检查完毕自动退出测量状态。

数据：

0x7f+ID+0x00+电缆序号高8位+电缆序号低8位+状态码

+阶码+尾数高8位+尾数低8位

说明：

[1]0x7f通信前导码，用于同步收发双方的数据流。

无论现态如何，只要收到0x7f即清空通信缓冲区，重新开始新的数据流。

[2]ID号码是系统的身份标志符，用于多机系统的寻址。

设备在出厂时默认设置是0x00，用户也可以自行修改。

[3]状态码为0x55表示电缆绝缘良好，此时阶码和尾数无意义；状态码为0xaa表示绝缘超限。

[4]阶码和尾数采用浮点BCD码表示绝缘电阻数值.阶码的最高位D7是整个数字的符号位，D7=1表示是数值为负，D7=0表示为正。

阶码的D6-D0共计7位，采用补码形式表示数值的幂次，D6＝0时幂次≥1，例如阶码和尾数分别为0x02、0x51、0x26，则表示数值0.5126×10e2即51.26。

D6=1时幂次≤1，例如阶码和尾数分别为0x7f、0x51、0x26，0x7f按位取反，再在D0位加1，得到0x01，即幂次为－1，表示数值0.5126×10e-1=0.05126。

[5]电缆序号采用压缩BCD码表示，例如序号0x02、0x56则表示第256路电缆。

[6]绝缘电阻数据单位为兆欧。

2、跟踪测量

命令：

0x7f+ID+0x31+电缆序号高8位+电缆序号低8位

动作：

JYCS-3系统对电缆序号参数指向的电缆进行256次重复测量，测量间隔1秒。

每测量一次，数据上传一次。

测量完毕然后自动退出测量状态。

数据：

0x7f+ID+数据帧号+电缆序号高8位+电缆序号低8位

+状态吗+阶码+尾数高8位+尾数低8位

说明：

该命令模式下状态码为保留字节，无意义。

3、多路巡测

命令：

0x7f+ID+0x32+0x5c

动作：

测量所有电缆，每测量一根，数据上传一次，并打印一次。

数据：

0x7f+ID+0x00+电缆序号高8位+电缆序号低8位+状态码

+阶码+尾数高8位+尾数低8位

说明：

该模式下状态码无意义。

4、测量校准

命令：

0x7f+ID+0x42+0x5e

动作：

系统模拟测量电路自校准以减小参数漂移和温度等因素的影响。

数据：

0x7f+ID+0x42+状态码

说明：

状态码为0x55表示校准成功，0xaa表示校准失败，系统故障。

5、设置绝缘报警下限

命令：

0x7f+ID+0x46+阶码+尾数高8位+尾数低8位

动作：

JYCS-3系统检查数据的合法性，如合法数据则将该数值写入非易失性存储器，若非法数据则不预执行。

数据：

0x7f+ID+0x46+状态码

说明：

状态码为0x55表示设置成功，0xaa表示设置失败，系统可能出现存储器故障。

绝缘电阻报警下限的数值范围应符合0.1M——5.0M。

6、通信测试

命令：

0x7f+ID+0x4b

数据：

0x7f+ID+0x4b+状态码

说明：

状态码为0x55表示通信正常，若状态码不符合或根本接收不到上传数据否则表示通信失败。

7、设置ID号码

命令：

0x7f+ID+0x48+新ID

动作：

系统将接收到的新ID写入非易失性存储器。

数据：

0x7f+旧ID+0x48+新ID+状态码

说明：

状态码0x55表示设置成功，以后本机的ID号码为“新ID”，必须使用此新号码才能通信；如果设置不成功，则状态码为0xaa，但仍然可以使用“旧ID”正常通信。

8、设置电缆名称

命令：

0x7f+ID+0x47+电缆序号高8位+电缆序号低8位

+0x00+X15+X14+X13+X12

0x7f+ID+0x47+电缆序号高8位+电缆序号低8位

+0x01+X11+X10+X9+X8

0x7f+ID+0x47+电缆序号高8位+电缆序号低8位

+0x02+X7+X6+X5+X4

0x7f+ID+0x47+电缆序号高8位+电缆序号低8位

+0x03+X3+X2+X1+X0

动作：

系统按照X15X14X13……X9X8X7……X2X1X0的顺序将字符串写入非易失性存储器。

数据：

0x7f+ID+0x47+状态码

说明：

[1]电缆名称最多16个字符，中间不能包含空格符；不足16个的在其后用0x20填充，例如第316路电缆名称23/25—X3，对应命令为

0x7f+0x00+0x47+0x03+0x16+0x00+‘2’+‘3’+‘/’+‘2’

0x7f+0x00+0x47+0x03+0x16+0x01+‘5’+‘—’+‘X’+‘3’

0x7f+0x00+0x47+0x03+0x16+0x02+0x20+0x20+0x20+0x20

0x7f+0x00+0x47+0x03+0x16+0x03+0x20+0x20+0x20+0x20

[2]4帧全部发送完毕后，分机回送应答数据帧。

名称写入成功后，状态码为0x55；否则0xaa。

[3]最后一条电缆名称发送完毕后，发送4帧结束帧，格式分别如下：

0x7f+ID+0x47+电缆序号高8位+电缆序号低8位

+0x00+0x20+0x20+0x20+0x20

0x7f+ID+0x47+电缆序号高8位+电缆序号低8位

+0x01+0x20+0x20+0x20+0x20

0x7f+ID+0x47+电缆序号高8位+电缆序号低8位

+0x02+0x20+0x20+0x20+0x20

0x7f+ID+0x47+电缆序号高8位+电缆序号低8位

+0x03+0x20+0x20+0x20+0x20

测量系统收齐4帧，即认为下载结束，回送一帧应答数据。

9、取消当前操作

命令：

0x7f+ID+0x4c

动作：

当前操作无条件取消。

数据：

0x7f+ID+0x4c+状态码

说明：

状态码为0x55表示当前操作已经取消。