本發明涉及一種智能網絡數據傳輸電纜檢測維護系統，屬于網絡數據傳輸維護技術領域。
背景技術：
網絡數據傳輸電纜故障大部分是由于網絡數據傳輸電纜附件故障引起的，而電纜接頭是網絡數據傳輸電纜系統安全運行中最薄弱的環節。其主要原因是由于制作時受到環境不利因素的影響以及制作工藝的限制。網絡數據傳輸電纜連接接頭的質量直接關系到網絡數據傳輸電纜運行的安全，因此，有必要采用合適的方式針對網絡數據傳輸電纜予以安全維護，特別是需要針對網絡數據傳輸電纜的連接接頭進行安全監測維護。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種智能網絡數據傳輸電纜檢測維護系統，通過針對網絡數據傳輸電纜接頭進行安全監測，并采用合適的方式予以安全維護，減少網絡數據傳輸電纜接頭問題造成的網絡數據傳輸電纜故障，減少對網絡數據傳輸電纜造成的安全影響。
為了實現上述目的，本發明的技術方案如下。
本發明采用如下技術方案實現。
一種智能網絡數據傳輸電纜檢測維護系統，包括多個設置在電纜接頭表面用于檢測電纜接頭信號感應的檢測終端模塊，若干個與所述檢測終端模塊無線通信連接的數據采集模塊，與所述數據采集模塊連接的智能計算機系統；所述檢測終端模塊包括：控制器、設置在電纜接頭表面的信號感應傳感器、數據儲存器、無線傳輸芯片、時間芯片和與所述無線傳輸芯片連接的天線，其中，所述信號感應傳感器、所述數據儲存器、所述無線傳輸芯片和所述時間芯片均連接所述控制器；所述數據儲存器的端口SDA、端口SDL以及寫保護端口WP分別通過上拉電阻與所述控制器的P1.5端口、P1.6端口和P1.7端口連接；所述數據采集模塊包括殼體及設置在殼體內的電路板，電路板包括：天線；連接所述天線的無線傳輸芯片；連接所述無線傳輸芯片的控制器；以及連接在所述控制器與所述智能計算機系統之間的接口電路；所述接口電路包括：與所述控制器相連的接口芯片，以及連接在所述接口芯片與所述智能計算機系統之間的RS-485接口。
智能網絡數據傳輸電纜檢測維護系統，包括多個設置在電纜接頭表面用于檢測電纜接頭信號感應的檢測終端模塊；用于采集各個檢測終端模塊數據的數據采集模塊，數據采集模塊與檢測終端模塊之間采用無線通信的方式。數據采集模塊連接智能計算機系統，數據采集模塊采集的數據以有線通信的形式傳送給智能計算機系統。檢測終端模塊包括由單片機MSP430F149實現的控制器、設置在電纜接頭表面的信號感應傳感器，該信號感應傳感器采用數字信號感應傳感器，其連接在控制器的P1.0和P1.1數據端口；與控制器相連的數據儲存器；與控制器相連的無線傳輸芯片和時間芯片，無線傳輸芯片采用挪威Nordic公司研制的nRF401無線收發器，單片機MSP430F149自帶的串行通信端口可直接與nRF401無線收發器進行通信，單片機MSP430F149的P4.7、P4.6端口發出的控制信號通過nRF401無線收發器的串行外圍設備接口CS、RF_PWR來設定射頻工作頻段和輸出功率；而時間芯片采用Philips公司推出的一款工業級具有I2C總線接口的低功耗多功能時鐘/日歷、型號是PCF8563的芯片；且無線傳輸芯片連接天線。數據儲存器選擇了ATMEL公司的AT24C256芯片作為數據存儲單元核心芯片，其端口SDA、端口SDL以及寫保護端口WP分別與單片機MSP430F149的P1.5～P1.7端口通過上拉電阻連接，單片機MSP430F149通過端口P1.7來控制AT24C256芯片的寫保護開關。當P1.7在輸入狀態時，由于上拉電阻的作用，寫保護端口WP保持高電平，電流消耗近似為0。需要寫入的時候，將P1.7端口設置為輸出狀態，輸出低電平，使寫保護端口WP引腳電位變成0，消耗電流約為0.3mA，寫入結束后，P1.7端口重新變為輸入狀態，對AT24C256芯片進行寫保護。
電纜一般埋在地面之下，因此，檢測終端模塊也設置在地面之下，而天線則通過導線設置與地面之上。
由信號感應傳感器檢測電纜接頭表面的信號感應，信號感應數據存儲在數據儲存器之中，再由無線傳輸芯片將信號感應數據以及時間芯片提供信號感應檢測的日歷與時間信息無線發送給數據采集模塊。
數據采集模塊為工作人員攜帶的便攜終端設備，包括殼體及設置在殼體內的電路板。其中，數據采集模塊的電路板具體包括：天線；連接天線的無線傳輸芯片，也是挪威Nordic公司研制的nRF401無線收發器實現；連接無線傳輸芯片的控制器，該控制器也是使用單片機SP430F149實現；連接控制器的接口芯片，接口芯片使用MAX485芯片，以及連接接口芯片MAX485的RS-485接口，通過RS-485接口連接智能計算機系統。
數據采集模塊采用Maxim公司生產的MAX485芯片作為RS485通信收發器，MAX485具有RS-485通信協議，傳輸距離＞1km、傳輸速率達250kb/s。控制器通過RS-485總線方式與智能計算機系統相連，智能計算機系統發出遙控指令、采集數據，構成主從式RS-485通信應用系統。
智能計算機系統可顯示出由各個檢測終端模塊傳送的現場監測點的信號感應值和報警狀態，從各個監測點傳來的數據可經過現場巡檢設備信號感應值的判斷，因此，智能計算機系統主要進行信號感應異常率的分析，若某一點的信號感應異常率明顯高于其他監測點，同時該值也高于歷史數據，就能分析出該處電纜接頭可能出現故障。智能計算機系統還在線修改現場各檢測終端模塊的信號感應上限設定值，也可離線通過無線傳輸對某個監測信號感應設定值直接進行修改。
本發明的有益效果在于：本發明采用無線傳輸技術實現了網絡數據傳輸電纜接頭處的信號感應監測，系統結構簡單、安裝和維護非常方便，并可及時判斷故障點，有效地避免了隱患事故的發生，提高網絡數據傳輸電纜的使用安全性。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式進行描述，以便更好的理解本發明。
實施例
本實施例中的智能網絡數據傳輸電纜檢測維護系統，包括多個設置在電纜接頭表面用于檢測電纜接頭信號感應的檢測終端模塊；用于采集各個檢測終端模塊數據的數據采集模塊，數據采集模塊與檢測終端模塊之間采用無線通信的方式。數據采集模塊連接智能計算機系統，數據采集模塊采集的數據以有線通信的形式傳送給智能計算機系統。檢測終端模塊包括由單片機MSP430F149實現的控制器、設置在電纜接頭表面的信號感應傳感器，該信號感應傳感器采用數字信號感應傳感器，其連接在控制器的P1.0和P1.1數據端口；與控制器相連的數據儲存器；與控制器相連的無線傳輸芯片和時間芯片，無線傳輸芯片采用挪威Nordic公司研制的nRF401無線收發器，單片機MSP430F149自帶的串行通信端口可直接與nRF401無線收發器進行通信，單片機MSP430F149的P4.7、P4.6端口發出的控制信號通過nRF401無線收發器的串行外圍設備接口CS、RF_PWR來設定射頻工作頻段和輸出功率；而時間芯片采用Philips公司推出的一款工業級具有I2C總線接口的低功耗多功能時鐘/日歷、型號是PCF8563的芯片；且無線傳輸芯片連接天線。數據儲存器選擇了ATMEL公司的AT24C256芯片作為數據存儲單元核心芯片，其端口SDA、端口SDL以及寫保護端口WP分別與單片機MSP430F149的P1.5～P1.7端口通過上拉電阻連接，單片機MSP430F149通過端口P1.7來控制AT24C256芯片的寫保護開關。當P1.7在輸入狀態時，由于上拉電阻的作用，寫保護端口WP保持高電平，電流消耗近似為0。需要寫入的時候，將P1.7端口設置為輸出狀態，輸出低電平，使寫保護端口WP引腳電位變成0，消耗電流約為0.3mA，寫入結束后，P1.7端口重新變為輸入狀態，對AT24C256芯片進行寫保護。
電纜一般埋在地面之下，因此，檢測終端模塊也設置在地面之下，而天線則通過導線設置與地面之上。
由信號感應傳感器檢測電纜接頭表面的信號感應，信號感應數據存儲在數據儲存器之中，再由無線傳輸芯片將信號感應數據以及時間芯片提供信號感應檢測的日歷與時間信息無線發送給數據采集模塊。
數據采集模塊為工作人員攜帶的便攜終端設備，包括殼體及設置在殼體內的電路板。其中，數據采集模塊的電路板具體包括：天線；連接天線的無線傳輸芯片，也是挪威Nordic公司研制的nRF401無線收發器實現；連接無線傳輸芯片的控制器，該控制器也是使用單片機SP430F149實現；連接控制器的接口芯片，接口芯片使用MAX485芯片，以及連接接口芯片MAX485的RS-485接口，通過RS-485接口連接智能計算機系統。
數據采集模塊采用Maxim公司生產的MAX485芯片作為RS485通信收發器，MAX485具有RS-485通信協議，傳輸距離＞1km、傳輸速率達250kb/s。控制器通過RS-485總線方式與智能計算機系統相連，智能計算機系統發出遙控指令、采集數據，構成主從式RS-485通信應用系統。
智能計算機系統可顯示出由各個檢測終端模塊傳送的現場監測點的信號感應值和報警狀態，從各個監測點傳來的數據可經過現場巡檢設備信號感應值的判斷，因此，智能計算機系統主要進行信號感應異常率的分析，若某一點的信號感應異常率明顯高于其他監測點，同時該值也高于歷史數據，就能分析出該處電纜接頭可能出現故障。智能計算機系統還在線修改現場各檢測終端模塊的信號感應上限設定值，也可離線通過無線傳輸對某個監測信號感應設定值直接進行修改。
以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍。