一种多芯线材的故障检测方法及其相关组件与流程

1.本发明涉及线材校验领域，特别是涉及一种多芯线材的故障检测方法及其相关组件。


背景技术：

2.列车中的pids(passenger information display system，乘客信息显示系统)、门控系统和电子地图等器件均使用的是4芯线材作为其外部连接线路，为了保证线路安全，需要校验线材是否有断路、窜线和接地故障等问题的出现，其中窜线指的是多芯线材中的某一条线路与另一条线路相连，导致数据传输到错误的线路中。现有技术在对多芯线材进行故障检测时，通常是人工使用万用表对多芯线材中的各条线路逐一进行检测并利用工作人员自身的经验对多芯线材进行故障检测，该种方法不仅效率低，而且较为依赖工作人员的经验。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种多芯线材的故障检测方法及其相关组件，不需要依赖工作人员的经验进行确定，同时还提高了检测效率。
4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种多芯线材的故障检测方法，应用于主设备的处理器，所述主设备与多芯线材的一端连接，所述多芯线材的另一端与从设备连接，所述多芯线材的故障检测方法包括：
5.在接收到故障检测指令时，生成对应的检测信号；
6.根据所述故障检测指令选择所述多芯线材中的n条线路作为发送线路并将m条线路作为接收线路，n和m均为正整数；
7.通过所述发送线路将所述检测信号发送至所述从设备；
8.通过所述接收线路获取所述从设备根据所述检测信号生成的反馈信号；
9.判断所述反馈信号是否为所述故障检测指令对应的反馈信号；
10.若为所述故障检测指令对应的反馈信号，判定所述多芯线材正常；
11.若不为所述故障检测指令对应的反馈信号，判定所述多芯线材故障。
12.优选的，当所述故障检测指令为窜线检测指令时，通过所述发送线路将所述检测信号发送至所述从设备，通过所述接收线路获取所述从设备根据所述检测信号生成的反馈信号，判断所述反馈信号是否为所述故障检测指令对应的反馈信号，包括：
13.s21：根据预设顺序排序所述发送线路中的n条所述线路；
14.s22：确定第一条所述线路作为当前线路；
15.s23：通过所述当前线路将所述检测信号发送至所述从设备；
16.s24：判断在第一预设时间段内是否从所述接收线路中的任一所述线路获取到所述反馈信号；若是，则进入判定不为所述故障检测指令对应的反馈信号的步骤；若否，则进入25；
17.s25：判断所述当前线路是否为最后一条所述线路；若是，则进入判定为所述故障检测指令对应的反馈信号的步骤；若否，则进入s26；
18.s26：将所述当前线路的下一条所述线路作为新的所述当前线路，并返回s23。
19.优选的，当所述故障检测指令为导通检测指令时，通过所述发送线路将所述检测信号发送至所述从设备，通过所述接收线路获取所述从设备根据所述检测信号生成的反馈信号，判断所述反馈信号是否为所述故障检测指令对应的反馈信号，包括：
20.s31：根据预设顺序排序所述发送线路中的n条所述线路；
21.s32：确定第一条所述线路作为当前线路；
22.s33：通过所述当前线路将所述检测信号发送至所述从设备；
23.s34：判断在第二预设时间段内是否从所述当前线路获取到所述反馈信号；若否，则进入判定不为所述故障检测指令对应的反馈信号的步骤；若是，则进入s35；
24.s35：判断所述当前线路是否为最后一条所述线路；若是，则进入判定为所述故障检测指令对应的反馈信号的步骤；若否，则进入s36；
25.s36：将所述当前线路的下一条所述线路作为新的所述当前线路，并返回s33。
26.优选的，当所述故障检测指令为接地检测指令时，判断所述反馈信号是否为所述故障检测指令对应的反馈信号，包括：
27.判断在第三预设时间段内是否接收到所述反馈信号；
28.若接收到所述反馈信号，则判定所述反馈信号不为所述故障检测指令对应的反馈信号；
29.若未接收到所述反馈信号，则判定所述反馈信号为所述故障检测指令对应的反馈信号。
30.优选的，当所述故障检测指令为窜线检测指令时，根据所述故障检测指令选择所述多芯线材中的n条线路作为发送线路并将m条线路作为接收线路，包括：
31.根据所述故障检测指令选择所述多芯线材的指定线路作为所述发送线路；
32.将所述多芯线材中剩余的所有线路作为所述接收线路。
33.优选的，判断所述反馈信号是否为所述故障检测指令对应的反馈信号，包括：
34.获取各条所述接收线路的电压；
35.判断各条所述接收线路的电压是否与各条所述接收线路自身对应的预设电压均一致；
36.若存在不一致，则判定不为所述故障检测指令对应的反馈信号。
37.优选的，在判定所述多芯线材故障之后，还包括：
38.发送提示信号给提示模块，以便所述提示模块发出提示。
39.优选的，根据所述故障检测指令选择所述多芯线材中的n条线路作为发送线路，包括：
40.根据所述故障检测指令控制所述主设备中的与所述多芯线材的各条线路一一对应连接的各个所述控制开关的开关状态；
41.将所述开关状态为闭合状态的所有所述控制开关对应的所述线路作为所述发送线路。
42.本发明还提供一种多芯线材的故障检测装置，包括：
43.存储器，用于存储计算机程序；
44.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述的多芯线材的故障检测方法的步骤。
45.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的多芯线材的故障检测方法的步骤。
46.本发明提供了一种多芯线材的故障检测方法及其相关组件，涉及线材校验领域，在多芯线材的两端分别设置主设备和从设备，首先根据故障检测指令生成对应的检测信号，再根据故障检测指令确定发送路线和接收路线，通过发送路线将检测信号发送至从设备，通过接收线路获取从设备发送的反馈信号，再判断其反馈信号是否为故障检测指令对应的反馈信号，以根据其判断结果来判断多芯线材是否故障。由于主设备和从设备通过多芯线材实现检测信号和反馈信号的传输和交互，所以通过主设备和从设备之间的信号传输与信号交互是否正常可以确定出该多芯线材是否故障，不需要依赖工作人员的经验进行确定，同时还提高了检测效率。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为本技术提供的一种多芯线材的故障检测方法的流程图；
49.图2为本技术提供的一种多芯线材的故障检测装置的结构示意图；
50.图3为本技术提供的一种主设备的结构示意图；
51.图4为本技术提供的一种主设备和从设备的结构示意图；
52.图5为本技术提供的另一种多芯线材的故障检测装置的结构示意图。
具体实施方式
53.本发明的核心是提供一种多芯线材的故障检测方法及其相关组件，不需要依赖工作人员的经验进行确定，同时还提高了检测效率。
54.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.请参照图1和图2，图1为本技术提供的一种多芯线材的故障检测方法的流程图，图2为本技术提供的一种多芯线材的故障检测装置的结构示意图，应用于主设备的处理器，主设备与多芯线材的一端连接，多芯线材的另一端与从设备连接，多芯线材的故障检测方法包括：
56.s1：在接收到故障检测指令时，生成对应的检测信号；
57.考虑到现有技术在对多芯线材进行故障检测时，通常是人工进行检测，而且一根多芯线材就需要3名工作人员对其进行检测，而列车上的电视、电子地图、扬声器和灯具等
设备均需要使用多芯线材连接，不仅数量较多且需要人工进行重复劳动，影响检测效率以及容易出现误检和漏检等现象。为了提高检测效率，首先，本技术可以预先根据需要各种检测方案来生成对应的故障检测指令，并设定各个故障检测指令对应的检测信号，例如，若需要对多芯线材进行导通检测、窜线检测和接地检测等检测时，则可以根据这些检测方案生成对应的导通检测指令、窜线检测指令和接地检测指令等，并且设定这些检测指令对应的检测信号，以便后续根据检测信号来判断多芯线材是否故障。
58.s2：根据故障检测指令选择多芯线材中的n条线路作为发送线路并将m条线路作为接收线路，n和m均为正整数；
59.为了准确地检测多芯线材中的线路，本技术中，考虑到不同的故障检测指令的检测流程不同，其发送线路和接收线路也不同，所以需要根据具体的故障检测指令来选择多芯线材中的哪些线路作为发送线路以及哪些线路作为接收线路，以准确地根据故障检测指令检测多芯线材中的线路。例如，当故障检测指令为导通检测指令时，其目的是为了检测多芯线材中的某条线路是否是导通的，所以需要将其需要检测的线路同时作为发送线路和接收线路；当故障检测指令为窜线检测指令时，其目的是为了检测多芯线材中的某根线路是否接触到了其他线路上，所以需要将其需要检测的线路作为发送路线，并将其他路线作为接收路线。此外，除了需要对多芯线材中的供电导线和数据导线等功能导线进行检测外，还需要对多芯线材中的屏蔽线进行检测，虽然屏蔽线并不具体数据传送功能，但是当屏蔽线出现故障时可能会出现电磁干扰的现象，影响其他功能导线的数据传输，所以还需要对屏蔽线进行检测。
60.s3：通过发送线路将检测信号发送至从设备；
61.为了保证故障检测的准确性，本技术中，从设备也会接收故障检测指令，从设备在接收到故障检测指令后会选择从多芯线材中的哪些线路中接收检测指令，也即从设备根据故障检测指令选择开放哪些线路，以便从开放的线路中获取检测指令，避免由于有线路窜线或者其他物理故障的原因而从与故障检测指令无关的线路中误获取到检测指令。例如，当故障检测指令为导通检测指令时，其需要检测多芯线材中的a线路是否正常导通，所以主设备会从a线路发送检测指令，从设备会开放a线路并关闭其他线路，避免从其他线路处接收该检测指令。
62.s4：通过接收线路获取从设备根据检测信号生成的反馈信号；
63.s5：判断反馈信号是否为故障检测指令对应的反馈信号；
64.由于不同的故障检测指令的检测流程不同，所以在接收到反馈信号时，会根据故障检测指令对反馈信号中的特定部分或者对是否接收到反馈信号本身进行判断，也即判断的内容会随着故障检测指令的不同而不同，其不仅是检测反馈信号所包含的信息，例如，当故障检测指令为导通检测指令时，其目的是为了检测某条线路是否导通，所以此时发送线路和接收线路是同一条线路，此时只要从接收线路处接收到反馈信号即可说明该路线正常导通；而当故障检测指令为数据检测指令时则需要在导通检测的基础上再判断反馈信号中所包含的内容是否正确。
65.s6：若为故障检测指令对应的反馈信号，判定多芯线材正常；
66.s7：若不为故障检测指令对应的反馈信号，判定多芯线材故障。
67.为了方便工作人员查看具体的故障内容，本技术中，可以预先为多芯线材中的每
条线路设定唯一标记信息，在判断多芯线材故障后，将多芯线材中的具体发生故障的线路的标记信息以及当前的故障检测指令进行提示，以便工作人员得知多芯线材中具体发生故障的线路以及哪方面出现了故障。
68.对于主设备，请参照图3，图3为本技术提供的一种主设备的结构示意图，主设备包括处理器11、通信模块12、电压采集模块13、显示模块14、电源15和开关模块16等，其中，处理器11采用的是stc89c52的mcu(micro control unit，微控制单元)，通信模块12为hc-08蓝牙通信模块，用于接收故障检测指令并发送给处理器11，也可以通过通信模块12实现处理器11与开关模块16之间的通信，电压采集模块13采用的是pcf8591，用于采集多芯线材中各条线路的电压，以便处理器11根据电压来判断各条线路是否故障；电源15供电电压为5v，作为其他各个模块的供电；显示模块14为lcd1602，在主设备通电时，显示模块14可以显示预设设定的字符，例如欢迎使用，而在进行故障检测时，显示模块14可以显示“检测中”的字样，而在完成故障检测后，显示模块14则可以显示本次检测的结果；开关模块16具体包括多个继电器ka，继电器ka的数量与多芯线材中线路的数量一致；还包括蜂鸣器hl，在检测到多芯线材故障时，处理器11可以控制蜂鸣器hl一直发出警报，以提示工作人员，而多芯线材正常时，蜂鸣器hl可以发声一段时间后关闭；此外，还可以在主设备上设置检测按钮，当需要进行检测时，按下检测按钮以便主设备开始工作，在检测完成后，若检测到多芯线材故障引起蜂鸣器发出警报，则可以按下检测按钮以关闭警报，再次按下则重新开始工作。对于从设备，从设备仅包括处理器11、通信模块12、电源15和开关模块16，其具体采用的型号和参数与主设备一致。请参照图4，图4为本技术提供的一种主设备和从设备的结构示意图，左侧的设备为从设备，右侧的设备为主设备，主设备和从设备均通过自身的多芯插子与多芯线材连接。
69.综上，通过在多芯线材的两端分别连接主设备和从设备，首先根据故障检测指令生成对应的检测信号，再根据故障检测指令确定发送路线和接收路线，通过发送路线将检测信号发送至从设备，通过接收线路获取从设备发送的反馈信号，再判断其反馈信号是否为故障检测指令对应的反馈信号，以根据其判断结果来判断多芯线材是否故障。由于主设备和从设备通过多芯线材实现检测信号和反馈信号的传输和交互，所以通过主设备和从设备之间的信号传输与信号交互是否正常可以确定出该多芯线材是否故障，不需要依赖工作人员的经验进行确定，同时还提高了检测效率。
70.在上述实施例的基础上：
71.作为一种优选的实施例，当故障检测指令为窜线检测指令时，通过发送线路将检测信号发送至从设备，通过接收线路获取从设备根据检测信号生成的反馈信号，判断反馈信号是否为故障检测指令对应的反馈信号，包括：
72.s21：根据预设顺序排序发送线路中的n条线路；
73.s22：确定第一条线路作为当前线路；
74.s23：通过当前线路将检测信号发送至从设备；
75.s24：判断在第一预设时间段内是否从接收线路中的任一线路获取到反馈信号；若是，则进入判定不为故障检测指令对应的反馈信号的步骤；若否，则进入25；
76.s25：判断当前线路是否为最后一条线路；若是，则进入判定为故障检测指令对应的反馈信号的步骤；若否，则进入s26；
77.s26：将当前线路的下一条线路作为新的当前线路，并返回s23。
78.为了准确地确定多芯线材中的线路是否有窜线故障，本技术中，窜线故障指的是多芯线材中的某条线路接触到了另一条线路，然后导致本应从该条线路进行传输的检测信号变到了另一条线路上进行传输。当故障检测指令为窜线检测指令时，首先根据故障检测指令确定多芯线材中的哪些线路需要进行窜线检测，也即首先确定哪些线路为发送线路，然后为了避免同时检测多条发送线路而忽略正在进行检测的多条发送线路之间可能存在的窜线问题，所以需要逐一进行检测。具体的，首先将发送线路中的某条线路作为当前线路，并将除了当前线路外的所有其他发送线路以及多芯线材中所有的剩余线路均视为接收路线，然后判断是否从这些接收路线中接收到检测指令，若接收到则说明该发送路线与某条接受路线窜线，此时可以进入判定不为故障检测指令对应的反馈信号的步骤，以便判断多芯线材故障。
79.作为一种优选的实施例，当故障检测指令为导通检测指令时，通过发送线路将检测信号发送至从设备，通过接收线路获取从设备根据检测信号生成的反馈信号，判断反馈信号是否为故障检测指令对应的反馈信号，包括：
80.s31：根据预设顺序排序发送线路中的n条线路；
81.s32：确定第一条线路作为当前线路；
82.s33：通过当前线路将检测信号发送至从设备；
83.s34：判断在第二预设时间段内是否从当前线路获取到反馈信号；若否，则进入判定不为故障检测指令对应的反馈信号的步骤；若是，则进入s35；
84.s35：判断当前线路是否为最后一条线路；若是，则进入判定为故障检测指令对应的反馈信号的步骤；若否，则进入s36；
85.s36：将当前线路的下一条线路作为新的当前线路，并返回s33。
86.为了准确地判断多芯线材中的线路是否能正常导通，本技术中，先根据故障检测指令确定多芯线材中的哪些线路需要进行导通检测，也即首先确定哪些线路为发送线路，然后为了避免同时检测多条发送线路而忽略正在进行检测的多条发送线路之间可能存在的窜线问题，进而导致将存在导通异常的线路判定为正常导通，所以需要逐一进行检测，例如，若同时对a、b和c三条线路进行导通检测，a无法正常导通，b和c正常导通，而a与c存在窜线问题，检测信号能够通过b线路和c线路发送给从设备，检测信号在生成反馈信号后又通过b线路和c线路返回给主设备，可见，此时由于a线路和c线路窜线，则主设备可能会从a、b和c三条线路处均获取到反馈信号，从而导致将a线路误判为正常导通，为了避免该种情况，所以需要对各条线路进行逐一检测，以准确地判断多芯线材中的线路是否能正常导通。
87.作为一种优选的实施例，当故障检测指令为接地检测指令时，判断反馈信号是否为故障检测指令对应的反馈信号，包括：
88.判断在第三预设时间段内是否接收到反馈信号；
89.若接收到反馈信号，则判定反馈信号不为故障检测指令对应的反馈信号；
90.若未接收到反馈信号，则判定反馈信号为故障检测指令对应的反馈信号。
91.为了准确地检测多芯线材中的线路是否正常接地，本技术中，在铁路领域中，可以将车体本身看作是地，主设备除了与多芯线材连接外还与车体连接，在检测线路是否正常接地时，将从设备处的供电断开，此时主设备与车体连通，产生外部中断信号，由于线路正
常接地时线路两端的电压应为零，所以可以将该电压作为反馈信号，当该电压为零也即没接收到反馈信号时，说明该线路正常接地，所以可以判定反馈信号为故障检测指令对应的反馈信号，以便判定多芯线材正常，否则，当电压不为零也即接收到反馈信号时，说明该线路接地异常，此时判定其不为故障检测指令对应的反馈信号，以判定多芯线材故障。基于此，可以准确地检测多芯线材中的线路是否正常接地。
92.作为一种优选的实施例，当故障检测指令为窜线检测指令时，根据故障检测指令选择多芯线材中的n条线路作为发送线路并将m条线路作为接收线路，包括：
93.根据故障检测指令选择多芯线材的指定线路作为发送线路；
94.将多芯线材中剩余的所有线路作为接收线路。
95.为了准确地检测多芯线材中是否有窜线故障，本技术中，考虑到窜线故障指的是多芯线材中的某条线路接触到了另一条线路，然后导致本应从该条线路进行传输的检测信号变到了另一条线路上进行传输，可见，若需要检测某条线路是否有窜线故障，则需要检测除了该条线路外的其他线路中是否有该线路对应的检测信号或反馈信号，基于此，在确定了多芯线材中的哪些线路作为发送线路后，再将多芯线材中的除了发送线路外的其他所有线路都均为接收线路，以便确定发送线路是否与某条接收线路窜线。进一步的，为了更准确地检测每条线路，每次检测可以只将一条线路作为发送线路。基于此，可以准确地检测多芯线材中是否有窜线故障。
96.作为一种优选的实施例，判断反馈信号是否为故障检测指令对应的反馈信号，包括：
97.获取各条接收线路的电压；
98.判断各条接收线路的电压是否与各条接收线路自身对应的预设电压均一致；
99.若存在不一致，则判定不为故障检测指令对应的反馈信号。
100.为了简单地判断多芯线材中的线路是否存在故障，本技术中，考虑到部分故障检测指令不需要根据反馈信号所包含的数据来判断多芯线材是否故障，而是通过是否接收到反馈信号本身来进行判断，基于此，可以将接收线路处的电压作为反馈信号，从设备在接收到检测信号后则在接收线路处产生电压信号，此时检测到其电压值若为该线路对应的预设电压值，即可说明该线路正常，否则进入判定不为故障检测指令对应的反馈信号的步骤，以便判定多线线材故障。例如，当故障检测指令为导通检测指令时，若某条线路断路，则主设备在该条线路上检测到的电压为零，即可判定该线路存在故障，可见，不需要通过反馈信号中所包含的数据来判断该线路是否故障，能够简单地判断反馈信号是否为故障检测指令对应的反馈信号。
101.作为一种优选的实施例，根据故障检测指令选择多芯线材中的n条线路作为发送线路，包括：
102.根据故障检测指令控制主设备中的与多芯线材的各条线路一一对应连接的各个控制开关的开关状态；
103.将开关状态为闭合状态的所有控制开关对应的线路作为发送线路。
104.为了准确地选择多芯线材中的指定线路作为发送线路，本技术中，考虑到在实际测试过程中可能会由于主设备内部逻辑错误或者受到外部影响等原因，会将检测信号通过错误的线路发送给从设备，所以可以设置多个控制开关，控制开关设置在主设备与多芯线
材之间，多芯线材中的每根线路与每个控制开关一一对应连接，当主设备获取到故障检测指令时，不仅会确定多芯线材中的哪些路线作为发送路线，还会控制各个控制开关的开关状态，将需要发送路线对应的控制开关闭合，并控制其他控制开关断开，以便检测信号只能够从闭合的控制开关对应的线路处发送给从设备。进一步的，为了避免接收不到反馈信号，从设备可以在接收到检测信号生成反馈信号后，先等主设备闭合接收路线对应的控制开关，再将反馈信号发送给主设备。基于此，可以准确地选择多芯线材中的指定线路作为发送线路。
105.请参照图5，图5为本技术提供的另一种多芯线材的故障检测装置的结构示意图，包括：
106.存储器21，用于存储计算机程序；
107.处理器22，用于执行计算机程序时实现如上述的多芯线材的故障检测方法的步骤。
108.对于本技术提供的一种多芯线材的故障检测装置的详细介绍，请参照上述多芯线材的故障检测方法的实施例，本技术在此不再赘述。
109.本技术还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的多芯线材的故障检测方法的步骤。
110.对于本技术提供的一种计算机可读存储介质的详细介绍，请参照上述多芯线材的故障检测方法的实施例，本技术在此不再赘述。
111.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
112.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。