CN109031463A - 一种用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置与方法，该装置包含电源模块、微处理器、供电插头、缆线插头、LED指示灯、复位按键以及设置在装置外部的外壳。电源模块与供电插头连接，微处理器与电源模块、缆线插头、LED指示灯、复位按键分别连接；供电插头、缆线插头、LED指示灯、复位按键分别从外壳露出。缆线插头共四个，分别为航空缆线标准10针插头公头和母头、航空缆线标准6针插头公头和母头。LED指示灯有两个，分别为缆线***LED指示灯和缆线状态LED指示灯。本发明还提供了该装置用于航空电法仪缆线现场快速检测的方法。本发明能够在仪器工作现场提供快速的缆线排障作业，为现场排障节约宝贵时间。

Description

一种用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置与方法

技术领域

本发明涉及一种地球物理仪器行业的缆线快速检测装置与方法，具体地，涉及一种用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置与方法。

背景技术

航空电磁法通称航空电法，是用来快速普查良导电金属矿的航空物探方法。它是通过研究由人工或天然形成的电磁场对地质体感应激发产生的异常场特征和规律(即应用交变电磁场的感应原理)，来寻找矿体或解决某些地质问题的。主要是用来快速普查良导性金属矿体如富铜、富铁，对大面积地质填图、圈定近地表的基岩起伏，研究地下水和冰冻层等方面也有一定效果。

该方法中使用的航空电法仪在使用过程中，使用环境往往是野外森林、荒漠等人烟稀少的区域，其恶劣的现场环境往往造成仪器的故障，排障需要大量的时间及精力，还需要直升机等航空器处于空闲的待机状态，一旦停下排障，人力财力耗费巨大。由于航空电法仪在工作时需要直升机等航空器搭载，时间成本很高。而且航空电法仪为高精尖产品，市面上现存的数量有限，航空电法仪的缆线检测现为空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测装置与方法，用于航空电法仪现场快速检测，克服现有技术的缺陷，在仪器工作现场提供快速的缆线排障作业。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其中，所述的装置包含电源模块、微处理器、供电插头、缆线插头、LED指示灯、复位按键以及设置在装置外部的外壳；所述的电源模块与供电插头连接，所述的微处理器与电源模块、缆线插头、LED指示灯、复位按键分别连接；所述的供电插头、缆线插头、LED指示灯、复位按键分别从外壳露出。所述的装置用于-40℃-80℃的野外环境下检测航空电法仪专用缆线。

上述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其中，所述的缆线插头共四个，分别为航空缆线标准10针插头公头和母头、航空缆线标准6针插头公头和母头，即6针航空专用公母接头和10针航空专用公母接头，四个缆线插头可以检测两种缆线；所述的航空缆线标准10针插头公头和母头设置在装置外壳的一侧，航空缆线标准6针插头公头和母头设置在外壳的另一侧。

上述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其中，所述的外壳为铝合金长方体形外壳，其由上面板、下面板、左面板和右面版四块面板组成；所述的左面板和右面版均为矩形平板，上面板是由一块矩形顶板以及从其两侧长边垂直向下设置的两块矩形侧板组成的三折板；下面板是是由一块矩形底板以及从其两侧长边垂直向上设置的两块矩形侧板组成的三折板；上面板和下面板大小相同且上下对称设置，其矩形侧板上下相接并固定，左面板和右面板分别设置在上面板和下面板的两侧；左面板和右面板大小相同，其高度即短边长度分别为上面板和下面板的矩形侧板高度之和，其长度即长边长度与上面板、下面板的宽度即矩形底板或矩形侧板的短边长度相等。

上述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其中，所述的左面板上设有两个圆孔，分别安装航空缆线标准10针插头公头和母头；右面板上设有三个圆孔，依次分别安装航空缆线标准6针插头公头和母头，以及供电插头；上面板上设有一大二小共三个圆孔，分别安装一个复位按键和两个LED指示灯。

上述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其中，所述的复位按键为面板安装式轻触开关。在检测装置使用完毕后或在下一次检测装置使用前通过复位按键进行装置复位。

上述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其中，所述的LED指示灯为工业级面板安装式指示灯，两个LED指示灯分别为缆线***LED指示灯和缆线状态LED指示灯，用于指示检测结果。

上述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其中，所述的供电插头为航空电源插头公头，是航空专用三插头，即3Pin航空专用电源插头。

上述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其中，所述的电源模块为5-36V宽电压输入、5V电压输出的向微处理器供电的电源转换电路板。

上述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其中，所述的微处理器为STM32微处理器，进行检测处理。优选地，设置包含STM32微处理器的微处理器电路板。

本发明还提供了上述的装置用于航空电法仪缆线现场快速检测的方法，其中，所述的方法是通过微处理器的处理，完成对航空电法仪缆线的现场快速检测，具体的处理过程包含：步骤1.将微处理器的引脚初始化，将缆线插头公头所接引脚全部设置为输出模式，将缆线插头母头所接引脚全部设置为读取模式；引脚分别为1～10针引脚；步骤2.将公头所接引脚全部设置为高电平；步骤3.从母头所接引脚读取电平状态；步骤4.处理母头所接引脚读取的电平信号，具体处理过程如下：4(a)，若7-10针中有任何一个引脚读到了高电平，则说明***了10针缆线；4(b)，若4(a)不满足，若1-6针有任何一个引脚读到了高电平，则说明***了6针缆线；4(c)，若4(a)、4(b)都不满足，则说明未***缆线；步骤5.通过步骤4，已经得出是否***了缆线或***了何种缆线；将此结果用缆线***LED指示灯显示，其中，闪烁表示没有缆线***，常亮表示6针线***，常暗表示10针线***；步骤6.将全部公头所接引脚全部设置为高电平；步骤7.从母头所接引脚读取电平状态；步骤8.处理母头所接引脚读取的电平信号，具体处理过程如下：8(a)，若读取的电平信号至少有一根是低电平，则缆线有断路存在；8(b)，若读取的电平信号全部是高电平，则缆线无断路存在；步骤9.通过步骤8，已经得出是否有断路存在；若存在，则将此结果用缆线状态LED指示灯表示，灯常灭表示断路；若不存在断路，则按下面步骤继续测试是否存在短路；步骤10.将公头所接引脚的第一针设为高电平，其它所有引脚设置为读状态，并且设置为PULLDOWN(拉下)模式；步骤11.从母头端读取电平；处理母头所接引脚读取的电平信号，具体处理过程如下：11(a)，若除母头第一针以外全部是低电平，则第一针无短路存在；重复步骤10并将第一针改为下一针直至全部针检测完毕或检测到短路；11(b)，若除第一针以外任何一针是高电平，说明短路存在；步骤12.通过步骤11，已经得出是否有短路存在，若存在，将缆线状态LED指示灯6闪烁表示存在短路，若不存在，则将缆线状态LED指示灯常亮表示缆线正常；步骤13.重复步骤1进行无限循环使缆线一直处于被检测状态。

本发明提供的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置与方法具有以下优点：

本发明设置了航空电源模块，采用标准航空电源插头，可以在现场直接从直升机等飞行器取电；接口为航空电法仪专用航空插；拥有复位按键在插电状态下可以实现无感超快速重启；拥有两个LED指示灯可以通过闪烁、常亮、灭等状态进行人机交互；上电或复位后指示灯先进行自检；采用STM32作为主控制器。由于航空电法仪在工作时需要直升机等航空器搭载，时间成本很高，本装置可以为现场排障节约宝贵时间。

附图说明

图1为本发明的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置的外形示意图。

图2为本发明的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置的分解示意图。

图3为本发明的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置的检测流程图。

图4为本发明的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置的微处理器电路原理图。

其中：1、航空缆线标准10针插头公头；2、航空缆线标准10针插头母头；3、左面板；4、缆线***LED指示灯；5、复位按键；6、缆线状态LED指示灯；7、上面板；8、右面板；9、航空缆线标准6针插头公头；10、航空缆线标准6针插头母头；11、供电插头；12、微处理器；13、下面板；14、电源模块；15、外壳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

如图1所示和图2所示，本发明提供的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，包含电源模块14、微处理器12、供电插头11、缆线插头、LED指示灯、复位按键5以及设置在装置外部的外壳15；电源模块14与供电插头11连接，微处理器12与电源模块14、缆线插头、LED指示灯、复位按键5分别连接；供电插头11、缆线插头、LED指示灯、复位按键5分别从外壳15露出。该装置用于-40℃-80℃的野外环境下检测航空电法仪专用缆线。

缆线插头共四个，分别为航空缆线标准10针插头公头1和航空缆线标准10针插头母头2、航空缆线标准6针插头公头9和航空缆线标准6针插头母头10；航空缆线标准10针插头公头1和航空缆线标准10针插头母头2设置在装置外壳15的一侧，航空缆线标准6针插头公头9和航空缆线标准6针插头母头10设置在外壳15的另一侧。

外壳15为铝合金长方体形外壳，其由上面板7、下面板13、左面板3和右面版四块面板组成；左面板3和右面版均为矩形平板，上面板7是由一块矩形顶板以及从其两侧长边垂直向下设置的两块矩形侧板组成的三折板；下面板13是是由一块矩形底板以及从其两侧长边垂直向上设置的两块矩形侧板组成的三折板。

左面板3上设有两个圆孔，分别安装航空缆线标准10针插头公头1和航空缆线标准10针插头母头2；右面板8上设有三个圆孔，依次分别安装航空缆线标准6针插头公头9和航空缆线标准6针插头母头10，以及供电插头11；上面板7上设有一大二小共三个圆孔，分别安装一个复位按键5和两个LED指示灯。

复位按键5为面板安装式轻触开关。LED指示灯为工业级面板安装式指示灯，两个LED指示灯分别为缆线***LED指示灯4和缆线状态LED指示灯6。

供电插头11是航空专用三插头。电源模块14为5-36V宽电压输入、5V电压输出的向微处理器12供电的电源转换电路板。微处理器12为STM32微处理器。

本发明还提供了该装置用于航空电法仪缆线现场快速检测的方法，该方法是通过微处理器的处理，完成对航空电法仪缆线的现场快速检测。

下面结合实施例对本发明提供的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置做更进一步描述。

实施例1

一种用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，包含电源模块14、微处理器12、供电插头11、缆线插头、LED指示灯、复位按键5以及设置在装置外部的外壳15。该装置用于-40℃-80℃的野外环境下检测航空电法仪专用缆线。

电源模块14与供电插头11连接，微处理器12与电源模块14、缆线插头、LED指示灯、复位按键5分别连接；供电插头11、缆线插头、LED指示灯、复位按键5分别从外壳15露出。

供电插头11为航空电源插头公头，是航空专用三插头，即3Pin航空专用电源插头。

电源模块14为5-36V宽电压输入、5V电压输出的向微处理器12供电的电源转换电路板。

微处理器12为STM32微处理器，进行检测处理。优选地，设置包含STM32微处理器的微处理器电路板。

缆线插头共四个，分别为航空缆线标准10针插头公头1和航空缆线标准10针插头母头2、航空缆线标准6针插头公头9和航空缆线标准6针插头母头10，即6Pin航空专用公母接头和10Pin航空专用公母接头，四个缆线插头可以检测两种缆线；航空缆线标准10针插头公头1和航空缆线标准10针插头母头2设置在装置外壳15的一侧，航空缆线标准6针插头公头9和航空缆线标准6针插头母头10设置在外壳15的另一侧。

外壳15为铝合金长方体形外壳，其由上面板7、下面板13、左面板3和右面版四块面板组成；左面板3和右面版均为矩形平板，上面板7是由一块矩形顶板以及从其两侧长边垂直向下设置的两块矩形侧板组成的三折板；下面板13是是由一块矩形底板以及从其两侧长边垂直向上设置的两块矩形侧板组成的三折板；上面板7和下面板13大小相同且上下对称设置，其矩形侧板上下相接并固定，左面板3和右面板8分别设置在上面板7和下面板13的两侧；左面板3和右面板8大小相同，其高度即短边长度分别为上面板7和下面板13的矩形侧板高度之和，其长度即长边长度与上面板7、下面板13的宽度即矩形底板或矩形侧板的短边长度相等。

左面板3上设有两个圆孔，分别安装航空缆线标准10针插头公头1和航空缆线标准10针插头母头2；右面板8上设有三个圆孔，依次分别安装航空缆线标准6针插头公头9和航空缆线标准6针插头母头10，以及供电插头11；上面板7上设有一大二小共三个圆孔，分别安装一个复位按键5和两个LED指示灯。

复位按键5为面板安装式轻触开关。在检测装置使用完毕后或在下一次检测装置使用前通过复位按键5进行装置复位。LED指示灯为工业级面板安装式指示灯，两个LED指示灯分别为缆线***LED指示灯4和缆线状态LED指示灯6，用于指示检测结果。

本实施例还提供了该装置用于航空电法仪缆线现场快速检测的方法，该方法为：在使用时，通过嵌入式软件***加载到微处理器电路板的STM32微处理器里面，通过微处理器12的处理，完成对航空电法仪缆线的现场快速检测。

参见图3所示，该方法的检测过程包括以下步骤。

步骤1.将微处理器12初始化引脚，将公头所接引脚全部设置为输出模式，将母头所接引脚全部设置为读取模式。引脚分别为1～10针(Pin)引脚。

步骤2.将公头所接引脚全部设置为高电平。

步骤3.从母头所接引脚读取电平状态。

步骤4.处理母头所接引脚读取的电平信号，具体处理过程如下：

4(a)，若7-10Pin中有任何一个引脚读到了高电平，则说明***了10Pin缆线。

4(b)，若4(a)不满足，若1-6Pin有任何一个引脚读到了高电平，则说明***了6Pin缆线。

4(c)，若4(a)、4(b)都不满足，则说明未***缆线。

步骤5.通过步骤4，已经得出是否***了缆线或***了何种缆线。将此结果用缆线***LED指示灯4显示，其中，闪烁表示没有缆线***，常亮表示6针线***，常暗表示10针线***。

步骤6.将全部公头所接引脚全部设置为高电平。

步骤7.从母头所接引脚读取电平状态。

步骤8.处理母头所接引脚读取的电平信号，具体处理过程如下：

8(a)、若读取的电平信号至少有一根是低电平，则缆线有断路存在。

8(b)、若读取的电平信号全部是高电平，则缆线无断路存在。

步骤9.通过步骤8，已经得出是否有断路存在。若存在，则将此结果用缆线状态LED指示灯6表示，灯常灭表示断路。若不存在断路，则按下面步骤继续测试是否存在短路。

步骤10.将公头所接引脚的第一针设为高电平，其它所有引脚设置为读状态，并且设置为PULLDOWN模式。

步骤11.从母头端读取电平。处理母头所接引脚读取的电平信号，具体处理过程如下：

11(a)，若除母头第一针以外全部是低电平，则第一针无短路存在。重复步骤10并将第一针改为下一针直至全部针检测完毕或检测到短路。

11(b)，若除第一针以外任何一针是高电平，说明短路存在。

步骤12.通过步骤11，已经得出是否有短路存在，若存在，将缆线状态LED指示灯6闪烁表示存在短路，若不存在，则将缆线状态LED指示灯6常亮表示缆线正常。

步骤13.重复步骤1进行无限循环使缆线一直处于被检测状态。

其中，该微处理器为现有产品，其电路原理参见图4所示。

本发明提供的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置为航空电法仪陪跑设备的首创，解决了电法仪现场缆线检测问题，可以快速进行缆线故障排除，其专门用于航空电法仪的高度定制化，为此排障作业争取了极为宝贵的时间。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其特征在于，所述的装置包含电源模块、微处理器、供电插头、缆线插头、LED指示灯、复位按键以及设置在装置外部的外壳；

所述的电源模块与供电插头连接，所述的微处理器与电源模块、缆线插头、LED指示灯、复位按键分别连接；所述的供电插头、缆线插头、LED指示灯、复位按键分别从外壳露出；

所述的装置用于-40℃-80℃的野外环境下检测航空电法仪专用缆线。

2.如权利要求1所述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其特征在于，所述的缆线插头共四个，分别为航空缆线标准10针插头公头和母头、航空缆线标准6针插头公头和母头；所述的航空缆线标准10针插头公头和母头设置在装置外壳的一侧，航空缆线标准6针插头公头和母头设置在外壳的另一侧。

3.如权利要求2所述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其特征在于，所述的外壳为铝合金长方体形外壳，其由上面板、下面板、左面板和右面版四块面板组成；所述的左面板和右面版均为矩形平板，上面板是由一块矩形顶板以及从其两侧长边垂直向下设置的两块矩形侧板组成的三折板；下面板是是由一块矩形底板以及从其两侧长边垂直向上设置的两块矩形侧板组成的三折板。

4.如权利要求3所述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其特征在于，所述的左面板上设有两个圆孔，分别安装航空缆线标准10针插头公头和母头；右面板上设有三个圆孔，依次分别安装航空缆线标准6针插头公头和母头，以及供电插头；上面板上设有一大二小共三个圆孔，分别安装一个复位按键和两个LED指示灯。

5.如权利要求4所述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其特征在于，所述的复位按键为面板安装式轻触开关。

6.如权利要求4所述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其特征在于，所述的LED指示灯为工业级面板安装式指示灯，两个LED指示灯分别为缆线***LED指示灯和缆线状态LED指示灯。

7.如权利要求4所述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其特征在于，所述的供电插头是航空专用三插头。

8.如权利要求1所述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其特征在于，所述的电源模块为5-36V宽电压输入、5V电压输出的向微处理器供电的电源转换电路板。

9.如权利要求8所述的用于航空电法仪缆线现场快速检测的装置，其特征在于，所述的微处理器为STM32微处理器。

10.一种如权利要求1～9中任意一项所述的装置用于航空电法仪缆线现场快速检测的方法，其特征在于，所述的方法是通过微处理器的处理，完成对航空电法仪缆线的现场快速检测，具体的处理过程包含：

步骤1.将微处理器的引脚初始化，将缆线插头公头所接引脚全部设置为输出模式，将缆线插头母头所接引脚全部设置为读取模式；引脚分别为1～10针引脚；

步骤2.将公头所接引脚全部设置为高电平；

步骤3.从母头所接引脚读取电平状态；

步骤4.处理母头所接引脚读取的电平信号，具体处理过程如下：

4(a)，若7-10针中有任何一个引脚读到了高电平，则说明***了10针缆线；

4(b)，若4(a)不满足，若1-6针有任何一个引脚读到了高电平，则说明***了6针缆线；

4(c)，若4(a)、4(b)都不满足，则说明未***缆线；

步骤5.通过步骤4，已经得出是否***了缆线或***了何种缆线；将此结果用缆线***LED指示灯显示，其中，闪烁表示没有缆线***，常亮表示6针线***，常暗表示10针线***；

步骤6.将全部公头所接引脚全部设置为高电平；

步骤7.从母头所接引脚读取电平状态；

步骤8.处理母头所接引脚读取的电平信号，具体处理过程如下：

8(a)，若读取的电平信号至少有一根是低电平，则缆线有断路存在；

8(b)，若读取的电平信号全部是高电平，则缆线无断路存在；

步骤9.通过步骤8，已经得出是否有断路存在；若存在，则将此结果用缆线状态LED指示灯表示，灯常灭表示断路；若不存在断路，则按下面步骤继续测试是否存在短路；

步骤10.将公头所接引脚的第一针设为高电平，其它所有引脚设置为读状态，并且设置为PULLDOWN模式；

步骤11.从母头端读取电平；处理母头所接引脚读取的电平信号，具体处理过程如下：

11(a)，若除母头第一针以外全部是低电平，则第一针无短路存在；重复步骤10并将第一针改为下一针直至全部针检测完毕或检测到短路；

11(b)，若除第一针以外任何一针是高电平，说明短路存在；

步骤12.通过步骤11，已经得出是否有短路存在，若存在，将缆线状态LED指示灯6闪烁表示存在短路，若不存在，则将缆线状态LED指示灯常亮表示缆线正常；

步骤13.重复步骤1进行无限循环使缆线一直处于被检测状态。