電纜故障自動定位系統的設計與實現
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2.1.1監控裝置主程序
監控裝置主程序如圖7所示。它主要執行如下動作：
（1）系統初始化，包括數據緩沖區、軟件標志、MCU的I/O端口、定時器、串行口波特率及中斷向量表的初始化。
（2）接收鍵盤輸入，包括本機標識、報警電話號碼、復核電話號碼、被監測線路長度、語音數據、密碼等參數的顯示及設定。
（3）對線路狀態和環境進行監測，若線路發生故障或機房環境發生異常，則進行線路長度測量或環境參數測量，并通過電話網絡發送報警信息。
（4）若有遠程控制電話呼入，在密碼核對正確后，用戶可以進行遠程參數查詢和修改。
2.1.2電容/電阻檢測函數
當線路發生故障時，由NE555/LM311線路電容/電阻轉化為相應頻率，送給Timer1/Timer3的捕獲引腳ICP1/ICP3。其輸入捕獲單元可精確捕獲ICP1/ICP3引腳發生的外部事件及發生的時刻，調用電容/電阻檢測函數計算單位時間內觸發事件的次數，從而精確計算出頻率值及相應的電容/電阻值。由于電容/電阻電纜長度成比例關系，因此在故障未發生時，定期測量整個線路的電容/是阻值，計算出單位電容/電阻的線路長度；在故障發生時，測量故障線路的電容/電阻值，并換算出故障電纜長度。為減少系統誤差，電容/電阻檢測函數先測量標準電容/電阻，然后測量線路電容/電阻，從而提高測量精度。
3 系統測試
系統測量電路經過DESIGN EXPLORE 99 SE軟件仿真測試，待測電容在1nF～1000 nF之間，輸出頻率在28.8Hz～28.8kHz之間（或待測電阻在0～10kΩ之間，輸出頻率在0～9kHz之間），待測的電容/電阻與頻率成線性關系。本文以齊齊哈爾電信局測試數據為例，采用在電信領域廣泛使用的0.4mm線徑電纜進行測試，首先對每路電纜的一對線路全長進行10次電容/電阻測量，計算出單位長度的電容/電阻值；然后對每一路電纜故障進行模擬測試，得到測試數據表。由表1可知，每條線的單位長度電容/電阻值是變化的，若按固定常數50nF/km計算，則由測量得到的電容/電阻值計算出的電纜長度的相對誤差在2%以上。然而，由于每條鋪設的電纜的型號、所處環境不同以及施工的復雜性，導致單位長度電容/電阻值很難由理論計算得出。因此，針對特定電纜，定期地測試其總長度以及相應的電容/電阻值，計算出單位長度電容/電阻值，并形成所有被測電纜的單位長度電容/電阻值表。當故障發生時，由測得電容/電阻值同查表得到的單位長度電容/電阻值的乘積而得到故障點的電纜長度。由表1可知，測量相對誤差在1%以內，最長距離為20公里，完全能滿足用戶的需要。
系統可監測最長距離為20公里，精度為1%，無誤報情況發生；系統結構緊湊、功能齊全、使用簡單易學，成本低，具備電話機功能，已在國內大量應用。
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