[发明专利]同轴电缆材料微波特性在线监测和诊断装置及方法

权利要求书

1.一种同轴电缆材料微波特性在线监测和诊断方法，其特征在于：所述同轴电缆材料微波特性在线监测和诊断装置包括：

采集模块：包括PC机和测量仪器，所述PC机与微波测量仪器通过通讯接口连接，PC机利用编程语言提供的VISA库，调用SCPI命令实现仪器监控，完成对数据的实时采集；

数据处理和分析模块：包括数据清洗模块、数据筛选模块和数据分析模块，通过自动筛选、处理和分析采集到的测量数据，并统计和分析其分布情况；

在线检测模块：比较每个采样点的分布情况，通过其分布之间的差异来判断好坏，整体分析监测数据的分布情况，并进行线缆产品的故障查找、定位和诊断；

一种同轴电缆材料微波特性在线监测和诊断方法，包括如下步骤：

(1)数据采集：利用微波测量仪器的通讯接口，将PC与测量仪器连接起来，利用编程语言提供的VISA库，调用SCPI命令实现仪器监控，完成对数据的实时采集；

(2)数据处理和分析：通过设计的程序，自动筛选、处理和分析采集到的测量数据，统计分析其分布情况，利用其分布情况，消除生产线上抖动因素对实际测量的影响；

(3)在线监测：比较每个采样点的分布情况，通过其分布之间的差异来判断好坏，整体分析监测数据的分布情况，并进行线缆产品的故障查找、定位和诊断；

步骤(2)依次包括数据清洗、数据筛选和数据分析步骤，其中数据清洗步骤去除冗余、空白、错误的测量数据；数据筛选步骤筛选出可用的数据，并进行整理和分类；数据分析步骤统计分析数据分布情况，提取有用信息；

步骤(2)具体数据处理和分析过程如下：

实时采集到损耗、相位和驻波比数据后，对数据进行清洗，去除掉冗余、空白、错误的数据，采用的方法是离群点检测算法，去除掉异常数据；

将清洗后的数据保存，针对同轴电缆产品要求的工作频率，选取合适的频点，并筛选出这些频点的损耗和相位数据，并进行整理和分类；

统计上述频点的损耗和相位数据在数值上的分布情况，作出散点图，并根据散点图，设计数据拟合算法，作出分布拟合曲线。

2.根据权利要求1所述的一种同轴电缆材料微波特性在线监测和诊断方法，其特征在于所述通讯接口采用LAN口、串口或GPIB接口。

3.根据权利要求1所述的一种同轴电缆材料微波特性在线监测和诊断方法，其特征在于：所述编程语言采用Python语言、LabVIEW、Visual Basic中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种同轴电缆材料微波特性在线监测和诊断方法，其特征在于：步骤(1)所述的通讯接口采用LAN口、串口或GPIB接口。

5.根据权利要求1所述的一种同轴电缆材料微波特性在线监测和诊断方法，其特征在于：步骤(1)所述的编程语言采用Python语言、LabVIEW、Visual Basic中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种同轴电缆材料微波特性在线监测和诊断方法，其特征在于：步骤(3)中同一时刻，单个采样点重复测量多次，得到数据分布情况，并比较每个采样点的分布情况，并通过其分布的最大概率之间的差异来判断好坏，而不是简单地根据数值上的差别来判断。

7.根据权利要求6所述的一种同轴电缆材料微波特性在线监测和诊断方法，其特征在于：步骤(3)具体在线监测过程如下：

监测前，首先需建立好缆的标准：建立好缆的标准有两种方式，一种是根据经验，直接预设数值上的阈值；一种是统计分析一段时间内的测量数据，统计分析其分布情况，得到分布曲线，进而根据分布曲线的峰值点和分布情况，动态建立标准；

标准建立后，针对每个采样时刻，实时测量、采集、处理和分析它的损耗、相位、驻波比的测量数据，采用分布曲线标准时，每个采样时刻重复测量多次，统计和分析，得到其近似正态分布情况，并与好缆标准进行比较；

当实测数据的分布曲线与好缆标准曲线差别较小时，判定为正常，则继续生产；当差别较大时，判定为异常，则进行音频报警，提示生产人员进行相关处理；

同时，记录异常时刻，以及该异常时刻的数据分布情况，从而建立缺陷数据库，后期可整体分析所有的异常情况，判断缺陷的类型和特点。