【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气设备领域，特别涉及一种智能线束插接装置。
技术介绍
1、在现有的技术中，线束一般都是由多个电线电缆和线束插头组成，现有的线束插接方法都是通过人工根据事先准备好的插接图纸来实现电线电缆的插接，此种插接方法中，操作人员需要不断地对照着插接图纸来插接，工作效率低，需要很长时间的培训才能够掌握相关技术，且极易出错，出错后查错困难，提高了使用者的劳动强度的同时也造成了生产周期长，成品率不高等问题。
2、同时，复杂电气设备的接线工作占据整体制造的大量工时，是组装成本最高的工序，也是最容易出现质量问题的工序。将设备制造时的电气接线工艺转换为插接件的插紧工艺是所有电气产品量产时的重要考虑。应用插紧工艺，需要对线束进行整体设计，将元器件的线头设计为插接头等。对于非标工业设备，原型电气设备、小批量的机械电气设备等，设计线束和相关插接件经常是不切合实际的。虽然定制开发标准线束，可以部分地解决人工接线的问题，但定制开发标准线束实际上只是将电气拓扑固化，并协议好各个元器件的插接件，交由更专业的电线线束制造厂家按照要求制造出带好插接件端子的整个线束，使得电气制造人员只需要做插接动作即可完成电气联通，但它仍有以下缺陷：
3、(1)针对标准产品开发，难以充分满足定制化需求。
4、(2)主线束外形(长度)固定，同系列产品的不同尺寸设备不一定能共用同一种主线束，也无法满足设备尺寸变更的情况。
5、(3)主线束设计周期较长，且设计定型后元器件难以更换。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种智能线束插接装置，根据连接需求智能生成连接指令，工人只需完成物理端口接插即可，而无需关心线路内部连接机制，而且主线束为标准线束，可由任意切割出各类长度，满足各种不同尺寸设备的需求。
2、为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现。
3、一种智能线束插接装置，包括：工控设备、线束根、线束节点，其中，
4、工控设备，与线束根通过总线连接，用于接收线束节点状态信息和连接需求信息，还能够向线束根发送指令信息；
5、线束根，与线束节点通过主线束连接，用于接收来自工控设备的指令信息，并将指令信息通过主线束下发给线束节点；还能接收线束节点发送的节点状态信息，并通过总线传递给工控设备；
6、线束节点至少有2个，通过主线束串行连接，由微控制器、三通阵列和非阻塞式开关网络构成，用于接收、转发指令信息，或者生成节点状态信息，根据指令信息设置三通阵列和非阻塞式开关网络。
7、进一步的，主线束保护多芯电缆以及通信线和电源线。
8、进一步的，线束节点包括微控制器、三通阵列和非阻塞式开关网络，其中，
9、微控制器，用于向线束根或上级线束节点发送自身和下级线束节点状态信息，向下级线束节点发送指令信息；根据指令信息控制三通阵列和非阻塞式开关网络中开关网络的联通或断开；
10、三通阵列，包含多个三通电路，三通电路的第一端口、第二端口、第三端口分别连接上级主线束中的一根芯线、下级主线束的对应芯线以及非阻塞式开关网络中的非客户侧端口；
11、非阻塞式开关网络，包括客户侧端口、非客户侧端口以及两者之间的开关网络，客户侧端口用于与线束节点的物理端口相连接，非客户侧端口用于与三通电路的第三端口相连接，开关网络用于控制客户侧端口和非客户侧端口之间的联通或断开。
12、进一步的，线束节点中的三通电路的数量与主线束的多芯电缆的线芯数量相同。
13、进一步的，三通电路为继电器或mos/igbt管。
14、进一步的，非阻塞式开关网络为clos网络或者开关矩阵。
15、进一步的，工控设备还用于计算线束节点状态信息并生成指令信息，包括：
16、s1、接收线束节点的开合状态信息，以及连接需求信息；
17、s2、构造一张搜索图，顶点为三通电路的三个端口、非阻塞式开关网络的客户侧端口；两个端口间若存在开关，则对应的两个顶点之间作一条边；将尚未经过搜索确定状态的顶点和边标记为“未使用”状态，已经过搜索确定状态的顶点和边标记为“已被需求使用”状态；
18、s3、遍历连接需求中的每个物理端口顶点，如果与物理端口顶点有边连接的非阻塞式开关网络的非客户侧端口顶点、与该非客户侧端口顶点有边连接的三通电路端口顶点都是“未使用”状态：则进入步骤s4；
19、s4、从一个物理端口对应的顶点开始，在搜索图中，搜索到下一个物理端口对应的顶点的只经过“未使用”状态或“已被需求使用”状态的顶点和边的路径；若找到了该路径，则将路径中顶点和边标记为“已被需求使用”状态；
20、s5、对连接需求中的每个物理端口重复执行s4，然后，将得到的所有标记为“已被需求使用”状态的边所对应的开关生成指令信息。
21、进一步的，在s4中，所述搜索为按深度优先搜索或按广度优先搜索。
22、优选的，在s4中，所述搜索为使用最短路径算法搜索。
23、进一步的，如果两个端口直接连接，则在搜索图中作为一个点。
24、本专利技术提供的智能线束插接装置，具有如下有益效果：
25、(1)元器件接入电气拓扑，无需考虑线序、分线、并线等细节问题(如某一根线需要分成多根线和其他元器件相连等类似问题)。只需要将元器件出线整体插入可编程继电器阵列。由可编程继电器阵列通过软件定义完成。
26、(2)由于元器件接入电气拓扑时将出线整体插入可编程继电器阵列，因此可设计单一插接件进行插接，从而消除电气接线工作以及对电气接线工艺的检查调试需求。降低了人力成本。
27、(3)可编程线束节点间的线束为标准线束，可由任意切割出各类长度的线束，从而满足各种不同尺寸设备的需求。
28、(4)可编程线束节点空间占用较小，利于机电产品的小型化。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种智能线束插接装置，其特征在于，包括：工控设备、线束根、线束节点，其中，
2.根据权利要求1所述的智能线束插接装置，其特征在于，主线束包含多芯电缆以及通信线和电源线。
3.根据权利要求1所述的智能线束插接装置，其特征在于，线束节点包括微控制器、三通阵列和非阻塞式开关网络，其中，
4.根据权利要求3所述的智能线束插接装置，其特征在于，线束节点中的三通电路的数量与主线束的多芯电缆的线芯数量相同。
5.根据权利要求3所述的智能线束插接装置，其特征在于，三通电路为继电器或MOS/IGBT管。
6.根据权利要求3所述的智能线束插接装置，其特征在于，非阻塞式开关网络为Clos网络或者开关矩阵。
7.根据权利要求1所述的智能线束插接装置，其特征在于，工控设备还用于计算线束节点状态信息并生成指令信息，包括：
8.根据权利要求7所述的智能线束插接装置，其特征在于，在S4中，所述搜索为按深度优先搜索或按广度优先搜索。
9.根据权利要求7所述的智能线束插接装置，其特征在于，在S4中，所述搜索为使用最短
10.根据权利要求7所述的智能线束插接装置，其特征在于，如果两个端口直接连接，则在搜索图中作为一个顶点。
...【技术特征摘要】
1.一种智能线束插接装置，其特征在于，包括：工控设备、线束根、线束节点，其中，
2.根据权利要求1所述的智能线束插接装置，其特征在于，主线束包含多芯电缆以及通信线和电源线。
3.根据权利要求1所述的智能线束插接装置，其特征在于，线束节点包括微控制器、三通阵列和非阻塞式开关网络，其中，
4.根据权利要求3所述的智能线束插接装置，其特征在于，线束节点中的三通电路的数量与主线束的多芯电缆的线芯数量相同。
5.根据权利要求3所述的智能线束插接装置，其特征在于，三通电路为继电器或mos/igbt管。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘诗聪，
申请(专利权)人：上海懒书智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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