一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法及装置，用以解决现有的电缆缺陷定位方法，定位缺陷的准确率低且无法同时定位电缆多段缺陷的技术问题。方法包括：计算机设备接收来自矢量网络分析仪的有关目标电缆的阻抗谱测试结果，所述测试结果是所述矢量网络分析仪基于预设测试频率范围而对目标电缆的阻抗谱进行测试而得到的；基于接收到的阻抗谱，通过预设切比雪夫窗函数，确定目标电缆对应的定位函数；根据定位函数确定目标电缆对应的定位曲线，以确定目标电缆对应的多段缺陷。本申请通过上述方法实现了对电缆多段缺陷都能进行精确定位，使得电力检修人员能够根据对目标电缆多段缺陷位置及时进行更换或维修，保证了电网系统运行安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法及装置
本申请涉及电力系统
，尤其涉及一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法及装置。
技术介绍
配网电缆的正常运行关系着工业、农业以及家庭用电的安全进行。现有的配网电缆一般采用交联聚乙烯电缆，但是由于早期配网电缆安装质量管控不足、运行通道环境恶劣、运检技术手段单一，大部分常年运行的配网电缆已出现不同程度的绝缘老化现象，对配网电缆的正常运行造成了极大的隐患。近年来，部分国内外学者开始利用基于频域反射法的电缆宽频阻抗谱技术，实现电缆老化及故障的检出及诊断。但是，这种电缆缺陷定位方法在存在干扰点时容易造成定位精度差的问题，并且，现有的定位方法也无法同时定位多段缺陷，十分不利于在实际环境中的运用。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法及装置，用以解决现有的电缆缺陷定位方法，定位缺陷的准确率低且无法同时定位电缆多段缺陷的技术问题。一方面，本申请实施例提供了一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法，方法包括：计算机设备接收来自矢量网络分析仪的有关目标电缆的阻抗谱测试结果；测试结果是矢量网络分析仪基于预设测试频率范围而对目标电缆的阻抗谱进行测试而得到的；其中，阻抗谱用于指示目标电缆的阻抗与测试频率之间的对应关系；基于接收到的来自矢量网络分析仪的阻抗谱，通过预设切比雪夫窗函数，确定目标电缆对应的定位函数；根据定位函数确定目标电缆对应的定位曲线，并在定位曲线中，确定目标电缆对应的多段缺陷。本申请实施例对电缆多段缺陷进行定位，首先利用矢量网络分析仪在预设测试频率下对目标电缆的阻抗谱进行测试并将结果发送给计算机设备，计算机设备利用切比雪夫窗函数对接收到的阻抗谱进行处理，得出目标电缆对应的定位函数，然后根据定位函数确定定位曲线，从定位曲线中分析出电缆缺陷的具体位置。通过切比雪夫窗函数来处理电缆的阻抗幅值谱，从而得出定位曲线的方法，弥补了以往利用频域反射法定位电缆多段缺陷时，由于信号的多次折反射带来的干扰点影响定位的问题，实现了对目标电缆上的多段缺陷进行定位，同时保证了定位结果的准确性。在本申请的一种实现方式中，确定目标电缆对应的定位函数之前，方法还包括：计算机设备确定目标电缆的长度；基于目标电缆的长度以及预设测试频率范围，确定预设切比雪夫窗函数的对应参数；其中，预设切比雪夫窗函数的对应参数至少包括以下任一项或者多项：预设切比雪夫窗函数对应的采样点数、预设切比雪夫窗函数对应的主瓣峰值与旁瓣峰值之比；根据预设切比雪夫窗函数的对应参数，确定预设切比雪夫窗函数的方程式。在本申请的一种实现方式中，确定目标电缆对应的定位函数，具体包括：计算机设备确定阻抗谱的相关参数；将阻抗谱的相关参数与预设切比雪夫窗函数的方程式进行相乘运算，以得到目标电缆对应的复合函数；对目标电缆对应的复合函数进行离散傅里叶变换，得到目标电缆对应的定位函数。在本申请的一种实现方式中，阻抗谱的相关参数至少包括以下任意一项或者多项：阻抗谱的实部、阻抗谱的虚部、阻抗谱的幅值以及阻抗谱的相位。在本申请的一种实现方式中，根据定位函数确定目标电缆对应的定位曲线，具体包括：计算机设备根据目标电缆对应的定位函数，确定目标电缆对应的定位曲线图，以在定位曲线图中确定目标电缆对应的定位曲线；其中，定位曲线图的横轴代表首端距离，纵轴代表幅值；首端距离用于指示目标电缆上的任一点与目标电缆的任意一个端点之间的距离；幅值用于指示目标电缆的阻抗谱对应的归一化幅值。通过定位函数来确定定位曲线图，并将定位曲线图作为工具，能够更方便的在定位曲线中确定目标电缆的故障缺陷位置。在本申请的一种实现方式中，在定位曲线中，确定目标电缆对应的多段缺陷，具体包括：计算机设备在定位曲线图中，确定若干峰值点；其中，若干峰值点用于指示定位曲线中若干峰值分别对应的首端距离；基于若干峰值点，确定目标电缆对应的两个端点位置以及目标电缆对应的多段缺陷位置。在本申请的一种实现方式中，在计算机设备在定位曲线图中，确定若干峰值点之后，方法还包括：计算机设备在若干峰值点中，确定第一峰值点及第二峰值点；其中，第一峰值点为若干峰值点中对应的首端距离最小的峰值点；第二峰值点为若干峰值点中对应的首端距离最大的峰值点；在定位曲线图中，基于第一峰值点，确定目标电缆的第一端点位置；以及基于第二峰值点，确定目标电缆的第二端点位置。在本申请的一种实现方式中，在确定第一峰值点及第二峰值点之后，方法还包括：计算机设备确定存在于第一峰值点与第二峰值点之间的若干峰值点；并基于存在于第一峰值点与第二峰值点之间的若干峰值点，确定目标电缆对应的多段缺陷位置。在本申请的一种实现方式中，在确定第一峰值点及第二峰值点之后，方法还包括：计算机设备确定第一峰值点与第二峰值点之间，不存在峰值点；计算机设备确定目标电缆不存在缺陷。另一方面，本申请实施例还提供了一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位装置，包括：接收模块，用于接收来自矢量网络分析仪的有关目标电缆的阻抗谱测试结果，测试结果是矢量网络分析仪基于预设测试频率范围而对目标电缆的阻抗谱进行测试而得到的；其中，阻抗谱用于指示目标电缆的阻抗与测试频率之间的对应关系；确定模块，用于基于接收到的来自所述矢量网络分析仪的阻抗谱，通过预设切比雪夫窗函数，确定目标电缆对应的定位函数；确定模块，还用于根据定位函数确定目标电缆对应的定位曲线，并在定位曲线中，确定目标电缆对应的多段缺陷。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法流程图；图2为本申请实施例提供的四种窗函数的时域波形及频域波形的比较图；图3为本申请实施例提供的一种仿真电缆对应的未加窗定位曲线图；图4为本申请实施例提供的一种仿真电缆对应的加窗定位曲线对比图；图5为本申请实施例提供的一种测试电缆的定位曲线图；图6为本申请实施例提供的一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位装置内部结构示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。随着城市化建设的发展，电缆线路在电力的传输与配送系统中占据了越来越大的比重，电缆的正常运行直接关系到社会经济的发展和用电的安全性。电力电缆绝缘结构复杂，包括导体，绝缘，半导电屏蔽，外屏蔽和护套等。交联聚乙烯绝缘电缆是当前国内使用最广泛的电缆类型。到目前为止，国网公司在运配网电缆线路长度已逾55万公里，城市电缆化率已达57.1％，部分发达城市配电网中运行年限逾15年配网电缆已占25％以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法，其特征在于，所述方法包括：/n计算机设备接收来自矢量网络分析仪的有关目标电缆的阻抗谱测试结果，所述测试结果是所述矢量网络分析仪基于预设测试频率范围而对目标电缆的阻抗谱进行测试而得到的；其中，所述阻抗谱用于指示所述目标电缆的阻抗与测试频率之间的对应关系；/n基于接收到的来自所述矢量网络分析仪的阻抗谱，通过预设切比雪夫窗函数，确定所述目标电缆对应的定位函数；/n根据所述定位函数确定所述目标电缆对应的定位曲线，并在所述定位曲线中，确定所述目标电缆对应的多段缺陷。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法，其特征在于，所述方法包括：
计算机设备接收来自矢量网络分析仪的有关目标电缆的阻抗谱测试结果，所述测试结果是所述矢量网络分析仪基于预设测试频率范围而对目标电缆的阻抗谱进行测试而得到的；其中，所述阻抗谱用于指示所述目标电缆的阻抗与测试频率之间的对应关系；
基于接收到的来自所述矢量网络分析仪的阻抗谱，通过预设切比雪夫窗函数，确定所述目标电缆对应的定位函数；
根据所述定位函数确定所述目标电缆对应的定位曲线，并在所述定位曲线中，确定所述目标电缆对应的多段缺陷。


2.根据权利要求1所述的一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法，其特征在于，在确定所述目标电缆对应的定位函数之前，所述方法还包括：
所述计算机设备确定所述目标电缆的长度；
基于所述目标电缆的长度以及所述预设测试频率范围，确定所述预设切比雪夫窗函数的对应参数；其中，所述预设切比雪夫窗函数的对应参数至少包括以下任意一项或者多项：所述预设切比雪夫窗函数对应的采样点数、所述预设切比雪夫窗函数对应的主瓣峰值与旁瓣峰值之比；
根据所述预设切比雪夫窗函数的对应参数，确定所述预设切比雪夫窗函数的方程式。


3.根据权利要求2所述的一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法，其特征在于，确定所述目标电缆对应的定位函数，具体包括：
所述计算机设备确定所述阻抗谱的相关参数；
将所述阻抗谱的相关参数与所述预设切比雪夫窗函数的方程式进行相乘运算，以得到目标电缆对应的复合函数；
对所述目标电缆对应的复合函数进行离散傅里叶变换，得到所述目标电缆对应的定位函数。


4.根据权利要求3所述的一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法，其特征在于，所述阻抗谱的相关参数至少包括以下任意一项或者多项：所述阻抗谱的实部、所述阻抗谱的虚部、所述阻抗谱的幅值以及所述阻抗谱的相位。


5.根据权利要求1所述的一种基于切比雪夫窗的电缆多段缺陷定位方法，其特征在于，所述根据所述定位函数确定所述目标电缆对应的定位曲线，具体包括：
所述计算机设备根据所述目标电缆对应的定位函数，确定所述目标电缆对应的定位曲线图，以在所述定位曲线图中确定所述目标电缆对应的定位曲线；其中，所述定位曲线图的横轴代表首端距离，纵轴代表幅值；
所述首端距离用于指示所述目标电缆上的任一点与所述目标电缆的任意一个端点之间的距离；所述幅值用于指...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆海宝，张浩天，张大宁，张冠军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61