本发明专利技术名称为“用于探测和定位地下线缆中的缺陷的装置和方法”。提供了用于探测和定位线缆中的缺陷的装置(38)和方法(210)。该装置(38)和方法(210)可包括使用传感器(36，38)反馈来确定绝缘缺陷存在，并运算(238)绝缘缺陷在线缆(20)中的位置。方法(210)可包括：执行主成分分析以确定绝缘缺陷是否发生，以及使用提取的数据来确定绝缘缺陷的位置。
【技术实现步骤摘要】
本文公开的主题通常涉及地下线缆，并且更具体地，涉及。
技术介绍
地下线缆使得电能够从发电站传播到住宅用户和商业用户。线缆包括导体和绝缘，电流在该导体中流动，该绝缘包围导体以阻止电流流到导体的外部。 线缆绝缘可随着时间的过去而退化，并且变得有故障，造成诸如局部放电的缺陷。局部放电指的是在绝缘的击穿期间或当电流在线缆和另一绝缘体之间形成电弧时可能生成的在线缆中的电流突变。拖延的局部放电可进一步侵蚀线缆绝缘，以及导致绝缘彻底击穿，或者完全的线缆失效。可期望监测地下线缆以探测诸如局部放电的缺陷，以便防止绝缘彻底击穿或完全的线缆失效。当线缆被监测时，可在完全击穿发生之前发现缺陷。可修理或更换线缆以消除缺陷。一些监测系统可探测缺陷存在；然而，这样的监测系统可能无法确定能发现缺陷的线缆上的精确位置。有了精确的缺陷位置，可简化修理线缆或更换线缆的任务。因此，存在对能探测和精确地定位地下线缆中的缺陷的装置和/或方法的需要。
技术实现思路
根据一个实施例，提供用于确定线缆中的绝缘缺陷位置的方法。该方法包括在数据采集系统处接收来自第一传感器的第一信号，以及使用第一信号来运算信号特征的第一集合。该方法还包括接收使用来自第二传感器的第二信号运算出的信号特征的第二集合，以及从信号特征的第一集合和信号特征的第二集合运算导出特征的集合。该方法包括在导出特征的集合上执行主成分分析以产生第一主成分，以及比较第一主成分与预定的阈值，以确定绝缘缺陷是否存在。根据另一实施例，一个或多个机器可读存储介质具有在其上编码的应用指令。应用指令包括用于接收来自第一传感器的第一信号的指令，和用于使用第一信号来运算信号特征的第一集合的指令。应用指令还包括用于接收使用来自第二传感器的第二信号运算出的信号特征的第二集合的指令，和用于从信号特征的第一集合和信号特征的第二集合运算导出特征的集合的指令。应用指令包括用于在导出特征的集合上执行主成分分析以产生第一主成分的指令，和用于比较第一主成分与预定的阈值以确定绝缘缺陷是否存在的指令。根据进一步的实施例，提供用于探测线缆中的绝缘缺陷的装置。该装置包括外壳，设置在外壳中且包括存储在其中的可运行应用指令的存储器装置，以及设置在外壳中且配置成运行存储在存储器装置中的应用指令的处理器。应用指令包括用于接收来自第一传感器的第一信号的指令，用于使用第一信号来运算信号特征的第一集合的指令，以及用于接收使用来自第二传感器的第二信号运算出的信号特征的第二集合的指令。应用指令还包括用于从信号特征的第一集合和信号特征的第二集合运算导出特征的集合的指令，用于在该导出特征的集合上执行主成分分析以产生第一主成分的指令，以及用于比较第一主成分与预定的阈值以确定绝缘缺陷是否存在的指令。附图说明当参照附图来阅读以下的详细描述时，本专利技术的多种特征、方面和优点将变得更好理解，贯穿附图相同的标号代表相同的部分，在附图中图I是包括用于探测地下线缆中的绝缘缺陷的监测系统的电网系统的一实施例的概略图；图2是从数据采集系统的一实施例的概略图，该从数据采集系统可包括在图I的监测系统中，并且可用来确定信号特征；图3是主数据采集系统的一实施例的概略图，该主数据采集系统可包括在图I的监测系统中，并且可用来运算局部放电的位置； 图4是从数据采集系统的一实施例的框图，该从数据采集系统可包括在图I的监测系统中，并且可用来运算累积小波能量；图5是主数据采集系统的一实施例的框图，该主数据采集系统可包括在图I的监测系统中，并且可用来运算绝缘缺陷的位置；图6是分析模块的一实施例的流程图，该分析模块可包括在图4或图5的数据采集系统中，并且可用来运算累积小波能量；以及图7是用于确定地下线缆中的绝缘缺陷的位置的方法的一实施例的流程图。具体实施例方式下面将对本专利技术的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述，在说明书中可能不会对实际实现的所有特征进行描述。应当意识到的是，在任何这种实际实现的开发中，如在任何工程或设计项目中那样，必须作出许多特定于实现的决策来达到开发者的具体目的，诸如服从系统相关的约束及商业相关的约束，其可随不同的实现而改变。此外，应当意识到的是，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但尽管如此，对受益于本公开的普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务(routine undertaking)。当介绍本专利技术的多种实施例的要素时，冠词“一”、“该”和“所述”意于表示存在一个或多个该要素的意思。术语“包括”、“包含”和“具有”意于为包括性的，并且表示除了列出的要素之外，可存在另外的要素的意思。如本文所讨论的那样，用于探测和定位缺陷的方法或装置可与地下线缆系统一起使用。该方法或装置可为连续地或周期性地监测地下线缆以便探测线缆缺陷的系统的一部分。这样的无源系统使得线缆能够被用来提供住宅电力和/或商业电力，同时仍然监测缺陷。当探测到缺陷时，使用下面讨论的方法或装置来确定缺陷的位置。然后监测系统可对监测站报告缺陷和缺陷位置。由于提供了警报，可修理或更换线缆，以阻止进一步的线缆缺陷的发生。这种方法或装置可通过探测和精确地定位线缆缺陷降低维护地下线缆系统的成本。考虑前述意见且转到图1，该图概略地示出了电网系统10，其包括用于探测地下线缆中的绝缘缺陷的监测系统12。在示出的实施例中，电网系统10包括发电站14、地下配电子站16以及线缆系统18和20。发电站14对连接到电网系统10的负载(诸如住宅22和24和工业设施26)提供电力。发电站14可包括用于将机械能转换成电力的一个或多个发电机。使用线缆系统18将电力从发电站14输送到地下配电子站16。地下配电子站16可利用降压变压器从高到低变换电压，或者利用升压变压器从低到高变换电压。此外，除了一个或多个变压器以外，地下配电子站16可包括开关、保护设备和控制设备。如所示出的那样，使用地下线缆系统20将电力从地下配电子站16输送到住宅22和24以及工业设施26。地下线缆系统20在地平面28之下输送电力。人孔30、32和34定位在多种位置处，以提供到地下线缆系统20的通路，诸如用于维护、安装和线缆监测。例如，可通过使用人孔30、32和34接近监测系统12的部分来安装和维护监测系统12。监测系统12包括传感器36、38、40和42，数据采集系统44、46、48和50，网关装置52以及监测站54。在某些实施例中，传感器36、38、40和42与数据采集系统44、46、48和50的数量可小于或大于所描绘的四个。例如，监测系统12可包括2、3、4、5、6、10、20、50、100个或任何其它数量的传感器36、38、40和42与对应的数据采集系统44、46、48和50。同样，监测系统12可包括多于一个网关装置52和监测站54。 传感器36、38、40和42在多种位置处耦合到地下线缆系统20，以使得能够监测地下线缆系统20。此外，可将传感器36、38、40和42置于地下线缆系统20的线缆节段上、线缆节段周围或线缆节段附近，以便监测流过线缆的电力。例如，可将传感器36、38、40和42夹紧到地下线缆系统20。传感器36、38、40和42可为能商业地或者以其他方式获得的、能无源地监测流过线缆的电力的任何类型的传感器。例如，传本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于确定线缆(20)中的绝缘缺陷的方法(210)，包括：在数据采集系统(44)处接收(212)来自第一传感器(36)的第一信号(134)；使用所述第一信号(134)来运算(214)信号特征(142)的第一集合；接收使用来自第二传感器(38)的第二信号(154)运算出的信号特征(142)的第二集合；从信号特征(142)的所述第一集合和信号特征(142)的所述第二集合来运算(236)导出特征的集合；在导出特征的所述集合上执行主成分分析(236)，以产生第一主成分；以及比较(236)所述第一主成分与预定的阈值，以确定绝缘缺陷是否存在。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·加内什，A·孙达雷桑，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。