远距离进行目标管线全特征分析的检测方法及其装置制造方法及图纸

一种远距离进行待测电缆全特征分析的检测方法及其装置，可基于电压、电流、幅值、方向和相位信号等对多回路运行的待测电缆进行全特征分析，具有多路信号同时采集、在不断电情况下高准确性识别同源同体传递信号与同源异体感应干扰信号，以及自带工况条件评定的唯一性识别待测电缆的优点。通过发射装置向管线加载固定频率的音频信号，然后在检测端一次性采集该区块所有电缆的全部信号，接收装置在获取上述信号后进行滤波、放大等处理，取等于发射频率的信号与基准信号进行比较，经数字处理、比较计算后，得到各组信号的电流值、各回路电阻值、各采集信号相位角及其和基准信号的相位偏移度，与已知电缆基准信号具有相同特征的电缆即为该种电缆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力检测领域，涉及一种专门用于多回路(并行)运行电缆远 距离探测中进行高准确性唯一性识别目标管线及相位的全特征分析的方法及设 备。二
技术介绍
在我国的电网建设中，电缆入地敷设已成为一种电力部门或公司普遍采用 并越来越成为一种趋势，在长达数十年的建设中，由于年代久远、人员变更、 城市建设等原因，地下电缆的数据资料与实际工况不一致的情况越来越多，国 内外也开发了大量的非开挖电缆寻踪仪、探测仪用于电缆检测。我们通过资料 检索，市场调查分析，了解到目前电缆检测技术研究大多侧重于寻踪探测，而 在实际工作中，由于电缆的敷设方法错综复杂，轨迹相同的电缆并行情况非常 多，在标识缺失、轨迹不明的情况下要实现准确区分相当困难。公告日为2007年9月12日，公告号为CN100337126C的专利技术专利"金属 管线探测中判断跟踪正误和鉴别管线的方法和装置"公开了一种能进行电缆判 断的方法，其具体实施办法是信号发射装置向管线注入两种频率的音频信号， 信号接收装置沿电缆的已知路径接收上述音频信号的磁场信号，并对这两个频 率的信号进行放大，取上述信号中高频信号的包络为相位基准信号，将相位基 准信号和低频信号转换成数字信号，经处理后，得到低频信号和相位基准信号 的相位差，在对已知路径段进行相位差记忆后，再对待测管线未知路径段进行 探测，根据相位差是否变化和变化的量，判断跟踪是否错误或鉴别是否正确， 并由指示器进行明确指示。该方法在一定程度上可以进行三相同轴电缆判断， 但是该方法根据发射机和接收机在测试前进行同步设置，然后根据每一个仪器 中各自时钟基准进行运算判断，存在着较大的时点漂移，在一定时间后(实际 使用约30分钟)或发射机和接收机工作区块温差过大，漂移积累会超过误差的 允许范围；在实际使用中由于电缆工况的复杂性(包括回路电阻过大，电缆长距离敷设，测量时间过长，不同工况点温差过大等因素)，加上自身时钟基准的 误差，导致无法识别甚至误判的可能性经常发生，其实用性和有效性并不理想。 同时我们也注意到采用该办法对三相异轴的电缆无法进行识别。在管线/电缆的对应识别中，传统上采用的方法是通过将感应线圈环绕电缆 一周，根据待测电缆的信号在环绕过程中的强弱变化来判断，而并行电缆没有 这种变化，据此可以判断目标电缆的类型。使用这种方式进行识别时，需要检 测人员具备丰富的现场经验才可以实施，而且由于信号微弱，误判的情况非常 多，可行性和可靠性较差。另外，也有通过向电缆导体注入直流脉冲信号的方式进行检测的方法，该方 法准确性较高，但只有在停电检修或解开接地桩的情况下才可以实施，前者(停 电检修的情况下)对测量的工况条件要求较高，实施难度大；而后者(解开接 地桩的情况下)对运行设备和测量人员的安全性有很大影响，可行性较差。针对上述问题，本专利技术提出了一种全新、迅速、可行、安全，并且在不断电 情况下高准确性识别同源同体传递信号和同源异体感应干扰信号，且自带工况 条件评定、可针对多回路运行电缆远距离探测中(大于2公里，理论上可以实 现数百公里)进行唯一性判断目标电缆的方法及装置，用以在不断电的情况下 对远距离电缆进行全特征分析，以满足各种电缆管线复杂、相互干扰严重、多 条并行且不具备停电检测的工作条件和环境下对电缆检测的要求。三、专利技术概述1.本专利技术一种待测电缆高准确性识别检测方法，于对待测电缆进行高准确 性识别检测，通过对待测电缆施加一电信号后，对接收所回馈电信号的全过程 进行电压、电流、幅值、方向、相位角和相位差等全特征分析从而判断待测电 缆的类型，其中使用信号发射装置发射电信号、使用信号接收装置来接收信号， 所接收的信号通过A/D转换、放大、补偿、同步等处理后与基准电缆数据进行 比较以确定其类型；其特征在于其中包括下列步骤-在电缆运行不断电或使用中的情况下，信号发射装置向待测电缆加载固定 频率音频信号；信号接收装置对待测电缆进行非接触式音频信号采集并进行放大； 通过对待测电缆中电压、电流的测算，计算回路电阻，根据所计算的电阻数值进行回路工况预测；根据该工况预测值，通过信号发射装置和信号接收装置之间的传输回馈信号进行发射信号的增益调节；在信号发射装置和信号接收装置进行远距离高精度授时(加入时间信号)同步，根据所获得的数据来确定待测电缆的类型。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中加载的是固定频率的电信号。 进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中加载的是固定频率的音频信号。 进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中加载的是固定频率且带有自动增益调节功能的音频信号。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中的信号发射装置和信号接收装置是通过信号耦合方式向待测电缆进行信号的加载和采集。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中信号发射装置向待测电缆进行音频信号的加载和信号接收装置对待测电缆进行音频信号的采集是以非接触的方式进行的。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中信号发射装置向待测电缆进行 音频信号的加载和信号接收装置对待测电缆进行音频信号的采集是以非接触的 方式进行的。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中信号发射装置和信号接收装置 之间是通过无线方式传输回馈信号的。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中确定待测电缆的类型的确定步 骤包括定义步骤，对待测电缆进行部分特定特征的定义； A/D转换，对接收的音频信号并进行A/D转换； MCU处理，取数字信号进入MCU进行同步处理；计算步骤，对待测电缆信号的相关数据进行计算，通过事先的模拟电路理 论分析和实验数据，设定判断程序和基准信号；比较步骤，将计算得到的数据与基准信号进行比较；输出步骤，根据比较结果确定待测电缆的类型并输出。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中对待测电缆进行部分特定特征 的定义中，该特定特征可以是首端相位角。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中所计算的待测电缆信号的相关 数据中，三相异轴电缆是对相位角进行计算，三相同轴电缆是计算出接收信号 与发射信号之间的偏移度。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，对满足相位偏移度同一特征的待测 电缆判定为三相同轴电缆，根据相位角一致的特征确定待测电缆为三相异轴电 缆。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，其中的回路工况预测步骤包括 判定步骤，判定回路电阻值符合运算精度要求；补偿步骤，通过自动增益补偿实现传递的音频信号拥有足够的强度，避免 被干扰噪音淹没，从而保证信号接收装置可以采集到足够强度的电流幅值； 处理步骤，进行准确运算以达到正确判断的要求；识别步骤，通过远距离高精度授时同步，实现高精度计算相位角和相位差，以准确识别待测电缆；存储步骤，存储实验过程中对工况模拟电路和实验数据分析的结果； 比较步骤，判断电缆回路中容抗效应是否导致相位超前特征明显，对接收信号和基准信号相位差设定宽容度，以提高测量的有效性和对实际工况的适应性。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，该检测方法中的接收装置可以对多 路信号同时进行采集。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，该检测方法可以在不断电情况下高 准确性区分同源同体传递信号和同源异体感应干扰信号。进一步，根据本专利技术的另一专利技术目的，该检测方法可在自带工况条件评定 的针对多回路并行运行的情况下，远距离对待测电缆进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种待测电缆高准确性识别检测方法，于对待测电缆进行高准确性识别检测，通过对待测电缆施加一电信号后，对接收所回馈电信号的全过程进行电压、电流、幅值、方向、相位角和相位差等全特征分析从而判断待测电缆的类型，其中使用信号发射装置发射电信号、使用信号接收装置来接收信号，所接收的信号通过Ａ／Ｄ转换、放大、补偿、同步等处理后与基准电缆数据进行比较以确定其类型；其特征在于其中包括下列步骤：　在电缆运行不断电或使用中的情况下，信号发射装置向待测电缆加载固定频率音频信号；　信号接收装置对待测电缆进行非接触式音频信号采集并进行放大；　通过对待测电缆中电压、电流的测算，计算回路电阻，根据所计算的电阻数值进行回路工况预测；　根据该工况预测值，通过信号发射装置和信号接收装置之间的传输回馈信号进行发射信号的增益调节；　在信号发射装置和信号接收装置进行远距离高精度授时（加入时间信号）同步，根据所获得的数据来确定待测电缆的类型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严海林，贾晓刚，朱莉琴，
申请(专利权)人：严海林，贾晓刚，朱莉琴，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]