一种电缆缺陷定位方法、设备及存储介质技术

本申请公开了一种电缆缺陷定位方法、设备及存储介质。方法包括：将探测信号由待测电缆首端输入，并在待测电缆首端采集探测信号对应的反射信号；基于希尔伯特变换对反射信号进行处理，以构建反射信号对应的幅值函数；基于幅值函数，确定反射信号中的第一信号范围与第二信号范围，并基于第一信号范围与第二信号范围将反射信号分割为若干段分割信号；将若干段分割信号通过维格纳分布函数处理，以获得对应的若干段时频分布，并将若干段时频分布进行整合，以获得反射信号对应的第一时频分布函数；将探测信号对应的第二时频分布函数与第一时频分布函数进行相关性比较，以确定待测电缆的缺陷位置。本申请通过上述方法提高了电缆缺陷的定位精确性。的定位精确性。的定位精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆缺陷定位方法、设备及存储介质


[0001]本申请涉及电缆故障定位
，尤其涉及一种电缆缺陷定位方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]电缆由于其良好的电气强度和机械性能，成为电力系统中至关重要的电能传输工具。然而在制造工艺的误差、安装时的磨损、长时间运行等不利因素的影响下，电缆上会出现局部破损缺陷。如果缺陷不能够被及时定位并检修，则可能最终发展成为永久性故障，影响电能传输的质量，甚至造成停电事故。
[0003]定期对电缆进行检修是保证电力系统稳定性的必要措施之一，早期的人工巡线方式耗时费力，因此基于电信号的电缆缺陷检测手段得以发展。但现有的基于电信号的电缆缺陷检测手段存在定位不精确、轻微缺陷无法定位。因此，如何提高电缆缺陷的定位精确性成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种电缆缺陷定位方法、设备及存储介质，用以解决如下技术问题：如何提高电缆缺陷的定位精确性。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种电缆缺陷定位方法，其特征在于，方法包括：将探测信号由待测电缆首端输入，并在待测电缆首端采集探测信号对应的反射信号；基于希尔伯特变换对反射信号进行处理，以构建反射信号对应的幅值函数；其中，幅值函数用于描述反射信号的轮廓；基于幅值函数，确定反射信号中的第一信号范围与第二信号范围，并基于第一信号范围与第二信号范围将反射信号分割为若干段分割信号；其中，第一信号范围用于描述电缆首端所对应的反射信号部分；第二信号范围用于描述电缆末端所对应的反射信号部分；将若干段分割信号通过维格纳分布函数处理，以获得对应的若干段时频分布，并将若干段时频分布进行整合，以获得反射信号对应的第一时频分布函数；将探测信号对应的第二时频分布函数与第一时频分布函数进行相关性比较，以确定待测电缆的缺陷位置。
[0006]本申请实施例提供的一种电缆缺陷定位方法，通过希尔伯特变换对反射信号进行处理，确定反射信号对应的幅值函数，从而可以基于幅值函数，对反射信号中对应电缆首端以及对应电缆末端的信号分量进行分割，以避免多分量的反射信号直接使用时会存在交叉项干扰的问题，从而提高待测电缆缺陷定位的精确性。将探测信号对应的第二时频分布函数与第一时频分布函数进行相关性比较，确定待测电缆的缺陷位置。
[0007]在本申请的一种实现方式中，基于希尔伯特变换对反射信号进行处理，以构建反射信号对应的幅值函数，具体包括：对反射信号进行希尔伯特变换，以获得反射信号对应的虚部分量；其中，虚部分量用于描述探测信号对应的复数类型信号，其虚部部分在待测电缆中经反射形成的信号；基于预设的幅值函数构建公式对反射信号与虚部分量进行处理，以
获得反射信号对应的幅值函数。
[0008]在本申请的一种实现方式中，基于幅值函数，确定反射信号中的第一信号范围与第二信号范围，具体包括：确定幅值函数中的若干个极大值点，并确定若干个极大值中的第一最大值点与第二最大值点；分别确定第一最大值点与第二最大值点邻域内两个斜率绝对值等于预设阈值的点；基于第一最大值点对应的两个斜率绝对值等于预设阈值的点，确定第一信号范围，并基于第二最大值点对应的两个斜率绝对值等于预设阈值的点，确定第二信号范围。
[0009]在本申请的一种实现方式中，基于第一最大值点对应的两个斜率绝对值等于预设阈值的点，确定第一信号范围，具体包括：确定第一最大值点对应的两个斜率绝对值等于预设阈值的点为第一信号范围点，并确定第一信号范围点对应的时间参数；基于第一信号范围点对应的两个时间参数，确定第一时间范围；基于第一时间范围，在反射信号中确定第一信号范围。
[0010]在本申请的一种实现方式中，在确定待测电缆的缺陷位置之后，方法还包括：基于预设的缺陷程度判定函数，确定缺陷的缺陷程度；
[0011]其中，缺陷程度判定函数，由以下公式确定：
[0012][0013]其中，A(t)为时间变量t的缺陷程度判定函数，t
′
为积分的时间变量；T
s
为探测信号持续时间的一半；ω为信号的瞬时角频率；W
r
为反射信号的时频分布；W
s
为探测信号的时频分布。
[0014]在本申请的一种实现方式中，幅值函数构建公式，由以下公式确定：
[0015][0016]其中，A
m
(t)为幅值函数，r(t)为反射信号，H[r(t)]为虚部分量。
[0017]在本申请的一种实现方式中，将探测信号对应的第二时频分布函数与第一时频分布函数进行相关性比较，以确定待测电缆的缺陷位置，具体包括：基于第一时频分布函数与第二时频分布函数，通过预设的互相关函数，确定待测电缆的缺陷定位曲线，并基于缺陷定位曲线，确定缺陷定位点；其中，缺陷定位点为缺陷定位曲线上用于描述缺陷位置的极值点；基于缺陷定位点在缺陷定位曲线中对应的时间参数，确定缺陷到电缆首端的距离。
[0018]在本申请的一种实现方式中，在基于缺陷定位点在缺陷定位曲线中对应的时间参数，确定缺陷到电缆首端的距离之前，方法还包括：确定待测电缆的性能参数；基于待测电缆的性能参数，计算反射信号在电缆中的传输速度。
[0019]第二方面，本申请实施例还提供了一种电缆缺陷定位设备，其特征在于，设备包括：处理器；及存储器，其上存储有可执行代码，当可执行代码被执行时，使得处理器执行如权利要求1
‑
8任一项的一种方法。
[0020]第三方面，本申请实施例还提供了一种电缆缺陷定位的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，计算机可执行指令设置为：将探测信号由待测电缆首端输入，并在待测电缆首端采集探测信号对应的反射信号；基于希尔伯特变换对反射信号进行处理，以构建反射信号对应的幅值函数；其中，幅值函数用于描述反射信号的轮
廓；基于幅值函数，确定反射信号中的第一信号范围与第二信号范围，并基于第一信号范围与第二信号范围将反射信号分割为若干段分割信号；其中，第一信号范围用于描述电缆首端所对应的反射信号部分；第二信号范围用于描述电缆末端所对应的反射信号部分；将若干段分割信号通过维格纳分布函数处理，以获得对应的若干段时频分布，并将若干段时频分布进行整合，以获得反射信号对应的第一时频分布函数；将探测信号对应的第二时频分布函数与第一时频分布函数进行相关性比较，以确定待测电缆的缺陷位置。
附图说明
[0021]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：
[0022]图1为本申请实施例提供的一种电缆缺陷定位方法流程图；
[0023]图2为本申请实施例提供的一种电缆缺陷定位设备内部结构示意图。
具体实施方式
[0024]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆缺陷定位方法，其特征在于，所述方法包括：将探测信号由待测电缆首端输入，并在所述待测电缆首端采集所述探测信号对应的反射信号；基于希尔伯特变换对所述反射信号进行处理，以构建所述反射信号对应的幅值函数；其中，所述幅值函数用于描述所述反射信号的轮廓；基于所述幅值函数，确定所述反射信号中的第一信号范围与第二信号范围，并基于所述第一信号范围与所述第二信号范围将所述反射信号分割为若干段分割信号；其中，所述第一信号范围用于描述电缆首端所对应的反射信号部分；所述第二信号范围用于描述电缆末端所对应的反射信号部分；将所述若干段分割信号通过维格纳分布函数处理，以获得对应的若干段时频分布，并将所述若干段时频分布进行整合，以获得所述反射信号对应的第一时频分布函数；将所述探测信号对应的第二时频分布函数与所述第一时频分布函数进行相关性比较，以确定所述待测电缆的缺陷位置。2.根据权利要求1所述的一种电缆缺陷定位方法，其特征在于，基于希尔伯特变换对所述反射信号进行处理，以构建所述反射信号对应的幅值函数，具体包括：对所述反射信号进行希尔伯特变换，以获得所述反射信号对应的虚部分量；其中，所述虚部分量用于描述所述探测信号对应的复数类型信号，其虚部部分在所述待测电缆中经反射形成的信号部分；基于预设的幅值函数构建公式对所述反射信号与所述虚部分量进行处理，以获得所述反射信号对应的幅值函数。3.根据权利要求1所述的一种电缆缺陷定位方法，其特征在于，基于所述幅值函数，确定所述反射信号中的第一信号范围与第二信号范围，具体包括：确定所述幅值函数中的若干个极大值点，并确定所述若干个极大值中的第一最大值点与第二最大值点；分别确定所述第一最大值点与所述第二最大值点邻域内两个斜率绝对值等于预设阈值的点；基于所述第一最大值点对应的两个斜率绝对值等于预设阈值的点，确定所述第一信号范围，并基于所述第二最大值点对应的两个斜率绝对值等于预设阈值的点，确定所述第二信号范围。4.根据权利要求3所述的一种电缆缺陷定位方法，其特征在于，基于所述第一最大值点对应的两个斜率绝对值等于预设阈值的点，确定所述第一信号范围，具体包括：确定所述第一最大值点对应的两个斜率绝对值等于预设阈值的点为第一信号范围点，并确定所述第一信号范围点对应的时间参数；基于所述第一信号范围点对应的两个时间参数，确定第一时间范围；基于所述第一时间范围，在所述反射信号中确定所述第一信号范围。5.根据权利要求1所述的一种电缆缺陷定位方法，其特征在于，在确定所述待测电缆的缺陷位置之后，所述方法还包括：基于预设的缺陷程度判定函数，确定所述缺陷的缺陷程度；其中，所述缺陷程度判定函数，由以下公式确定：
其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆海宝，邹星宇，张浩天，曲兰青，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：