CN109373883A - 一种电力电缆长度测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力电缆长度精确测量方法，包括：将标定电缆的一端作为信号输入端，并向该端输入用于长度测量的高斯脉冲信号；将标定电缆的另一端作为测量端，并测量所述高斯脉冲信号在该端的反射回波信号，获取测量结果，所述测量端为开路；根据测量结果和标定电缆的长度对所述标定电缆进行标定，获取标定结果；对待测电缆进行测量，获取高斯脉冲信号在测量端的反射回波信号，根据标定结果和回波信号延时，获取待测电缆的长度；本发明减小了因峰值点和上升沿转折点判断误差导致的长度测量误差，提高了测量精度，通过测量前对待测电缆的标定，消除了电缆老化和厂家材料特性差异等因素对长度测量准确度的不利影响，提高电缆长度测量的准确度。

Description

一种电力电缆长度测量方法

技术领域

本发明涉及电力测量领域，尤其涉及一种电力电缆长度测量方法。

背景技术

电气工程中，电缆施工质量是影响其安全运行的一个重要因素，而电缆长度计算的准确性会直接影响到工程投资及施工质量，目前，现有的电缆长度测量方法主要包括电桥法、脉冲反射(TDR)法等。

但是，目前现有的测量方式各自都存在着不足，例如，电桥法需明确知道电缆的导体材料和截面，即电阻率。但在电力部门进行电缆物质验收时，有部分不良商家的电缆截面不一致，导体材料也参差不齐，导致电桥法无法准确测量得到实际电缆长度。而脉冲反射法一般是针对同轴电缆等特定电缆长度测量，采用方波作为电缆长度测量的输入信号，根据不同电缆长度来调整方波脉冲的脉宽，基于特定电缆的电磁波波速来获得电缆长度。但电力电缆的型号众多，特别是部分厂家的电缆存在造假情况，介质老化对电磁波波速也有较大影响，且方波脉冲采用脉冲前沿转折时刻的延时读取方式误差较大，导致传统的脉冲反射法在实际电力电缆验收时测量精度较低，无法得到准确结果。因此，亟需一种新的电缆长度测量方式，以解决现有的电力电缆长度测量精度和准确度不足的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种电力电缆长度测量方法，以解决上述技术问题。

本发明提供的电力电缆长度测量方法，包括：

将标定电缆的一端作为信号输入端，并向该端输入用于长度测量的高斯脉冲信号；

将标定电缆的另一端作为测量端，并测量所述高斯脉冲信号在该端的反射回波信号，获取测量结果，所述测量端为开路；

根据测量结果和标定电缆的长度对所述标定电缆进行标定，获取标定结果；

对待测电缆进行测量，获取高斯脉冲信号在测量端的反射回波信号，根据标定结果和回波信号延时，获取待测电缆的长度。

进一步，所述标定电缆与测量电缆为同类型电缆，且所述标定电缆的长度小于等于2米。

进一步，所述高斯脉冲信号为高压脉冲信号。

进一步，预先设置长度阈值，当待测电缆的长度大于所述长度阈值时，向所述信号输入端输入宽脉宽高斯脉冲信号；当待测电缆的长度小于所述长度阈值时，所述信号输入端输入窄脉冲高斯脉冲信号。

进一步，所述待测电缆的信号输入端的最窄脉宽为标定电缆的信号输入端标定时输入的脉宽，所述最窄脉宽小于等于5ns。

进一步，预先获取所述标定电缆的长度，并根据高斯脉冲信号的反射回波信号的测量结果获取电磁波传输的波速，根据高斯脉冲回波的延时和波速，计算待测电缆的准确长度。

进一步，所述高斯脉冲回波的延时通过高斯脉冲的峰值时刻点确定。

进一步，所述高电压高斯脉冲信号峰值为200V。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法。

本发明还提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如上述任一项所述方法。

本发明的有益效果：本发明中的电力电缆长度测量方法，相较与现有技术中的方波脉冲激励，减小了因峰值点和上升沿转折点判断误差导致的长度测量误差，提高了测量精度，可精确获得电缆长度；同时，可以通过每次测量前对待测电缆的标定，消除电缆老化和厂家材料特性差异等因素对长度测量准确度的不利影响，提高电缆长度测量的准确度。

附图说明

图1是本发明实施例中电力电缆长度测量方法的原理示意图。

图2是本发明实施例中电力电缆长度测量方法的传统脉冲反射法的延时读取原理示意图。

图3是本发明实施例中电力电缆长度测量方法的高斯脉冲延时精确读取原理示意图。

图4是本发明实施例中电力电缆长度测量方法的流程示意图。

附图标记说明：

1-电缆首端入射高压高斯脉冲波；2-电缆末端反射脉冲波；3-待测电缆；4-待测电缆芯线；5-待测电缆屏蔽层；6-传统脉冲反射法的入射方波脉冲；7-传统脉冲反射法的反射方波脉冲。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实时本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公职的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。

如图4所示，本实施例中的电力电缆长度测量方法，包括：

将标定电缆的一端作为信号输入端，并向该端输入用于长度测量的高斯脉冲信号；

将标定电缆的另一端作为测量端，并测量所述高斯脉冲信号在该端的反射回波信号，获取测量结果，所述测量端为开路；

根据测量结果和标定电缆的长度对所述标定电缆进行标定，获取标定结果；

对待测电缆进行测量，获取高斯脉冲信号在测量端的反射回波信号，根据标定结果和回波信号延时，获取待测电缆的长度。

如图1所示，在本实施例中，在末端开路的待测电缆首端输入用于长度测量的高斯脉冲信号；

在首端同时测量高斯脉冲信号在末端的反射回波信号；

基于上述方法标定一段的同种型号电缆，优选地，标定电缆的长度为2米以内；

利用标定结果和待测电缆的回波信号延时获得该电缆的准确长度。

如图2、3所示，在本实施例中，在待测电缆芯线4和屏蔽层5之间施加电压为200V的高压高斯脉冲入射波形1，相较于传统脉冲回波测量方法，入射高斯脉冲波形1和反射高斯脉冲回波2之间的延时td可以更为准确地读取，如图3所示，通过这种方式，减小了传统方波入射脉冲6和反射方波脉冲7延时读取的误差，如图2所示，使得最终的电缆长度测量精度和准确度提高。特别是高斯脉冲峰值判断消除了传统方波脉冲前沿振荡所带来的不便，在工程实施中具有良好推广价值。

在本实施例中，标定电缆与测量电缆为同类型电缆，且所述标定电缆的长度小于等于2米，优选地，在每次测量前，均对相同厂家、相同型号的电缆进行标定，通过每次测量前对待测电缆的标定，消除了电缆老化和厂家材料特性差异等因素对长度测量准确度的不利影响，提高电缆长度测量的准确度。

在本实施例中，高斯脉冲信号为高压脉冲信号，输入的高电压高斯脉冲信号脉冲宽度可以根据待测电缆的长度不同而调整，长距离电缆采用宽脉宽高斯脉冲，短距离电缆采用窄脉冲高斯脉冲，可以通过预先设置长度阈值，当待测电缆的长度大于所述长度阈值时，向所述信号输入端输入宽脉宽高斯脉冲信号；当待测电缆的长度小于所述长度阈值时，所述信号输入端输入窄脉冲高斯脉冲信号。待测电缆的信号输入端的最窄脉宽为标定电缆的信号输入端标定时输入的脉宽，最窄脉宽小于等于5ns，本实施例中的高电压高斯脉冲信号峰值约为200V，使得长距离电缆测量时的回波信号能被有效接收和采集到。

在本实施例中，在每次对待测电缆测量之前，预先获取所述标定电缆的长度，并根据高斯脉冲信号的反射回波信号的测量结果获取电磁波传输的波速，根据高斯脉冲回波的延时和波速，计算待测电缆的准确长度。

在本实施例中，在标定时采取高斯脉冲回波方法测量，可以与人工长度测量相对照进行标定，以得到电磁波传输的波速，用于待测电缆的测量。在通过标定获得同种型号电缆的电磁波传输波速后，根据高斯脉冲回波的延时和波速，计算出电缆的准确长度，其中，标定和实际测量时，通过高斯脉冲的峰值时刻点来确定回波的延时。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本实施例中的任一项方法。

本实施例还提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行本实施例中任一项方法。

本实施例中的计算机可读存储介质，本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本实施例提供的电子终端，包括处理器、存储器、收发器和通信接口，存储器和通信接口与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使电子终端执行如上方法的各个步骤。

在本实施例中，存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

注意，在实施例的对应附图中，用线来表示信号，一些线比较粗，以表示更多的构成信号路径(consituent signal path)和/或一些线的一个或多个末端具有箭头，以表示主要信息流向，这些标识不是想要进行限制，事实上，结合一个或多个事例性实施例使用这些线有助于更容易地接电路或逻辑单元，任何所代表的信号(由设计需求或偏好所决定)实际上可以包括可以在任意一个方向传送的并且可以以任何适当类型的信号方案实现的一个或多个信号。

说明书对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不必是全部实施例。“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”的多次出现不一定全部都指代相同的实施例。如果说明书描述了部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性不是必须被包括的。如果说明书或权利要求提及“一”元件，并非表示仅有一个元件。如果说明书或权利要求提及“一另外的”元件，并不排除存在多于一个的另外的元件。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变形对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电力电缆长度测量方法，其特征在于，包括：

将标定电缆的一端作为信号输入端，并向该端输入用于长度测量的高斯脉冲信号；

将标定电缆的另一端作为测量端，并测量所述高斯脉冲信号在该端的反射回波信号，获取测量结果，所述测量端为开路；

根据测量结果和标定电缆的长度对所述标定电缆进行标定，获取标定结果；

对待测电缆进行测量，获取高斯脉冲信号在测量端的反射回波信号，根据标定结果和回波信号延时，获取待测电缆的长度。

2.根据权利要求1所述的电力电缆长度测量方法，其特征在于，所述标定电缆与测量电缆为同类型电缆，且所述标定电缆的长度小于等于2米。

3.根据权利要求1所述的电力电缆长度测量方法，其特征在于，所述高斯脉冲信号为高压脉冲信号。

4.根据权利要求3所述的电力电缆长度测量方法，其特征在于，预先设置长度阈值，当待测电缆的长度大于所述长度阈值时，向所述信号输入端输入宽脉宽高斯脉冲信号；当待测电缆的长度小于所述长度阈值时，所述信号输入端输入窄脉冲高斯脉冲信号。

5.根据权利要求4所述的电力电缆长度测量方法，其特征在于，所述待测电缆的信号输入端的最窄脉宽为标定电缆的信号输入端标定时输入的脉宽，所述最窄脉宽小于等于5ns。

6.根据权利要求1-5任一所述的电力电缆长度测量方法，其特征在于，在每次对待测电缆测量之前，预先获取所述标定电缆的长度，并根据高斯脉冲信号的反射回波信号的测量结果获取电磁波传输的波速，根据高斯脉冲回波的延时和波速，计算待测电缆的准确长度。

7.根据权利要求6所述的电力电缆长度测量方法，其特征在于，所述高斯脉冲回波的延时通过高斯脉冲的峰值时刻点确定。

8.根据权利要求7所述的电力电缆长度测量方法，其特征在于，所述高电压高斯脉冲信号峰值为200V。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述方法。

10.一种电子终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求1至8中任一项所述方法。