CN110726905A - 一种基于电缆长度确定电缆位置的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于电缆长度确定电缆位置的方法和系统，该方法包括以下步骤：从电缆上的测试点向电缆护层中耦合注入行波，行波向电缆的首端和末端传输；获取行波分别到达电缆的首端与末端的时间差；根据时间差和行波在电缆中的波速，确定测试点与电缆的首端或末端之间的电缆长度；在电缆长度为目标长度的情况下，确定测试点所在的位置为目标位置。本发明通过沿线注入脉冲，即可获得电缆上的测试点距离电缆端点的长度，将电缆位置和电缆长度关联，可实现故障测距长度对应位置的便利查找，解决了电缆长度与电缆实际敷设位置没有关联的问题，加快了故障测距的查找速度，且无需在电缆上施加高压击穿故障点，即可精确定点。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种基于电缆长度确定电缆位置的方法和系统。
背景技术
随着电力技术的发展，电缆故障检测的需求越来越大。目前，电缆故障检测主要依赖离线定位方法，包括故障测距和精确定位两个步骤，故障测距包括基于行波的波反射法和基于工频的电桥法。其中，波反射法(又称脉冲反射法)主要包括低压脉冲法、脉冲电流法、二次脉冲法和稳定弧反射法；电桥法主要包括低压电桥法和高压电桥法。
现有技术中，在故障测距完成后，再进行精确定点，具体方法包括如下步骤：在电缆芯线上施加脉冲高压，击穿闪络点，电缆运行或检修技术人员结合粗测距的距离信息，通过仪器和设备对电缆故障点的位置进行精确定点。其中，精确定位的基本方法包括声磁同步法、跨步电压法和音频综合法。
然而，上述故障定位过程存在的问题如下：
1)电缆埋于地下，通过故障测距得到故障距离信息后，运检人员无法知道该故障距离信息对应的位置，造成精确定点耗时长，效率低下。
2)现有的精确定点的方法，需要在电缆上施加高压，对于GIS终端，需要进行排气操作，才能解开终端，施加电压，操作复杂。
发明内容
本发明提供了一种基于电缆长度确定电缆位置的方法和系统，以解决现有技术无法根据电缆长度快速定位的问题。
本发明提供了一种基于电缆长度确定电缆位置的方法，包括以下步骤：
从电缆上的测试点向电缆护层中耦合注入行波，所述行波向所述电缆的首端和末端传输；
获取所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差；
根据所述时间差和所述行波在所述电缆中的波速，确定所述测试点与所述电缆的首端或末端之间的电缆长度；
在所述电缆长度为目标长度的情况下，确定所述测试点所在的位置为目标位置。
可选地，所述从电缆上的测试点向电缆护层中耦合注入行波，包括：
通过与所述测试点感应的耦合行波发生设备向电缆护层中耦合注入行波。
可选地，所述耦合行波发生设备为手持式行波注入装置。
可选地，所述电缆上的首端和末端分别布置有第一分段标定检测设备和第二分段标定检测设备；
所述获取所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差，包括：
通过所述第一分段标定检测设备和所述第二分段标定检测设备探测电缆上流过的行波，得到所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差。
可选地，所述根据所述时间差和所述行波在所述电缆中的波速，确定所述测试点与所述电缆的首端或末端之间的电缆长度，包括：
通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述首端的时间，t2为所述行波到达所述末端的时间；
或者，
通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述末端的时间，t2为所述行波到达所述首端的时间。
本发明还提供了一种基于电缆长度确定电缆位置的系统，包括：
耦合模块，用于从电缆上的测试点向电缆护层中耦合注入行波，所述行波向所述电缆的首端和末端传输；
获取模块，用于获取所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差；
第一确定模块，用于根据所述时间差和所述行波在所述电缆中的波速，确定所述测试点与所述电缆的首端或末端之间的电缆长度；
第二确定模块，在所述电缆长度为目标长度的情况下，确定所述测试点所在的位置为目标位置。
可选地，所述耦合模块，具体用于通过与所述测试点感应的耦合行波发生设备向电缆护层中耦合注入行波。
可选地，所述耦合行波发生设备为手持式行波注入装置。
可选地，所述电缆上的首端和末端分别布置有第一分段标定检测设备和第二分段标定检测设备；
所述获取模块，具体用于通过所述第一分段标定检测设备和所述第二分段标定检测设备探测电缆上流过的行波，得到所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差。
可选地，所述第一确定模块，具体用于通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述首端的时间，t2为所述行波到达所述末端的时间；
或者，
通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述末端的时间，t2为所述行波到达所述首端的时间。
本发明通过沿线注入脉冲，即可获得电缆上的测试点距离电缆端点的长度，将电缆位置和电缆长度关联，可实现故障测距长度对应位置的便利查找，解决了电缆长度与电缆实际敷设位置没有关联的问题，加快了故障测距的查找速度，且无需在电缆上施加高压击穿故障点，即可精确定点。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种基于电缆长度确定电缆位置的方法流程图；
图2为本发明实施例中的一种耦合行波发生设备的示意图；
图3为本发明实施例中的一种检测电缆长度的场景示意图；
图4为本发明实施例中的一种基于电缆长度确定电缆位置的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种基于电缆长度确定电缆位置的方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101，从电缆上的测试点向电缆护层中耦合注入行波，该行波向电缆的首端和末端传输。
其中，电缆的测试点附近设置有耦合行波发生设备，该耦合行波发生器与测试点感应，如图2所示。相应地，可以基于电磁感应原理，通过与测试点感应的耦合行波发生设备向电缆护层中耦合注入行波，使得行波在电缆护层中传输。
本实施例中，耦合行波发生设备为手持式行波注入装置。在电缆沿线，可以通过一个手持式行波发生装置，向电缆中耦合注入行波。
步骤102，获取行波分别到达电缆的首端与末端的时间差。
其中，电缆上的首端和末端上分别布置有第一分段标定检测设备1和第二分段标定检测设备2，如图3所示；相应地，可以通过第一分段标定检测设备和第二分段标定检测设备探测电缆上流过的行波，得到行波分别到达电缆上的首端与末端的时间差，该时间差可以为GPS时间差。
其中，上述分段标定检测设备可以为卡钳式分段标定检测设备，也可以为地面感应式分段标定检测设备。
步骤103，根据时间差和行波在电缆中的波速，确定测试点与电缆的首端或末端之间的电缆长度。
具体地，可以通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述首端的时间，t2为所述行波到达所述末端的时间；
或者，
通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述末端的时间，t2为所述行波到达所述首端的时间。
步骤104，在电缆长度为目标长度的情况下，确定测试点所在的位置为目标位置。
本发明实施例通过沿线注入脉冲，即可获得电缆上的测试点距离电缆端点的长度，将电缆位置和电缆长度关联，可实现故障测距长度对应位置的便利查找，解决了电缆长度与电缆实际敷设位置没有关联的问题，加快了故障测距的查找速度，且无需在电缆上施加高压击穿故障点，即可精确定点。
基于上述确定电缆位置的方法，本发明实施例还提供了一种基于电缆长度确定电缆位置的系统，如图4所示，包括：
耦合模块410，用于从电缆上的测试点向电缆护层中耦合注入行波，所述行波向所述电缆的首端和末端传输；
具体地，耦合模块410，具体用于通过与所述测试点感应的耦合行波发生设备向电缆护层中耦合注入行波。
其中，耦合行波发生设备为手持式行波注入装置。
获取模块420，用于获取所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差；
其中，电缆上的首端和末端分别布置有第一分段标定检测设备和第二分段标定检测设备；相应地，获取模块420，具体用于通过所述第一分段标定检测设备和所述第二分段标定检测设备探测电缆上流过的行波，得到所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差。
第一确定模块430，用于根据所述时间差和所述行波在所述电缆中的波速，确定所述测试点与所述电缆的首端或末端之间的电缆长度；
具体地，第一确定模块430，具体用于通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述首端的时间，t2为所述行波到达所述末端的时间；
或者，
通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述末端的时间，t2为所述行波到达所述首端的时间。
第二确定模块440，在所述电缆长度为目标长度的情况下，确定所述测试点所在的位置为目标位置。
本发明实施例通过沿线注入脉冲，即可获得电缆上的测试点距离电缆端点的长度，将电缆位置和电缆长度关联，可实现故障测距长度对应位置的便利查找，解决了电缆长度与电缆实际敷设位置没有关联的问题，加快了故障测距的查找速度，且无需在电缆上施加高压击穿故障点，即可精确定点。
结合本文中所公开的实施例描述的方法中的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于电缆长度确定电缆位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
从电缆上的测试点向电缆护层中耦合注入行波，所述行波向所述电缆的首端和末端传输；
获取所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差；
根据所述时间差和所述行波在所述电缆中的波速，确定所述测试点与所述电缆的首端或末端之间的电缆长度；
在所述电缆长度为目标长度的情况下，确定所述测试点所在的位置为目标位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从电缆上的测试点向电缆护层中耦合注入行波，包括：
通过与所述测试点感应的耦合行波发生设备向电缆护层中耦合注入行波。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述耦合行波发生设备为手持式行波注入装置。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电缆上的首端和末端分别布置有第一分段标定检测设备和第二分段标定检测设备；
所述获取所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差，包括：
通过所述第一分段标定检测设备和所述第二分段标定检测设备探测电缆上流过的行波，得到所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间差和所述行波在所述电缆中的波速，确定所述测试点与所述电缆的首端或末端之间的电缆长度，包括：
通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述首端的时间，t2为所述行波到达所述末端的时间；
或者，
通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述末端的时间，t2为所述行波到达所述首端的时间。
6.一种基于电缆长度确定电缆位置的系统，其特征在于，包括：
耦合模块，用于从电缆上的测试点向电缆护层中耦合注入行波，所述行波向所述电缆的首端和末端传输；
获取模块，用于获取所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差；
第一确定模块，用于根据所述时间差和所述行波在所述电缆中的波速，确定所述测试点与所述电缆的首端或末端之间的电缆长度；
第二确定模块，在所述电缆长度为目标长度的情况下，确定所述测试点所在的位置为目标位置。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述耦合模块，具体用于通过与所述测试点感应的耦合行波发生设备向电缆护层中耦合注入行波。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述耦合行波发生设备为手持式行波注入装置。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电缆上的首端和末端分别布置有第一分段标定检测设备和第二分段标定检测设备；
所述获取模块，具体用于通过所述第一分段标定检测设备和所述第二分段标定检测设备探测电缆上流过的行波，得到所述行波分别到达所述电缆的首端与末端的时间差。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述第一确定模块，具体用于通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度：
其中，L1为所述测试点与所述电缆的首端之间的电缆长度，L为电缆全长，V为所述行波在所述电缆中的波速，t1为所述行波到达所述首端的时间，t2为所述行波到达所述末端的时间；
或者，
通过以下公式计算所述测试点与所述电缆的末端之间的电缆长度：
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