CN112577974B - 一种电缆接头故障检测装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电缆接头故障检测装置、系统及方法，涉及电力监测的技术领域，故障检测方法包括步骤：在线路中的所有电缆接头上各安装一监测设备；所述监测设备采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障。本申请采集电磁波和声波两路信号，在本地根据采集到的信号进行计算判断，运算量小，误差小，能够快速准确地确定电缆接头是否故障，提升电缆接头故障判断结果的可靠性。

Description

一种电缆接头故障检测装置、系统及方法

技术领域

本申请涉及电力监测的技术领域，特别涉及一种电缆接头故障检测装置、系统及方法。

背景技术

在输电、配电的技术领域，电缆埋藏在低下而不占用地面空间而被大量广泛地应用，随着铺设的电缆数量的增多，电缆故障的情形也在不断递增，且电缆故障多发生在电缆接头。这是由于电缆接头一般为现场人工制作安装，其电缆芯的接触不良率、绝缘性能均低于工厂制作的电缆。

电缆多埋设于地下，在电缆接头发生爆炸时，故障点的查找极其不便，往往需要耗费大量的人力物力，且停电时间过长影响供电也易造成一定程度的经济损失。

相关技术中，电缆接头的检测有利用温度进行检测的，但是温度变化需要一段时间积累，发生故障至跳闸持续时间数十毫秒，温度往往无明显变化，因此采用该类形式检测电缆接头是否发生故障，可靠性不高。也有利用声波进行检测的，但是声波容易受到环境的干扰，比如外界施工或汽车鸣笛等的影响，极易误报，误差较大。

因此，急需提出一种能够快速、准确、误差小地检测出电缆接头是否发生故障的技术。

发明内容

本申请实施例提供一种电缆接头故障检测装置、系统及方法，以解决相关技术中电缆接头故障的检测不便，以及速度较慢的缺陷。

第一方面，提供了一种电缆接头故障检测方法，一种电缆接头故障检测方法，其包括步骤：

A1：在线路中的所有电缆接头上各安装一监测设备；

A2：所述监测设备采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障。

一些实施例中，在步骤A2中，所述监测设备根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障的具体步骤包括：

根据采集到的电磁波信号，比较该电磁波信号与预设的第一阈值；

根据采集到的声波信号，比较该声波信号与预设的第二阈值；

在所述电磁波信号超过所述第一阈值、且所述声波信号超过所述第二阈值时，判定该监测设备对应的电缆接头发生故障，否则，判定该电缆接头处于正常状态。

一些实施例中，在所述电磁波信号超过所述第一阈值时，所述监测设备采集对应位置的音频信号，所述音频信号为预设时长的音频录音；在所述判定该监测设备对应的电缆接头发生故障之后，还包括步骤：

所述监测设备上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号、音频信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息。

一些实施例中，在判断对应的电缆接头发生故障之后，还包括步骤：

所述监测设备上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息。

第二方面，提供了一种电缆接头故障检测装置，其包括：

若干个监测设备，其用于一一对应安装线路中的各个电缆接头上；所述监测设备用于采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障。

一些实施例中，所述监测设备包括：

电磁波传感器，其用于采集各自位置的电磁波信号；

声波传感器，其用于采集各自位置的声波信号；

存储器，其用于存储预设的第一阈值和第二阈值；

处理器，其用于根据采集到的电磁波信号，比较该电磁波信号与所述第一阈值；用于根据采集到的声波信号，比较该声波信号与所述第二阈值；还用于在所述电磁波信号超过所述第一阈值、且所述声波信号超过所述第二阈值时，判定该监测设备对应的电缆接头发生故障，否则，判定该电缆接头处于正常状态。

一些实施例中，所述监测设备还包括：

录音模块，其用于在所述电磁波信号超过所述第一阈值时，采集对应位置的音频信号并发送给所述处理器，所述音频信号为预设时长的音频录音；

通信模块，其与所述处理器相连，用于在所述判定该监测设备对应的电缆接头发生故障之后，上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号、音频信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息。

一些实施例中，所述电磁波传感器为特高频电磁波传感器。

一些实施例中，所述监测设备还包括：

通信模块，其用于在判断对应的电缆接头发生故障之后，上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息。

第三方面，提供了一种电缆接头故障检测系统，其包括：

线路中的若干个电缆接头；

若干个监测设备，其一一对应安装各个电缆接头上；所述监测设备用于采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：采集电磁波和声波两路信号，在本地根据采集到的信号进行计算判断，运算量小，误差小，能够快速准确地确定电缆接头是否故障，提升电缆接头故障判断结果的可靠性。

本申请实施例提供了一种电缆接头故障检测装置、系统及方法，由于在若干个电缆接头上各设置一个相互独立的监测设备，一个监测设备仅根据其自身采集到的电磁波信号和声波信号联合判断对应的电缆接头是否发生故障，无需确定其他的电缆接头是否发生故障，其运算强度低，失误率更低，准确率更高。可见，监测设备采集电磁波和声波两路信号，在本地根据采集到的信号进行计算判断，运算量小，误差小，能够快速、准确地确定电缆接头是否故障，提升电缆接头故障判断结果的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电缆接头故障检测方法的流程示意框图；

图2为本申请实施例提供的一种电缆接头故障检测方法的具体流程示意框图；

图3为本申请实施例提供的一种电缆接头故障检测装置的连接框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种电缆接头故障检测方法，其采集电磁波和声波两路信号，在本地根据采集到的信号进行计算判断，运算量小，误差小，能够快速准确地确定电缆接头是否故障，提升电缆接头故障判断结果的可靠性。

如图1所示，本申请实施例提供了一种电缆接头故障检测方法，其包括：

步骤A1：在线路中的所有电缆接头上各安装一监测设备；

步骤A2：所述监测设备采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障。

本申请实施例提供了一种电缆接头故障检测方法，其在线路上的每个电缆接头上设置监测设备，通过监测设备采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据自身采集到的电磁波和声波两路信号，联合判断对应的电缆接头是否发生故障。其中若干个监测设备之间相互独立，每个监测设备仅监测各自位置在空间上能够采集到的电磁波和声波，并对采集到的两路信号进行计算判断。而在实际情况中，电缆接头一般间隔500米左右设置一个，电缆接头的数量繁多，计算量大，也容易出现计算误差，而本实施例中每个监测设备的运算强度低、计算量小，不易出错，且两路信号的采集时间短，能够在电缆接头发生故障快速检测出，以提升电缆接头故障判断结果的可靠性。

在所述步骤A2中，所述监测设备根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障的具体步骤包括：

根据采集到的电磁波信号，比较该电磁波信号与预设的第一阈值；

根据采集到的声波信号，比较该声波信号与预设的第二阈值；

在所述电磁波信号超过所述第一阈值、且所述声波信号超过所述第二阈值时，判定该监测设备对应的电缆接头发生故障，否则，判定该电缆接头处于正常状态。

在本实施例中，所述电磁波信号、声波信号均为频率，其中电磁波是特高频的，采用特高频电磁波传感器采集特高频电磁波的频率。预设的第一阈值、第二阈值均是根据经验确定的值，采集电磁波、声波两路信号，能够避免仅采集一路信息时出现的误判，使得判断结果更为准确可信，在仅仅只有一路信号超过阈值时，均不判定该处的电缆接头发生故障，能够充分降低判断失误的概率，提高故障检测的结果的准确性。

进一步地，在判断对应的电缆接头发生故障之后，还包括步骤：

所述监测设备上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息。

在本实施例中，监测设备在电缆接头处在判断该电缆接头发生故障后，还将采集到的当前故障信息进行上报至后台终端，以供后台终端的工作人员处理。当前故障信息是电缆接头发生故障时采集到的有效信息，比如发生突变的电磁波频率、声波频率，该监测设备对应的电缆接头“发生故障”和所在的位置信息，根据电缆接头的位置信息能够确定发生故障的电缆接头的具体位置，还能够快速定位到发生故障的电缆接头，并方便工作人员进行针对性处理，比如故障维修。本申请中的“发生故障”在本地判断并直接上报，流程简洁，能够快速使得工作人员确定发生故障的电缆接头，有效降低因电缆接头故障带来的经济损失。

作为本申请实施例的一种优选方案，在所述电磁波信号超过所述第一阈值时，所述监测设备采集对应位置的音频信号，所述音频信号为预设时长的音频录音；在所述判定该监测设备对应的电缆接头发生故障之后，还包括步骤：

所述监测设备上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号、音频信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息。

在本实施例中，在电缆接头发生爆炸时，电缆接头本地会出现爆破声响，而后台终端的工作人员并不从得知，并利用电磁波先于声波采集到的优势，在确定采集到的电磁波信号超过第一阈值时，触发启动音频信号的采集，那么在根据判断规则确定了电缆接头发生故障后，若上报的音频录音中出现了爆炸声，后台人员能够准确无疑问地判断对应的电缆接头发生故障，检测结果更可靠无误。可以看出，本实施例侧重于前端的本地故障判断，后端的定位确定，避免不必要的繁琐流程，使得故障检出的效率更高，进而也能快速地实现故障的定位，有效降低经济损失。

如图2所示，本申请实施例具体提供了一种电缆接头故障检测方法，其具体流程为：

步骤S1：在线路中的所有电缆接头上各安装一监测设备，并转至步骤S2；

步骤S2：所述监测设备采集各自位置的电磁波信号、声波信号，并转至步骤S3；

步骤S3：所述监测设备根据采集到的电磁波信号，比较该电磁波信号是否大于预设的第一阈值，若是，则转至步骤S4，否则转至步骤S2；

步骤S4：所述监测设备采集对应位置的音频信号并存储，并根据采集到的声波信号，比较该声波信号是否大于预设的第二阈值，若是，则转至步骤S5，否则，转至步骤S2；

步骤S5：所述监测设备判断该监测设备对应的电缆接头发生故障，并转至步骤S6；

步骤S6：所述监测设备上报采集到的当前故障信息给后台终端，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号、音频录音及该监测设备对应的电缆接头的位置信息。

如图3所示，本申请实施例还提供了一种电缆接头故障检测装置，其包括：

若干个监测设备，其用于一一对应安装线路中的各个电缆接头上；所述监测设备用于采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障。

进一步地，所述监测设备包括：

电磁波传感器，其用于采集各自位置的电磁波信号；

声波传感器，其用于采集各自位置的声波信号；

存储器，其用于存储预设的第一阈值和第二阈值；

处理器，其用于根据采集到的电磁波信号，比较该电磁波信号与所述第一阈值；用于根据采集到的声波信号，比较该声波信号与所述第二阈值；还用于在所述电磁波信号超过所述第一阈值、且所述声波信号超过所述第二阈值时，判定该监测设备对应的电缆接头发生故障，否则，判定该电缆接头处于正常状态。

在本实施例中，所述电磁波传感器、声波传感器均贴设在所述电缆接头的外，采集空间上能够探测到的电磁波频率和声波频率，而该处理器仅处理与该处理器相连的电磁波传感器、声波传感器采集到的信号，大大降低了处理器的运算强度，计算失误率也更低，运算速度也更快，且对两路信号进行采集处理，也能够有效地避免偶然误差，提高检测结果的可靠性。

具体地，所述电磁波传感器为特高频电磁波传感器。在本实施例中，所述电磁波传感器采集近距离的特高频电磁波，那么相邻的两个电缆接头一般相距500m左右，那么其他电缆接头上的电磁波传感器上采集到的信号相互之间干扰的可能性也更低，进一步确保采集到的信号的准确度。

进一步地，所述监测设备还包括：

通信模块，其用于在判断对应的电缆接头发生故障之后，上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息。

在本实施例中，所述通信模块能够与外界进行沟通，将本地的当前故障信息直接上报，无需额外的信息数据处理，在通信模块将本地的当前故障信息上报后，在后台终端接收后，也不需要额外的处理，就能够快速地定位出电缆接头发生故障的位置。

电缆接头的故障中也存在一部分是由于电缆接头发生爆炸产生的，那么更进一步地，所述监测设备还包括：

录音模块，其用于在所述电磁波信号超过所述第一阈值时，采集对应位置的音频信号并发送给所述处理器，所述音频信号为预设时长的音频录音；

通信模块，其与所述处理器相连，用于在所述判定该监测设备对应的电缆接头发生故障之后，上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号、音频信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息。

在本实施例中，在初步判断电磁波信号超过第一阈值后，可以知道该电缆接头的位置有可能存在故障，那么在所述电磁波信号超过所述第一阈值时，触发录音模块开始工作，录音模块采集对应位置的音频信号并发送给所述处理器，以供通信模块将处理器获取到的电磁波信号与声波信号、判断的故障结果、以及获取到的音频信息一同上报给后台终端。若上报的音频录音中出现了爆炸声，后台人员能够准确无疑问地判断对应的电缆接头发生故障，检测结果更可靠无误。

本申请实施例又提供了一种电缆接头故障检测系统，其包括：

线路中的若干个电缆接头；

若干个监测设备，其一一对应安装各个电缆接头上；所述监测设备用于采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障。

在本申请实施例中提供的一种电缆接头故障检测系统中的监测设备的具体实施例已在上述的一种电缆接头故障检测装置中的监测设备的具体实施例中描述记载，在此不再一一赘述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种电缆接头故障检测方法，其特征在于，其包括步骤：

A1：在线路中的所有电缆接头上各安装一监测设备；

A2：所述监测设备采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障；所述电磁波信号为特高频频率的电磁波；

在步骤A2中，所述监测设备根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障的具体步骤包括：

A21：所述监测设备采集各自位置的电磁波信号和声波信号；

A22：根据采集到的电磁波信号，比较该电磁波信号是否大于预设的第一阈值；若是，则转至步骤A23，否则转至步骤A21；A23：根据采集到的声波信号，比较该声波信号是否大于预设的第二阈值；若是，则转至步骤A24，否则转至步骤A21；A24：判定该监测设备对应的电缆接头发生故障；

在所述电磁波信号超过所述第一阈值时，所述监测设备采集对应位置的音频信号，所述音频信号为预设时长的音频录音；

在所述判定该监测设备对应的电缆接头发生故障之后，还包括步骤：

所述监测设备上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号、音频信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息。

2.一种电缆接头故障检测装置，其特征在于，其包括：

若干个监测设备，其用于一一对应安装线路中的各个电缆接头上；所述监测设备用于采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障；所述电磁波信号为特高频频率的电磁波；

所述监测设备包括：

电磁波传感器，其用于采集各自位置的电磁波信号；

声波传感器，其用于采集各自位置的声波信号；

存储器，其用于存储预设的第一阈值和第二阈值；

处理器，其用于先根据采集到的电磁波信号，比较该电磁波信号是否大于所述第一阈值；若是，再根据采集到的声波信号，比较该声波信号是否大于所述第二阈值；若是，判定该监测设备对应的电缆接头发生故障，否则，判定该电缆接头处于正常状态；

所述监测设备还包括：

录音模块，其用于在所述电磁波信号超过所述第一阈值时，采集对应位置的音频信号并发送给所述处理器，所述音频信号为预设时长的音频录音；

通信模块，其与所述处理器相连，用于在所述判定该监测设备对应的电缆接头发生故障之后，上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号、音频信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息；

所述电磁波传感器为特高频电磁波传感器。

3.一种电缆接头故障检测系统，其特征在于，其包括：

线路中的若干个电缆接头；

若干个监测设备，其一一对应安装各个电缆接头上；所述监测设备用于采集各自位置的电磁波信号和声波信号，并根据采集到的电磁波信号和声波信号，判断对应的电缆接头是否发生故障；所述电磁波信号为特高频频率的电磁波；

所述监测设备包括：

电磁波传感器，其用于采集各自位置的电磁波信号；

声波传感器，其用于采集各自位置的声波信号；

存储器，其用于存储预设的第一阈值和第二阈值；

处理器，其用于先根据采集到的电磁波信号，比较该电磁波信号是否大于所述第一阈值；若是，则根据采集到的声波信号，比较该声波信号是否大于所述第二阈值；若是，则判定该监测设备对应的电缆接头发生故障，否则，判定该电缆接头处于正常状态；

所述监测设备还包括：

录音模块，其用于在所述电磁波信号超过所述第一阈值时，采集对应位置的音频信号并发送给所述处理器，所述音频信号为预设时长的音频录音；

通信模块，其与所述处理器相连，用于在所述判定该监测设备对应的电缆接头发生故障之后，上报采集到的当前故障信息，所述当前故障信息包括故障结果、电磁波信号、声波信号、音频信号及该监测设备对应的电缆接头的位置信息；

所述电磁波传感器为特高频电磁波传感器。

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