CN112782527B - 电缆故障检测方法和检测装置 - Google Patents
电缆故障检测方法和检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112782527B CN112782527B CN202011625638.6A CN202011625638A CN112782527B CN 112782527 B CN112782527 B CN 112782527B CN 202011625638 A CN202011625638 A CN 202011625638A CN 112782527 B CN112782527 B CN 112782527B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signals
- cable
- transmitted
- signal
- noise
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
- Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location
Abstract
本申请涉及一种电缆故障检测方法和检测装置。该电缆故障检测方法根据多组待分析信号判断电缆发生故障的位置。不同的发射信号之间相互正交,使得多个发射信号即使在发射时间上是重叠的,它们的反射波仍然可以是被检测与分离的,即多个发射信号可以并发地发送,检测效果与多次测试相当,有效减少了所需的时间。进一步的,通过向电缆发射多组相关时间大于噪声相关时间的发射信号,能够抑制噪声对发射信号遇到故障时产生的反射信号的影响,即抑制了噪声对待分析信号的影响,从而抑制了噪声对判断电缆发生故障的位置的影响。
Description
技术领域
本申请涉及线路检测技术领域,特别是涉及一种电缆故障检测方法和检测装置。
背景技术
随着社会经济的发展和现代化建设步伐的加快,工农业生产及人民生活的用电量日益增加,对电力的需求量越来越大,电网的安全运行要求也越来越高。而作为连接各种电气设备、传输和分配电能的电力电缆,以其安全、维护工作量少,稳定性高,有利于提高电能质量并且美化城市等优点,已经得到越来越广泛的应用。
然而由于电缆埋在地下,在电缆发生故障时,查找比架空线困难,若故障测距不准,将会耽误大量时间,造成无法估量的损失。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够精准获得电缆的故障位置的电缆故障检测方法和检测装置。
第一方面,提供了一种电缆故障检测方法,包括:
对多组待传输信号进行扩频调制,获得多组待发射信号,各组待发射信号相互正交;
将该多组待发射信号按照预设时间间隔向电缆发射,该预设时间间隔大于电缆无发射信号时的噪声相关时间;
接收该电缆基于该多组待发射信号反射的反射信号,对该反射信号进行解调,获得多组待分析信号,根据该多组待分析信号判断该电缆发生故障的位置。
在其中一个实施例中,该根据该待分析信号判断该电缆发生故障的位置的步骤包括:
将该多组待分析信号按照预设时间间隔对齐后相加;
根据该多组待分析信号相加后形成的分析信号与多组待传输信号相加形成的原始信号的时间差,判断电缆发生故障的位置。
在其中一个实施例中,该对多组待传输信号进行扩频调制包括:
利用多组伪随机序列对多组待传输信号进行调制,形成多组相互正交的待发射信号;
该对该反射信号进行解调包括:
利用该多组伪随机序列对发射信号进行解调。
在其中一个实施例中,该将该多组待发射信号按照预设时间间隔向电缆发射之前包括:
将多组待发射信号按照预设时间间隔相加;
利用调制信号将该相加后的待发射信号调制到预定频率,用于使该调制后的待传输信号满足在电缆上传输的要求;
该对该反射信号进行解调还包括:
根据该调制信号,将该发射信号进行解调。
在其中一个实施例中,该预设时间间隔大于τ,τ为第一函数的值大于预定阈值时对应的时刻中的最大时刻,该第一函数用于表征无发射信号时,电缆的噪声信号强弱与时间的关系。
在其中一个实施例中,该电缆故障检测方法还包括获取该预设时间间隔的步骤,包括:
采集电缆在无发射信号时的噪声信号f(t);
计算噪声信号的自相关其中,τ为噪声相关时间,τ表示该噪声信号的自相关R(τ)大于该预定阈值对应的时刻中的最大时刻;
设定该预设时间间隔,该预设时间间隔大于τ。
在其中一个实施例中,该预定阈值为该噪声信号的自相关R(τ)表征的噪声幅度中满足预设条件的幅度值。
在其中一个实施例中,该电缆故障检测方法还包括:
若在预设时间内,为接收到该电缆反射的反射信号,则判定电缆无故障发生,该预设时间与电缆的距离正相关。
在其中一个实施例中,该电缆故障检测方法还包括:
根据分析信号的幅度和原始信号的幅度,判断电缆发生故障的类型。
第二方面,提供了一种电缆故障检测装置,包括:
调制模组,用于对多组待传输信号进行扩频调制,获得多组待发射信号,各组待发射信号相互正交;
发射模组,用于将该多组待发射信号按照预设时间间隔向电缆发射,该预设时间间隔大于电缆无发射信号时的噪声相关时间;
接收模组,用于接收该电缆基于该多组待发射信号反射的反射信号,对该反射信号进行解调,获得多组待分析信号,根据该多组待分析信号判断该电缆发生故障的位置。
上述电缆故障检测方法和检测装置,根据多组待分析信号判断电缆发生故障的位置。不同的发射信号之间相互正交,使得多个发射信号即使在发射时间上是重叠的,它们的反射波仍然可以是被检测与分离的,即多个发射信号可以并发地发送,检测效果与多次测试相当,有效减少了所需的时间。进一步的,通过向电缆发射多组相关时间大于噪声相关时间的发射信号,能够抑制噪声对发射信号遇到故障时产生的反射信号的影响,即抑制了噪声对待分析信号的影响,从而抑制了噪声对判断电缆发生故障的位置的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术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为一个实施例中电缆故障检测方法的流程示意图;
图2为一个实施例中根据待分析信号判断电缆发生故障的位置的技术过程的流程示意图;
图3为一个实施例中对多组待传输信号进行扩频调制的技术过程的流程示意图;
图4为一个实施例获取预设时间间隔的技术过程的流程示意图;
图5为另一个实施例中电缆故障检测方法的流程示意图;
图6为一个实施例中电缆故障检测装置的结构框图。
附图标记说明:600-电缆故障检测装置,602-调制模组,604-发射模组,606-接收模组。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件时,它可以是直接连接到另一个元件,或者通过居中元件连接另一个元件。此外,以下实施例中的“连接”,如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
随着工业化和信息化不断深入,大量的配电网络、电气电子系统在各行各业中发挥的作用越来越大,电线电缆也日趋复杂。由于经常工作在高温、震动、摩擦等恶劣环境下,深埋在结构和底层之中的电线电缆随着使用年龄的增长容易产生裂痕和磨损,逐渐老化损坏。各行各业中因电缆故障所造成的事故不断增多,给国民经济造成了巨大的损失,并给人身财产安全埋下了极大的隐患。
因此,对电缆发生故障的位置的判断成为人们关注的重点之一。通过向待测电缆发送检测信号,同时采集故障点处的反射信号,根据反射信号相对于检测信号的变化可以判定故障类型并定位故障距离。这是由于待测信号在电缆故障点处会由于阻抗不匹配而发生反射,因此通过分析反射信号可以对故障发生位置进行定位。具体的,将入射信号与反射信号按下式进行相关运算
其中,s(t)为检测信号,x(t-τ)为反射信号,r(τ)为相关运算结果,T为检测信号周期。从相关运算结果中可以提取电缆故障的类型和距离。
但是,由于电缆中还存在着各种噪声,经过信道的传输,这样接收到的反射信号是各种信号的叠加,噪声信号会对反射信号的分析造成影响。
基于以上原因,本申请实施例提供了一种能够精准获得电缆的故障位置的电缆故障检测方法和装置。
请参照图1,其示出了本申请实施例提供的一种电缆故障检测方法的流程图。如图1所示,该电缆故障检测方法可以包括:
S102:对多组待传输信号进行扩频调制,获得多组待发射信号,各组待发射信号相互正交。
应说明的,在本申请实施例中,扩频调制指的是将待传输信号的频谱打散到较其原始带宽更宽的一种通信技术,并且经扩频调制后获得的多组待发射信号相互正交。可选的,可以利用多组扩频因子实现多组待传输信号的扩频调制,扩频因子与待传输信号无关。在接收端,通过利用相同的对应的扩频因子进行解扩,可以恢复待传输信号的原始信息。
在信道容量一定时,信道带宽与信噪比反相关。本实施例对多组待传输信号进行扩频调制,增加了带宽,在同样的信道容量下,减小对信噪比的要求,增强了抗干扰的能力。
S104:将多组待发射信号按照预设时间间隔向电缆发射,预设时间间隔大于电缆无发射信号时的噪声相关时间。
应说明的,多组待发射信号相互之间的间隔时间大于噪声相关时间,噪声对多组待发射信号的影响不同,且噪声对多组待分析信号的影响不同,从而获得时间分集的效果。
S106:接收电缆基于多组待发射信号反射的反射信号,对反射信号进行解调,获得多组待分析信号,根据待分析信号判断电缆发生故障的位置。
应说明的,在电缆发生故障的位置的阻抗会发生变化。通过将多组待发射信号按照预设时间间隔向电缆发射,在电缆的阻抗发生变化时,会产生回波,而剩余的能量将继续在电缆中行进。从而通过分析电缆反射的反射信号,可以判断电缆发生故障的位置。同理,由于多组待分析信号由对反射信号进行解调获得,所以通过分析待分析信号可以实现对电缆发生故障的位置进行定位。
上述实施例提供的电缆故障检测方法,根据多组待分析信号判断电缆发生故障的位置。不同的发射信号之间相互正交,使得多个发射信号即使在发射时间上是重叠的,它们的反射波仍然可以是被检测与分离的,即多个发射信号可以并发地发送,检测效果与多次测试相当,有效减少了所需的时间。
进一步的,通过向电缆发射多组相关时间大于噪声相关时间的发射信号,能够抑制噪声对发射信号遇到故障时产生的反射信号的影响,即抑制了噪声对待分析信号的影响,从而抑制了噪声对判断电缆发生故障的位置的影响,提高了对电缆发生故障的位置的检测的精度。
进一步的,本申请实施例提供的电缆故障检测方法可以实现电缆故障的带电检测,一方面不影响信号电缆的正常工作,另一方面能够检测到难以排查的间歇性故障,可以准确定位故障位置。
请参考图2,其示出了本申请实施例提供的一种示例性的“根据待分析信号判断电缆发生故障的位置”的技术过程。如图2所示,该技术过程可以包括:
S202:将多组待分析信号按照预设时间间隔对齐后相加。
S204:根据多组待分析信号相加后形成的分析信号与多组传输信号相加形成的原始信号的时间差,判断电缆发生故障的位置。
应说明的,本申请实施例不对获取分析信号的方式做限定,只要能获得将多组待分析信号进行时间对齐后相加的信号即可。由于分析信号携带反映电缆反射的反射信号的信息,即携带了电缆故障的信息。根据分析信号和原始信号的时间差可以定位电缆发生故障的位置。可选的,根据分析信号和原始信号的传输速度以及分析信号发送时间和原始信号的接收时间的时间差定位电缆发生故障的位置。
进一步的,上述实施例获取的多组待分析信号除了可以用于判断电缆发生故障的位置,还可以用于判断电缆发生故障的类型。
在本申请一个可选实施例中,上述实施例提供的电缆故障检测方法还包括:根据分析信号的幅度和原始信号的幅度,判断电缆发生故障的类型。
对于分析信号和原始信号的描述详见上文实施例,此处不再赘述。应说明的,电缆可能发生的故障可以包括短路和断路。电缆发生不同的故障时,分析信号的幅度和原始信号的幅度的对比结果是不同的。
上述实施例根据分析信号和原始信号判断电缆发生故障的类型以及定位故障的发生位置。但是,实际生活中还可能存在电缆不具有故障的情形,那么下述实施例将提供一种涉及电缆不具有故障的电缆故障检测方法。
在本申请一个可选的实施例中,上述实施例提供的电缆故障检测方法还可以包括:若在预设时间内,未接收到电缆反射的反射信号,则判定电缆无故障发生,该预设时间与电缆的距离正相关。
应说明的,该预设时间应该大于多组发射信号在电缆中传输所需的时间和反射信号在电缆中传输所需的时间之和,保证未接收到反射信号是由于电缆未发生故障。可选的,预设时间可以根据电缆的距离以及信号的传输速度确定。进一步的,预设时间还可以考虑电缆的环境因素,环境因素可以包括环境温度,以获得更准确的预设时间。
上述实施例提及需要利用多组扩频因子对多组待传输信号进行扩频调制,以实现多组待传输信号的扩频,以及多组待发射信号相互正交。下述实施例将提供一种扩频因子,以实现对多组待传输信号进行扩频调制。
请参考图3,其示出了本申请实施例提供的一种示例性的“对多组待传输信号进行扩频调制”的技术过程。如图3所示,该技术过程可以包括:
S302:利用多组伪随机序列对多组待传输信号进行调制,形成多组相互正交的待发射信号。
根据上述实施例可知,若要实现对反射信号进行解调,应该利用同一扩频因子进行解扩。因此,本申请实施例提供了一种示例性的“对反射信号进行解调”的技术过程,该技术过程可以包括:利用多组伪随机序列对反射信号进行解调。
应说明的,对发射信号进行解调所利用的多组伪随机序列与对多组待传输信号进行扩频调制利用的多组伪随机序列应该一致,以实现对反射信号解扩。由于伪随机序列是已知的,根据历史经验获得了多种类型的伪随机序列。采用伪随机对多组待传输信号进行扩频调制,因为伪随机序列为已知,在接收端可以实现对反射信号进行解扩,保证通信的安全性。可选的,伪随机序列可以为m序列、M序列或Gold序列。在本申请一个可选实施例中,上述实施例中的伪随机为m序列,采用m序列作为扩频因子生成待发射信号,不仅能实现在线检测,且定位精度高,抗干扰强。
一般的,若发射信号为低频信号,则该发射信号具有较大的能量,不利于直接在电缆中传输。因此,本申请实施例提供了一种电缆故障检测方法,可以使在电缆中传输的信号满足在电缆上传输的要求。
在本申请一个可选实施例中,在上述实施例中“将多组待发射信号按照预设时间间隔向电缆发射”的步骤前还可以包括以下步骤:
将多组待发射信号按照预设时间间隔相加。
利用调制信号将相加后的待发射信号调制到预定频率,用于使调制后的待传输信号满足在电缆上传输的要求。
应说明的,本申请实施例不对将多组待发射信号按照预设时间间隔相加的方式进行限制。应说明的,指定频率可以根据在电缆上传输的要求确定。具体的,“利用调制信号将相加后的待发射信号调制到预定频率”为对相加后的待发射信号进行频率调制,将相加后的待发射信号调制到可以在电缆中传输的工频信号上。
应说明的,为了实现解调,上述实施例提供的“对反射信号进行解调”还可以包括:根据调制信号,将反射信号进行解调。
本申请实施例通过向电缆发射多组相关时间大于噪声相关时间的发射信号,即将预设时间设定为大于噪声相关时间,以提高故障发生的位置的定位精度。那么下文实施例将提供获取预设时间间隔的方法。
在本申请一个可选实施例中,上述实施例提供的预设时间间隔可以大于τ。具体的,τ为第一函数的值大于预定阈值时对应的时刻中的最大时刻。具体的,第一函数可以用于表征电缆无发射信号时,电缆的噪声信号强弱与时间的关系。
可选的,上述实施例的第一函数可以为噪声信号的自相关函数。在本申请一个可选实施例中,上述实施例提供的电缆故障检测方法还可以包括获取预设时间间隔的步骤,请参考图4,其示出了本申请实施例提供的一种示例性的获取预设时间间隔的技术过程,该技术过程可以包括:
S402:采集电缆在无发射信号时的噪声信号f(t);
S404:计算噪声信号的自相关其中,τ为噪声相关时间,τ表示所述噪声信号的自相关R(τ)大于所述预定阈值对应的时刻中的最大时刻;
S406:设定所述预设时间间隔,所述预设时间间隔大于τ。
应说明的,预设时间间隔可以根据实际情况进行设定,只要预设时间间隔大于τ,以达到时间分集的效果即可。
上述实施例的噪声相关时间τ需根据预定阈值进行确定,因此,下述实施例将提供预定阈值的确定方法。可选的,预定阈值为噪声信号的自相关R(τ)表征的噪声幅度中满足预设条件的幅度值。可选的,预定阈值为自相关R(τ)表征的噪声幅度的最大值的80%。可选的,预定阈值为自相关R(τ)表征的噪声幅度的最大值,可以将噪声对反射信号的影响降到最小,即提高了电缆故障检测方法对故障发生位置的定位精度。
在本申请一个可选实施例中,如图5所示,提供了一种电缆故障检测方法,该方法包括:
S502:计算电缆中的噪声相关时间,给定大于噪声相关时间的预设时间间隔。
对于噪声相关时间和预设时间间隔的描述详见上文实施例,在此不再赘述。
S504:将多组待传输信号利用多组伪随机序列进行直接调制,实现频谱扩展,得到多组相互正交的待发射信号。
可选的,伪随机序列可以为m序列。
S506:将多组待发射信号按照给定的预设时间间隔相加。
S508:将相加多组待发射信号后得到的信号调制到预定频率。
对于预定频率的描述详见上文实施例,这里不再赘述。
S510:向电缆发射叠加后的信号。
S512:接收来自电缆的反射信号。
应说明的,若没有接收到来自电缆的反射信号,则说明电缆不存在故障,否则说明电缆存在故障,需进行下一步处理。
S514:对反射信号进行解调,依次使用多组伪随机序列对解调后的反射信号进行匹配滤波。
应说明的,在进行匹配滤波时,具有多个伪随机序列,某一序列能解扩成功,则说明成功接收到了反射信号。
S516:将使用不同伪随机序列匹配滤波后的输出信号进行时间对齐后相加。
S518:对相加后得到的信号进行时域反射法分析,通过时域反射法分析得到故障位置。
应该理解的是,虽然图1-图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1-图5中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在本申请一个可选实施例中,如图6所示,提供了一种电缆故障检测装置600。电缆故障检测装置600可以包括:调制模组602、发射模组604和接收模组606,其中:
调制模组602用于对多组待传输信号进行扩频调制,获得多组待发射信号,各组待发射信号相互正交。
发射模组604用于将多组待发射信号按照预设时间间隔向电缆发射,预设时间间隔大于电缆无发射信号时的噪声相关时间。
接收模组606用于接收电缆基于多组待发射信号反射的反射信号,对反射信号进行解调,获得多组待分析信号,根据多组待分析信号判断电缆发生故障的位置。
在本申请一个可选实施例中,上述实施例的接收模组还可以用于将多组待分析信号按照预设时间间隔对齐后相加;根据多组待分析信号相加后形成的分析信号与多组传输信号相加形成的原始信号的时间差,判断电缆发生故障的位置。
在本申请一个可选实施例中,上述实施例的接收模组还可以用于若在预设时间内,未接收到电缆反射的反射信号,则判定电缆无故障发生,预设时间与电缆的距离正相关。
在本申请一个可选实施例中,上述实施例的接收模组还可以用于根据分析信号的幅度和原始信号的幅度,判断电缆发生故障的类型。
在本申请一个可选实施例中,上述实施例的调制模组还可以用于利用多组伪随机序列对多组待传输信号进行调制,形成多组相互正交的待发射信号。上述实施例的接收模组还可以用于利用多组伪随机序列对反射信号进行解调。
在本申请一个可选实施例中,上述实施例提供的电缆故障检测装置还可以包括发射模组。具体的,发射模组可以用于将多组待发射信号按照预设时间间隔相加;利用调制信号将相加后的待发射信号调制到预定频率,用于使调制后的待传输信号满足在电缆上传输的要求。上述实施例的接收模组还可以用于根据调制信号,将反射信号进行解调。
在本申请一个可选实施例中,上述实施例提供的电缆故障检测装置还可以包括预设时间间隔获取模组。预设时间间隔获取模组可以用于采集电缆在无发射信号时的噪声信号f(t);计算噪声信号的自相关其中,τ为噪声相关时间,τ表示噪声信号的自相关R(τ)大于预定阈值对应的时刻中的最大时刻;设定预设时间间隔,预设时间间隔大于τ。
关于电缆故障检测装置的具体限定可以参见上文中对于电缆故障检测方法的限定,在此不再赘述。上述电缆故障检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是,本申请实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电缆故障检测方法,其特征在于,包括:
对多组待传输信号进行扩频调制,获得多组待发射信号,各组待发射信号相互正交;
将所述多组待发射信号按照预设时间间隔向电缆发射,所述预设时间间隔大于电缆无发射信号时的噪声相关时间;所述预设时间间隔大于τ,τ为第一函数的值大于预定阈值时对应的时刻中的最大时刻,所述第一函数用于表征无发射信号时,电缆的噪声信号强弱与时间的关系;
接收所述电缆基于所述多组待发射信号反射的反射信号,对所述反射信号进行解调,获得多组待分析信号,将所述多组待分析信号按照所述预设时间间隔对齐后相加;
根据所述多组待分析信号相加后形成的分析信号与所述多组待传输信号相加形成的原始信号的时间差,判断所述电缆发生故障的位置;
所述方法还包括获取所述预设时间间隔的步骤,包括:
采集所述电缆在无发射信号时的噪声信号;
计算所述噪声信号的自相关其中,f(t)表示所述噪声信号,τ为噪声相关时间,τ表示所述噪声信号的自相关R(τ)大于所述预定阈值对应的时刻中的最大时刻;
设定所述预设时间间隔,所述预设时间间隔大于τ。
2.根据权利要求1所述的电缆故障检测方法,其特征在于,所述预定阈值为所述噪声信号的自相关R(τ)表征的噪声幅度的最大值。
3.根据权利要求1所述的电缆故障检测方法,其特征在于,所述对多组待传输信号进行扩频调制包括:
利用多组伪随机序列对多组待传输信号进行调制,形成多组相互正交的待发射信号;
所述对所述反射信号进行解调包括:
利用所述多组伪随机序列对反射信号进行解调。
4.根据权利要求1所述的电缆故障检测方法,其特征在于,所述将所述多组待发射信号按照预设时间间隔向电缆发射之前包括:
将多组待发射信号按照预设时间间隔相加;
利用调制信号将所述相加后的待发射信号调制到预定频率,用于使所述调制后的待传输信号满足在电缆上传输的要求;
所述对所述反射信号进行解调还包括:
根据所述调制信号,将所述反射信号进行解调。
5.根据权利要求1所述的电缆故障检测方法,其特征在于,所述预定阈值为所述噪声信号的自相关R(τ)表征的噪声幅度的最大值的80%。
6.根据权利要求1所述的电缆故障检测方法,其特征在于,所述预定阈值为所述噪声信号的自相关R(τ)表征的噪声幅度中满足预设条件的幅度值。
7.根据权利要求1所述的电缆故障检测方法,其特征在于,还包括:
若在预设时间内,未接收到所述电缆反射的反射信号,则判定所述电缆无故障发生,所述预设时间与所述电缆的距离正相关。
8.根据权利要求1所述的电缆故障检测方法,其特征在于,还包括:
根据所述分析信号的幅度和所述原始信号的幅度,判断所述电缆发生故障的类型。
9.一种电缆故障检测装置,其特征在于,包括:
调制模组,用于对多组待传输信号进行扩频调制,获得多组待发射信号,各组待发射信号相互正交;
发射模组,用于将所述多组待发射信号按照预设时间间隔向电缆发射,所述预设时间间隔大于电缆无发射信号时的噪声相关时间;所述预设时间间隔大于τ,τ为第一函数的值大于预定阈值时对应的时刻中的最大时刻,所述第一函数用于表征无发射信号时,电缆的噪声信号强弱与时间的关系;
接收模组,用于接收所述电缆基于所述多组待发射信号反射的反射信号,对所述反射信号进行解调,获得多组待分析信号,将所述多组待分析信号按照所述预设时间间隔对齐后相加;根据所述多组待分析信号相加后形成的分析信号与所述多组待传输信号相加形成的原始信号的时间差,判断所述电缆发生故障的位置;
预设时间间隔获取模组,用于采集所述电缆在无发射信号时的噪声信号;计算所述噪声信号的自相关其中,f(t)表示所述噪声信号,τ为噪声相关时间,τ表示所述噪声信号的自相关R(τ)大于所述预定阈值对应的时刻中的最大时刻;设定所述预设时间间隔,所述预设时间间隔大于τ。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述接收模组,还用于根据所述分析信号的幅度和所述原始信号的幅度,判断所述电缆发生故障的类型。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011625638.6A CN112782527B (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 电缆故障检测方法和检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011625638.6A CN112782527B (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 电缆故障检测方法和检测装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112782527A CN112782527A (zh) | 2021-05-11 |
CN112782527B true CN112782527B (zh) | 2023-08-04 |
Family
ID=75754417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011625638.6A Active CN112782527B (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 电缆故障检测方法和检测装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112782527B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101551064A (zh) * | 2009-05-22 | 2009-10-07 | 重庆大学 | 供水管道泄漏检测定位的信号处理方法 |
CN101833949A (zh) * | 2010-04-26 | 2010-09-15 | 浙江万里学院 | 一种用于消减噪声的有源噪声控制方法 |
CN101900776A (zh) * | 2010-07-02 | 2010-12-01 | 北京航空航天大学 | 基于扩频反射的导线绝缘故障检测方法及装置 |
CN102117621A (zh) * | 2010-01-05 | 2011-07-06 | 吴伟 | 以自相关系数为判据的信号去噪方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101610066B1 (ko) * | 2015-01-12 | 2016-04-07 | 주식회사 이노와이어리스 | 케이블 결함 측정 장치 및 방법 |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202011625638.6A patent/CN112782527B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101551064A (zh) * | 2009-05-22 | 2009-10-07 | 重庆大学 | 供水管道泄漏检测定位的信号处理方法 |
CN102117621A (zh) * | 2010-01-05 | 2011-07-06 | 吴伟 | 以自相关系数为判据的信号去噪方法 |
CN101833949A (zh) * | 2010-04-26 | 2010-09-15 | 浙江万里学院 | 一种用于消减噪声的有源噪声控制方法 |
CN101900776A (zh) * | 2010-07-02 | 2010-12-01 | 北京航空航天大学 | 基于扩频反射的导线绝缘故障检测方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
《基于扩展频谱时域反射法的电力电缆故障在线检测研究》;余靖;《中国优秀硕士学位论文工程科技II辑2017年2月期》;20170228;第C042-2351页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112782527A (zh) | 2021-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7069163B2 (en) | Digital spread spectrum methods and apparatus for testing aircraft wiring | |
CN101729089B (zh) | 通信系统的发射机、接收机及其同步方法 | |
CN111366950B (zh) | 卫星导航压制式干扰与欺骗干扰的综合检测方法及系统 | |
CN110879404B (zh) | 一种基于相关峰和残留信号相结合的gnss欺骗干扰检测方法 | |
US20040017311A1 (en) | Method and apparatus to compute the geolocation of a communication device using orthogonal projections | |
JPH09503374A (ja) | Cdma通信システムのサーチ獲得を行う改良された方法および装置 | |
US20150318881A1 (en) | Communications system | |
CN110099019A (zh) | 基于深度学习的LoRa调制信号检测方法 | |
KR101525475B1 (ko) | 케이블 고장 진단 장치 및 그 방법 | |
CN103427921B (zh) | 天馈系统的故障检测方法及装置 | |
CN112019999A (zh) | 一种轨道交通无线网络的干扰检测与定位方法 | |
CN112782527B (zh) | 电缆故障检测方法和检测装置 | |
CA2534245C (en) | Method of using snr to reduce factory test time | |
CN105451327A (zh) | 自干扰定位信号的抑制方法和终端 | |
CN102869091B (zh) | 一种确定定位参考信号到达时间的方法及装置 | |
JP2007013627A (ja) | 無線通信装置 | |
CN105656511B (zh) | 一种适应于有频偏和低信噪比环境下的差分相关捕获方法 | |
CN116232478A (zh) | 基于深度学习和深度迁移学习的水下非固定节点通信方法 | |
CN103139793B (zh) | 一种导频码的检测识别的方法及装置 | |
CN105187142A (zh) | 一种空闲频谱探测的方法和装置 | |
CN102970697B (zh) | 异常检测方法及装置 | |
CN106788787B (zh) | 星载高速lvds并行信号快速测试与分析的方法 | |
KR101366760B1 (ko) | 전력선 위상 판별 장치 및 방법 | |
CN102901953A (zh) | 一种相关峰锐化方法及装置 | |
CN101799556B (zh) | 极低频发射与接收系统及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |