CN113092949B - 一种定位电缆故障点的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及地下电缆故障点定位领域，尤其是涉及一种定位电缆故障点的方法，其技术方案要点是：包括如下步骤：S1、向电缆在故障点所在区域外或边界上的两点之间打压；载具移动至电缆走线路径上的任意一点；S2、判断载具的初始移动方向；S3、驱动载具沿电缆走线路径移动并间断地停止，停止时采集分贝值，并通过采集到的各个分贝值定位电缆故障点；达到了实现自动对定位电缆故障点进行估计定位，进而降低工作量并提高电缆故障点的定位效率的目的。

Description

一种定位电缆故障点的方法

技术领域

本申请涉及地下电缆故障点定位领域，尤其是涉及一种定位电缆故障点的方法。

背景技术

地下电缆是指与常见的架空线相比，埋于地下的电缆；在电力传输过程中,地下电缆往往会由于电缆本身的温度或者埋设环境因素而导致电缆发生破损,进而影响电缆正常的电力传输。

当一根电缆上存在电缆故障点时，若向该电缆两端加一确定的测试电压U，则在电缆故障点处产生声音信号；基于这个原理，当需要对电缆故障点进行定位时，工作人员根据电力输送故障区域划定一个确定的故障点所在区域，并通过电缆路径仪对故障点所在区域内的电缆走线路径进行勘测，以确定出故障点所在区域内的电缆走线路径；接着，向故障点所在区域内的电缆两端打压，载具承载工作人员沿着电缆走线路径行走，在此过程中工作人员手持定点仪，行走一端距离后，载具停止以供工作人员通过定点仪进行监测；当工作人员经过电缆故障点附近时，工作人员通过定点仪配套的耳机接收感知的声音信号较大或最大，进而获知自身所在位置靠近电缆故障点，工作人员停止行走并在自身所在位置进行施工。

在电缆故障点检修过程中，难以做到精确定位电缆故障点，当定位出的电缆故障点距离实际的电缆故障点范围小于施工所挖的深坑半径时，实际的电缆故障点仍能够显露出来，因而只需估计定位电缆故障点所在的较小范围内的施工点，该较小范围即为施工过程中以实际的电缆故障点为圆心所挖深坑的直径，且该较小范围即为电缆故障点的定位精度；对应测试电压U，工人在其他的已知电缆上距离已知电缆故障点小于或等于二分之一定位精度的位置处的最小分贝值A；此外，通过实验测量，在距离已知电缆故障点N倍定位精度的一点（N＞1/2），采集到一个分贝值，将该分贝值定义为步长判定分贝值B，步长判定分贝值等于k倍的最小分贝值A（0＜k＜1）。

针对上述相关技术方案，发明人发现：对于走线较长的地下电缆，采用人工勘测的方法无疑效率较低且工作量较大。

发明内容

为了实现自动对定位电缆故障点进行估计定位，进而降低工作量并提高电缆故障点的定位效率，本申请提供一种定位电缆故障点的方法。

本申请提供的一种定位电缆故障点的方法采用如下的技术方案：

一种定位电缆故障点的方法，包括如下步骤：

S1、向电缆在故障点所在区域外或边界上的两点之间打压；载具移动至电缆走线路径上的任意一点；

S2、判断载具的初始移动方向；

S3、驱动载具沿电缆走线路径移动并间断地停止，停止时采集分贝值，并通过采集到的各个分贝值定位电缆故障点。

优选的，步骤S2的具体过程如下：载具上设置的两个采集设备分别用于测量载具沿电缆走线路径方向的两端分贝值；比较载具两端的分贝值，当载具两端的分贝值相等时，判定载具位置为电缆故障点；当载具两端的分贝值不等时，载具向分贝值较大的一端所在的方向移动。

优选的，步骤S3的具体过程如下：

S31、关闭两个中的一个采集设备，设定载具的单次移动距离；

S32、载具移动一个单次移动距离后停止，采集分贝值并存储该分贝值；

S33、重复步骤S32，当该次存储的分贝值小于或等于上一次的分贝值时，进入步骤S34；

S34、包括如下步骤：

S3401、载具调转方向并沿电缆走线路径移动；

S3402、重新设定载具的单次移动距离，该单次移动距离小于上一次设定的单次移动距离；

S3403、载具移动一个单次移动距离后停止，采集分贝值并存储该分贝值；

S3404、重复步骤S3403，当该次存储的分贝值小于或等于上一次的分贝值时，进入步骤S35；

S35、定义施工所挖深坑的直径为定位精度；当单次移动距离小于或等于定位精度时，采集上一次的分贝值时载具所在的位置处即为电缆故障点；当单次移动距离大于定位精度时，重复步骤S34。

优选的，在步骤S31中，单次移动距离大于定位精度。

通过采用上述技术方案，能够尽快地逼近电缆故障点所在位置，并能够尽快地缩小电缆故障点所在的范围。

优选的，在步骤S35中，当单次移动距离小于或等于定位精度时，定点仪采集上一次的分贝值时载具所在的位置处的经纬度坐标值通过显示屏显示。

通过采用上述技术方案，方便了工作人员直观知悉最终定位的电缆故障点，并方便工作人员对电缆检修时所挖深坑的位置进行确定。

优选的，在步骤S35中，当单次移动距离小于或等于定位精度时，载具调转方向，并移动至定点仪采集上一次的分贝值时所在的位置处。

通过采用上述技术方案，同样方便了工作人员直观知悉最终定位的电缆故障点，并方便工作人员对电缆检修时所挖深坑的位置进行确定。

优选的，步骤S3的具体过程如下：

S31、关闭两个中的一个采集设备；定义施工所挖深坑的直径为定位精度；

对应测试电压U，电缆上距离电缆故障点小于或等于二分之一定位精度的位置处的最小分贝值A；此外，通过实验测量，在距离电缆故障点N倍定位精度的一点（N＞1/2），采集到一个分贝值，将该分贝值定义为步长判定分贝值B，步长判定分贝值等于k倍的最小分贝值A（0＜k＜1）；

设定载具的单次移动距离，当采集到的分贝值大于或等于步长判定分贝值B时，单次移动距离小于或等于定位精度；反之，单次移动距离大于定位精度并小于N倍定位精度；

S32、载具沿电缆走线路径移动一个单次移动距离后停止，采集分贝值并存储该分贝值；

S33、比较单次移动距离与定位精度；当单次移动距离大于定位精度，进入步骤S3401；当单次移动距离小于或等于定位精度，进入步骤S3402；

S3401、重新设定载具的单次移动距离，单次移动距离与该分贝值呈负相关；

S3402、载具的单次移动距离保持不变；

S35、重复步骤S32至步骤S33；当采集到的分贝值大于或等于最小分贝值A时，终止步骤S35，载具的位置为电缆故障点。

优选的，载具上设置有GPS定位器，驱动载具移动的驱动件耦接有控制器；当载具停止时，GPS定位器将载具此时的经纬度坐标信号输送至控制器中，控制器控制载具沿电缆走线路径移动。

优选的，采集设备采用设置在载具上的定点仪。

优选的，载具采用全地形车。

通过采用上述技术方案，全地形车能够在道路条件极差的地带行走自如，进而提高了本方法在不同道路上的实用性和适用性。

附图说明

图1是实施例一中的电缆走线路径在故障点所在区域处的示意图，以及电缆走线路径上的各点对应采集到的分贝值，图中的箭头为全地形车的初始行驶方向；

图2是实施例一的逻辑流程示意图；

图3是实施例二中的电缆走线路径在故障点所在区域处的示意图，以及电缆走线路径上的各点对应采集到的分贝值，图中的箭头为全地形车的初始行驶方向；

图4是实施例二的逻辑流程示意图。

图中，1、电缆故障点；2、故障点所在区域；3、电缆走线路径；4、起点。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1，在进行电缆故障点1定位前，工作人员通过一个片区内供电异常状况确定出故障点所在区域2，即可以将供电异常的片区视为故障点所在区域2，在本实施例中，故障点所在区域2为矩形区域；接着，载具承载工作人员在故障点所在区域2内移动，在此过程中工作人员通过电缆路径仪对电缆走线路径3进行识别，并将电缆走线路径3上的各个点的经纬度坐标通过GPS定位器进行测量，并将电缆走线路径3上的经纬度坐标信息输送至控制器，在本实施例中，控制器采用单片机，载具采用全地形车，控制全地形车移动的驱动件采用电机，电机与单片机耦接，全地形车上设置有用于采集分贝值的采集设备，采集设备采用定点仪，定点仪共设置有两个并分别位于全地形车的前后两端，即位于全地形车沿电缆走线路径3方向的两端，定点仪与单片机耦接。

实施例一：

参照图1和图2，本申请提供了一种定位电缆故障点的方法，包括如下步骤：

S1、向电缆在故障点所在区域2外或边界上的两点之间打压；全地形车移动至故障点所在区域2内的电缆走线路径3上的任意一点，该点定义为起点4。

S2、判断全地形车的初始移动方向：单片机控制两个定点仪同时对自身所在位置处的分贝值进行采集测量，并将分贝值输送至单片机中，单片机对这两个分贝值进行比较。

当全地形车两端的分贝值相等时，判定全地形车位置为电缆故障点1；当全地形车两端的分贝值不等时，全地形车向分贝值较大的一端所在的方向移动，并进入到步骤S3。

S3、驱动载具沿电缆走线路径移动并间断地停止，停止时采集分贝值，并通过采集到的各个分贝值定位电缆故障点：

S31、关闭两个定点仪中的任意一个，在本实施例中，单片机控制关闭采集到分贝值较小的定点仪；在单片机中设定全地形车的单次移动距离；为了提高效率，该单次移动距离大于定位精度，以尽快地进一步锁定故障点所在电缆上的线段范围。

S32、单片机控制全地形车行走一个单次移动距离后，单片机控制电机停转，全地形车停止，此时，单片机控制定点仪作业，即控制定点仪对全地形车此时所在位置处的声音信号强度即分贝值进行采集，定点仪将此处的分贝值输送至单片机中，单片机对该分贝值进行存储。

S33、重复步骤S32，当该次存储的分贝值小于或等于上一次的分贝值时，说明全地形车已经经过电缆故障点1，此时终止步骤S33并进入到步骤S34中。

S34、全地形车进一步逼近电缆故障点1，包括如下步骤：

S3401、单片机控制全地形车调转方向，并控制电机运转以驱动全地形车行驶；起初，全地形车逐渐靠近电缆故障点1。

S3402、在单片机中重新设定全地形车的单次移动距离，该单次移动距离小于上一次设定的单次移动距离，进一步的，上一次设定的单次移动距离可以是本次设定的单次移动距离的大于1的整数倍。

S3403、单片机控制全地形车行走一个单次移动距离后，单片机控制电机停转，全地形车停止，此时，单片机控制定点仪作业，即控制定点仪对全地形车此时所在位置处的声音信号强度即分贝值进行采集，定点仪将此处的分贝值输送至单片机中，单片机对该分贝值进行存储。

S3404、重复步骤S3403，单片机对该次存储的分贝值与上一次的分贝值进行比较，当全地形车经过电缆故障点1后，定点仪采集到的分贝值逐次变小，因而当该次存储的分贝值小于或等于上一次的分贝值时，说明全地形车已经经过电缆故障点1，此时终止步骤S3404并进入到步骤S35中。

S35、当单次移动距离大于定位精度时，重复步骤S34；单片机比较单次移动距离与定位精度的大小，当单次移动距离小于或等于定位精度时，单片机控制电机驱动全地形车调转方向，并控制电机驱动全地形车移动至定点仪采集上一次的分贝值时所在的位置处，此时全地形车所在的最终位置即为电缆故障点1，实现了自动对定位电缆故障点1进行估计定位，进而降低了工作量并提高了电缆故障点1的定位效率。

进一步的，为了方便工作人员知悉定位的电缆故障点1的位置，单片机耦接有显示屏，GPS定位器将全地形车处于最终位置时的经纬度坐标值信号输送至单片机，单片机将该经纬度坐标值输送至显示屏，显示屏显示该处的经纬度坐标值，人们通过显示屏即可知悉电缆故障点1的具体位置。

实施例二：

参照图3和图4，本申请提供了一种定位电缆故障点的方法，包括如下步骤：

S1、向电缆在故障点所在区域2外或边界上的两点之间施加测试电压U；全地形车移动至故障点所在区域2内的电缆走线路径3上的任意一点，该点定义为起点4。

S2、判断载具的初始移动方向：单片机控制两个定点仪同时对自身所在位置处的分贝值进行采集测量，并将分贝值输送至单片机中，单片机对这两个分贝值进行比较。

当全地形车两端的分贝值相等时，判定全地形车位置为电缆故障点1；当全地形车两端的分贝值不等时，全地形车向分贝值较大的一端所在的方向移动，并进入到步骤S3。

S3、驱动载具沿电缆走线路径移动并间断地停止，停止时采集分贝值，并通过采集到的各个分贝值定位电缆故障点：

S31、关闭两个定点仪中的任意一个，在本实施例中，关闭采集到分贝值较小的定点仪。

对应测试电压U，在其他已知电缆上距离已知电缆故障点小于或等于二分之一定位精度的位置处的最小分贝值A；此外，通过实验测量，在距离已知电缆故障点N倍定位精度的一点（N＞1/2），采集到一个分贝值，将该分贝值定义为步长判定分贝值B，步长判定分贝值等于k倍的最小分贝值A（0＜k＜1）。

在单片机中输入并设定步长判定分贝值B，步长判定分贝值B等于k倍的最小分贝值A（0＜k＜1），该步长分贝值B对应的点距离电缆故障点1的长度为N倍定位精度（N＞1/2）。

设定定点仪的单次移动距离，当剩余开启的定点仪采集到的分贝值大于或等于步长判定分贝值B时，在单片机中设定单次移动距离且单次移动距离小于或等于定位精度，在本实施例中，单次移动距离等于二分之一倍的定位精度；当采集到的分贝值小于步长判定分贝值B时，在单片机中设定单次移动距离且单次移动距离大于定位精度并小于N倍定位精度，即定位精度＜单次移动距离＜N倍定位精度。

S32、单片机控制电机驱动全地形车沿电缆走线路径3向故障点所在区域2内部行驶一个单次移动距离，之后单片机控制电机停转，在此过程中全地形车向靠近电缆故障点1的方向移动；单片机控制定点仪对此时全地形车所在位置处的分贝值进行采集，并将该分贝值输送至单片机中；此时，全地形车的位置存在两种情况，或位于电缆故障点1与起点4之间，或位于距离电缆故障点1远离起点4的一侧并距离电缆故障点1的距离小于或等于定位精度的一半。

S33、比较单次移动距离与定位精度；当单次移动距离大于定位精度，进入步骤S3401；当单次移动距离小于或等于定位精度时，进入步骤S3402。

S3401、在单片机中重新设定定点仪的单次移动距离，单次移动距离与该分贝值呈负相关，即单次移动距离随着分贝值的增大逐渐变小，进一步解释为，本次设定的单次移动距离=上一次设定的单次移动距离-移动距离差，其中移动距离差为定值；或，本次设定的单次移动距离=M×上一次设定的单次移动距离（0＜M＜1）。

S3402、全地形车的单次移动距离保持不变，即本次设定的单次移动距离等于上一次设定的单次移动距离。

S35、重复步骤S32至步骤S33，直至采集到的分贝值大于或等于最小分贝值A，此时证明此时全地形车所在的位置距离实际电缆故障点1的距离小于或等于定位精度的一半，这时只需要以全地形车此时的位置为圆心、以定位精度的一半为半径挖坑，直至电缆显露出来，此时实际的电缆故障点1必然位于所挖深坑范围内；至此，实现了自动对定位电缆故障点1进行估计定位，进而降低了工作量并提高了电缆故障点1的定位效率。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种定位电缆故障点的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、向电缆在故障点所在区域(2)外或边界上的两点之间打压；载具移动至电缆走线路径(3)上的任意一点；

S2、判断载具的初始移动方向；

S3、驱动载具沿电缆走线路径(3)移动并间断地停止，停止时采集分贝值，并通过采集到的各个分贝值定位电缆故障点(1)；

步骤S3的具体过程如下：

S31、关闭两个中的一个采集设备，设定载具的单次移动距离；

S32、载具移动一个单次移动距离后停止，采集分贝值并存储该分贝值；

S33、重复步骤S32，当该次存储的分贝值小于或等于上一次的分贝值时，进入步骤S34；

S34、包括如下步骤：

S3401、载具调转方向并沿电缆走线路径(3)移动；

S3402、重新设定载具的单次移动距离，该单次移动距离小于上一次设定的单次移动距离；

S3403、载具移动一个单次移动距离后停止，采集分贝值并存储该分贝值；

S3404、重复步骤S3403，当该次存储的分贝值小于或等于上一次的分贝值时，进入步骤S35；

S35、定义施工所挖深坑的直径为最大的定位精度；当单次移动距离小于或等于定位精度时，采集上一次的分贝值时载具所在的位置处即为电缆故障点(1)；当单次移动距离大于定位精度时，重复步骤S34。

2.根据权利要求1所述的一种定位电缆故障点的方法，其特征在于：步骤S2的具体过程如下：载具上设置的两个采集设备分别用于测量载具沿电缆走线路径(3)方向的两端分贝值；比较载具两端的分贝值，当载具两端的分贝值相等时，判定载具位置为电缆故障点(1)；当载具两端的分贝值不等时，载具向分贝值较大的一端所在的方向移动。

3.根据权利要求1所述的一种定位电缆故障点的方法，其特征在于：在步骤S31中，所述单次移动距离大于定位精度。

4.根据权利要求1所述的一种定位电缆故障点的方法，其特征在于：在步骤S35中，当单次移动距离小于或等于定位精度时，定点仪采集上一次的分贝值时载具所在的位置处的经纬度坐标值通过显示屏显示。

5.根据权利要求1所述的一种定位电缆故障点的方法，其特征在于：在步骤S35中，当单次移动距离小于或等于定位精度时，载具调转方向，并移动至定点仪采集上一次的分贝值时所在的位置处。

6.根据权利要求1所述的一种定位电缆故障点的方法，其特征在于：步骤S1中，电缆上两点之间所施加电压值为U；步骤S3的具体过程如下：

S31、关闭两个中的一个采集设备；定义施工所挖深坑的直径为最大的定位精度；

对应测试电压U，已知电缆上距离已知电缆故障点(1)小于或等于二分之一定位精度的位置处的最小分贝值A；通过实验测量，在距离已知电缆故障点(1)N倍定位精度的一点（N＞1/2），采集到一个分贝值，将该分贝值定义为步长判定分贝值B，步长判定分贝值B等于k倍的最小分贝值A（0＜k＜1）；

设定载具的单次移动距离，当采集到的分贝值大于或等于步长判定分贝值B时，单次移动距离小于或等于定位精度；反之，单次移动距离大于定位精度并小于N倍定位精度；

S32、载具沿电缆走线路径(3)移动一个单次移动距离后停止，采集分贝值并存储该分贝值；

S33、比较单次移动距离与定位精度；当单次移动距离大于定位精度，进入步骤S3401；当单次移动距离小于或等于定位精度，进入步骤S3402；

S3401、重新设定载具的单次移动距离，单次移动距离与该分贝值呈负相关；

S3402、载具的单次移动距离保持不变；

S35、重复步骤S32至步骤S33；当采集到的分贝值大于或等于最小分贝值A时，终止步骤S35，载具的位置为电缆故障点(1)。

7.根据权利要求1所述的一种定位电缆故障点的方法，其特征在于：载具上设置有GPS定位器，驱动载具移动的驱动件耦接有控制器；当载具停止时，GPS定位器将载具此时的经纬度坐标信号输送至控制器中，控制器控制载具沿电缆走线路径(3)移动。

8.根据权利要求2所述的一种定位电缆故障点的方法，其特征在于：采集设备采用设置在载具上的定点仪。

9.根据权利要求1所述的一种定位电缆故障点的方法，其特征在于：载具采用全地形车。

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