CN113640617A - 一种电缆缺陷定位方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电缆缺陷定位方法及设备，通过将电缆缺陷定位请求发送至信号发射器。其中，信号发射器用于产生入射信号，并将入射信号输入至待测试电缆，入射信号与电缆缺陷定位请求有关。获取信号接收器接收到的待测试电缆的反射信号及入射信号。基于预设的高斯窗函数，确定入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布。其中，预设的高斯窗函数中一个或多个参数与待测试电缆的长度有关。基于入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布，确定入射信号与反射信号的互相关函数，以根据互相关函数得到待测试电缆对应的缺陷定位曲线。根据缺陷定位曲线，确定待测试电缆的缺陷位置。

Description

一种电缆缺陷定位方法及设备

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电缆缺陷定位方法及设备。

背景技术

随着科技的发展，电能的需求量越来越大，人们对于电力供应的要求逐渐提高，人们的用电需求不止于有电可用即可，而是希望日常用电能够稳定，不会产生停电。

电缆作为主流的电能传输工具，电缆长时间的使用容易产生绝缘老化、性能劣化等问题，再加上电缆的外界条件可能存在不利因素，使得电缆局部过热、局部破损、局部放电等现象，严重影响电缆的使用寿命。这些问题都是电缆上产生了缺陷造成的，如果不及时对电缆缺陷进行排查、补救，容易使得电缆不能良好地输电，造成停电现象，影响用户的体验，给用电方带来损失。

目前，电缆的缺陷定位主要通过人工检修、设备检修等方式，对于人工检修电缆而言，电缆长度过长，仅通过人工检修费时费力，人力成本过高；当前设备检修大多采用断裂伸长率法、振荡波检测法、时域信号反射法、频域信号反射法、时频域信号反射法，这些方法对于电缆缺陷的定位不精确，在电缆上存在轻度老化、受潮等潜伏性缺陷时，不易发现，定位的电缆缺陷位置存在极大误差。

基于此，在电缆线路存在绝缘老化、性能劣化、局部过热、局部破损、局部放电时，如何精确且及时地排查出电缆上的缺陷部位，对电缆的缺陷部位进行及时地补救，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种电缆缺陷定位方法及设备，用以解决电缆的缺陷部位定位不精确的技术问题。

一方面，本申请提供了一种电缆缺陷定位方法，该方法包括：

将电缆缺陷定位请求发送至信号发射器。其中，信号发射器用于产生入射信号，并将入射信号输入至待测试电缆，入射信号与电缆缺陷定位请求有关。获取信号接收器接收到的待测试电缆的反射信号及入射信号。基于预设的高斯窗函数，确定入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布。其中，预设的高斯窗函数中一个或多个参数与待测试电缆的长度有关。基于入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布，确定入射信号与反射信号的互相关函数，以根据互相关函数得到待测试电缆对应的缺陷定位曲线。根据缺陷定位曲线，确定待测试电缆的缺陷位置。

在本申请的一种实现方式中，确定缺陷定位曲线中的各极大值。根据缺陷定位曲线中的各极大值对应的各极大值点，确定待测试电缆的缺陷位置。

在本申请的一种实现方式中，确定缺陷定位曲线中的各极大值，并确定各极大值是否大于或等于相应的预设阈值。将大于或等于预设阈值的各极大值作为待定缺陷定位值，并按照预设顺序将各待定缺陷定位值，组成缺陷定位序列。根据缺陷定位序列中的各待定缺陷定位值对应的横坐标值，确定待测试电缆的缺陷位置。

在本申请的一种实现方式中，基于缺陷定位曲线，确定各待定缺陷定位值对应的邻域波形曲线。其中，邻域波形曲线为各待定缺陷定位值对应的以横坐标为中心的预设范围内的波形曲线。将缺陷定位序列中的第一个待定缺陷定位值作为待测试电缆起点值，将缺陷定位序列中的最后一个待定缺陷定位值作为待测试电缆终点值。以及将待测试电缆起点值的邻域波形曲线作为起点邻域波形曲线，将待测试电缆终点值的邻域波形曲线作为终点邻域波形曲线。在起点邻域波形曲线与终点邻域波形曲线匹配的情况下，将与起点邻域波形曲线或终点邻域波形曲线，匹配的其他的邻域波形曲线所对应的待定缺陷定位值，作为真实缺陷定位值。基于各真实缺陷定位值，确定待测试电缆的缺陷位置。

在本申请的一种实现方式中，根据入射信号的信号持续时间的中心时间，对入射信号对应的时频域分布、反射信号对应的时频域分布分别进行归一化处理。基于归一化处理后的入射信号对应的时频域分布、归一化处理后的反射信号对应的时频域分布，确定入射信号与反射信号的互相关函数，以根据互相关函数得到待测试电缆对应的缺陷定位曲线。

在本申请的一种实现方式中，根据待测试电缆的材质，确定待测试电缆的信号传播速度。基于待测试电缆的信号传播速度以及待测试电缆的长度，确定入射信号的传播时长。基于入射信号的传播时长，将互相关函数转化为相应的距离相关函数。其中，距离相关函数用于表示距离与信号相关度之间的关系，信号相关度用于表示反射信号与入射信号的相关性。根据距离相关函数，确定待测试电缆对应的缺陷定位曲线。

在本申请的一种实现方式中，基于第一常量以及入射信号的信号持续时间的中心时间，确定相应的高斯包络数据。其中，第一常量为根据待测试电缆长度确定的。基于第二常量、第三常量以及入射信号的信号持续时间的中心时间，确定相应的啁啾信号数据。第二常量为根据频率带宽以及第一常量确定的，频率带宽为根据信号发射器的频率上限以及待测试电缆的长度确定的。第三常量为根据入射信号的中心物理频率确定的。根据高斯包络数据、啁啾信号数据，确定电缆缺陷定位请求，以将电缆缺陷定位请求发送至信号发射器，以使信号发射器入射信号，并将入射信号通过T型接头输入至待测试电缆。

在本申请的一种实现方式中，根据预先存储的样本库以及待测试电缆的长度，确定初始第一常量。将初始第一常量发送至信号发射器，以使信号发射器根据初始第一常量生成初始入射信号。确定信号接收器采集到的初始入射信号的信号持续时间。确定初始入射信号的信号持续时间是否处于预设取值范围内。在初始入射信号的信号持续时间不处于预设取值范围内的情况下，调整初始第一常量，直至初始入射信号的信号持续时间处于预设取值范围内，确定第一常量，以基于第一常量以及入射信号的信号持续时间的中心时间，确定相应的高斯包络数据。

在本申请的一种实现方式中，确定入射信号的共轭入射信号。基于入射信号、共轭入射信号以及预设的高斯窗函数，确定入射信号对应的时频域分布。其中，预设的高斯窗函数中包括衰减率，衰减率与待测试电缆的长度有关。以及解析反射信号，以得到反射信号对应的反射信号数据。根据反射信号数据，确定相应的共轭反射信号。基于反射信号数据、共轭反射信号以及预设的高斯窗函数，确定反射信号对应的时频域分布。

另一方面，本申请提供了一种电缆缺陷定位设备，该设备包括：

至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器。其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够实现功能：

将电缆缺陷定位请求发送至信号发射器。其中，信号发射器用于产生入射信号，并将入射信号输入至待测试电缆，入射信号与电缆缺陷定位请求有关。获取信号接收器采集到的待测试电缆的反射信号及入射信号。基于预设的高斯窗函数，确定入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布。其中，预设的高斯窗函数中一个或多个参数与待测试电缆的长度有关。基于入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布，确定入射信号与反射信号的互相关函数，以根据互相关函数得到待测试电缆对应的缺陷定位曲线。根据缺陷定位曲线，确定待测试电缆的缺陷位置。

在本申请实施例中，信号发射器在接收到电缆缺陷定位请求后，通过T型接头发射入射信号，入射信号传输进信号接收器、待测试电缆，信号接收器采集入射信号以及待测试电缆中产生的反射信号。根据示波器采集到的入射信号以及反射信号，确定基于高斯窗函数的时频域分布，然后确定入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布的互相关函数。根据互相关函数，确定缺陷定位曲线，根据缺陷定位曲线中的极大值，确定待测试电缆的缺陷位置。通过上述方案，消除入射信号以及反射信号中多分量信号的交叉项，抑制交叉项对缺陷定位的影响，保证电缆缺陷定位准确度。同时引入高斯窗函数，保证数据处理速度，以及电缆缺陷定位效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的一种示意图；

图2为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的一种流程示意图；

图3为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的另一种流程示意图；

图4为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的另一种流程示意图；

图5为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的另一种示意图；

图6为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的另一种示意图；

图7为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的另一种示意图；

图8为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的另一种示意图；

图9为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的另一种示意图；

图10为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的另一种示意图；

图11为本申请实施例中一种电缆缺陷定位方法的另一种示意图；

图12为本申请实施例中一种电缆缺陷定位设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，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。

目前，电缆的缺陷定位方式都存在一定的弊端，当前的电缆缺陷定位方法不够准确，检修人员的工作效率不高。对于电缆上一些微弱的缺陷，如轻度老化、受潮等缺陷，不易被检测到缺陷位置，此类潜伏性缺陷易被电缆缺陷定位方法认定为没有缺陷。没被发现的潜伏性缺陷可能造成大面积停电现象，极大地影响用户的用电体验。

基于此，本申请实施例提供了一种电缆缺陷定位方法及设备，用来排查电缆中的缺陷部位。

以下结合附图，详细说明本申请的各个实施例。

图1为本申请实施例提供的一种电缆缺陷定位方法的一种示意图，如图1所示：

本申请实施例中，计算设备可以控制信号发射器产生入射信号，信号发射器通过T型接头，将入射信号入射进待测试电缆、信号接收器中，信号接收器可以实时采集入射信号波形以及入射信号在待测试电缆中传输过程中产生的反射信号波形。计算设备对信号接收器采集的波形进行处理，确定波形对应的时频域分布。计算设备再进一步地得到缺陷定位曲线，确定待测试电缆的缺陷位置。

需要说明的是，计算设备作为电缆缺陷定位方法的执行主体为示例性存在，计算设备可以是笔记本电脑、台式电脑等设备，本申请对此不作具体限定。待测试电缆型号可以是RG58同轴电缆，在电缆缺陷定位时，需保证待测试电缆为断路状态。本申请以波形发生器作为信号发射器，信号发射器也可以是其他设备，本申请对此不作具体限定。信号接收器可以是示波器，示波器仅为示例性存在，信号接收器不仅限于示波器。上述时频域分布为伪Wigner-Ville分布。

本申请实施例提供了一种电缆缺陷定位方法，如图2所示，该方法可以包括步骤S201-S205：

S201、计算设备将电缆缺陷定位请求发送至信号发射器。

其中，信号发射器用于产生入射信号，并将入射信号输入至待测试电缆，入射信号与电缆缺陷定位请求有关。

在本申请实施例中，首先，计算设备可以生成电缆缺陷定位请求，电缆缺陷定位请求可以是根据用户的操作设置或者预先设置的，然后计算设备将电缆缺陷定位请求发送给信号发射器。具体地，根据电缆缺陷定位请求的生成入射信号可以包括以下实施例，如图3所示，包括步骤S301-S303：

S301、计算设备基于第一常量以及入射信号的信号持续时间的中心时间，确定相应的高斯包络数据。

其中，第一常量为根据待测试电缆长度确定的。

首先，计算设备可以通过以下实施例确定第一常量，如图4所示，具体包括以下步骤：

S401、计算设备根据预先存储的样本库以及待测试电缆的长度，确定初始第一常量。

在本申请实施例中，计算设备可以根据待测试电缆长度，在预先存储的样本库中，确定初始第一常量，如预先存储的样本库中存储有N个对应关系，长度A对应有N个值，从N个值中，根据数值从小到大的关系，确定初始第一常量，其中N为大于1的自然数。

S402、计算设备将初始第一常量发送至信号发射器，以使信号发射器根据初始第一常量生成初始入射信号。

计算设备将初始第一常量发送至信号发生模块，信号发射器可以生成与初始第一常量相匹配的初始入射信号，其中计算设备可以预先发送到信号发射器中初始第一常量对应的高斯包络数据以及用于生成入射信号的其他数据。信号发射器通过初始第一常量即可生成初始入射信号。

S403、计算设备确定信号接收器采集到的初始入射信号的信号持续时间。

信号接收器采集初始入射信号，并显示初始入射信号的波形，其波形可以显示出初始入射信号的信号持续时间。

S404、计算设备确定初始入射信号的信号持续时间是否处于预设取值范围内。

计算设备可以将初始入射信号的信号持续时间与预设取值范围进行比对，如信号持续时间为0.1×10^-6秒，预设取值范围为[0.01×10^-6，0.15×10^-6]之间，则信号持续时间处于预设取值范围内。

S405、计算设备在初始入射信号的信号持续时间不处于预设取值范围内的情况下，调整初始第一常量，直至初始入射信号的信号持续时间处于预设取值范围内，确定第一常量，以基于第一常量以及入射信号的信号持续时间的中心时间，确定相应的高斯包络数据。

计算设备确定初始入射信号的信号持续时间不处于预设取值范围内，计算设备将按照S401，重新确定初始第一常量，执行S401-S405的步骤，直至初始入射信号的信号持续时间处于预设取值范围内，计算设备确定处于预设取值范围内初始第一常量为第一常量。

计算设备基于第一常量以及入射信号的信号持续时间的中心时间，通过以下公式，确定相应的高斯包络数据：

其中，g(t)为高斯包络数据，α为第一常量，t₀为入射信号的信号持续时间的中心时间，t为入射信号的信号持续时间的任意时间。

S302、计算设备基于第二常量、第三常量以及入射信号的信号持续时间的中心时间，确定相应的啁啾信号数据。

第二常量为根据频率带宽以及第一常量确定的，频率带宽为根据信号发射器的频率上限以及待测试电缆的长度确定的；第三常量为根据入射信号的中心物理频率确定的。

计算设备确定第一常量之后，可以根据信号发射器的频率上限和待测试电缆的长度确定，如计算设备可以通过互联网，获取在信号发射器的频率上限为A以及待测试电缆的长度为B时，选择的频率带宽。计算设备在确定频率带宽之后，根据以下公式确定第二常量，具体地：

其中，B_s为频率带宽，α为第一常量，β为第二常量。

计算设备根据入射信号的中心物理频率，确定第三常量，具体地：

ω₀＝2πf₀

其中，f₀为入射信号的中心物理频率，ω₀为第三常量。

在确定第二常量及第三常量之后，计算设备可以根据以下公式确定啁啾信号数据：

其中，c(t)为啁啾信号数据，j表述复数的虚部。

S303、计算设备根据高斯包络数据、啁啾信号数据，确定电缆缺陷定位请求，以将电缆缺陷定位请求发送至信号发射器，以使信号发射器产生入射信号，并将入射信号通过T型接头输入至待测试电缆。

计算设备根据高斯包络数据以及啁啾信号数据，通过以下方式，确定电缆缺陷定位请求：

其中，s(t)表示电缆缺陷定位请求。根据电缆缺陷定位请求，信号发射器即可产生与之匹配的高斯包络的啁啾信号，并将高斯包络的啁啾信号通过T型接头输入待测试电缆中。

S202、计算设备获取信号接收器接收到的待测试电缆的反射信号及入射信号。

在本申请实施例中，信号接收器可以是示波器，也可以是其他获取信号波形的设备。信号接收器可以通过T型接头，采集到入射信号以及待测试电缆中，出现的反射信号。

S203、计算设备基于预设的高斯窗函数，确定入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布。

其中，预设的高斯窗函数中的一个或多个参数与待测试电缆的长度有关。

在本申请实施例中，计算设备通过以下公式获取预设的高斯窗函数：

其中，h(t)表示高斯窗函数，α为第一常量，α在此作为高斯窗函数的衰减率的参数，t为信号持续时间中的任意时间。由于第一常量根据待测试电缆的长度确定，因此高斯窗函数的衰减率的参数与待测试电缆的长度有关。

本申请实施例中，计算设备分别确定加入高斯窗函数的入射信号的时频域分布、反射信号的时频域分布。

本申请实施例确定时频域分布的具体方式为：

计算设备确定入射信号的共轭入射信号；

计算设备基于入射信号、共轭入射信号以及预设的高斯窗函数，确定入射信号对应的时频域分布；其中，预设的高斯窗函数中包括衰减率，衰减率与待测试电缆的长度有关；以及

计算设备解析反射信号，以得到反射信号对应的反射信号数据；

计算设备根据反射信号数据，确定相应的共轭反射信号；

计算设备基于反射信号数据、共轭反射信号以及预设的高斯窗函数，确定反射信号对应的时频域分布。

更具体地：时频域分布计算公式如下：

其中，W_P(t，ω)为伪Wigner-Ville时频域分布，τ为时间变量，s^*为共轭入射信号，s为入射信号，ω为角频率。反射信号的时频域分布计算公式与入射信号时频域分布计算公式类似，在此不再赘述。

示波器在采集到入射信号及反射信号，计算设备对入射信号及反射信号进行伪Wigner-Ville时频域分布处理后，示波器可以显示入射信号及反射信号的波形如图5所示。

计算设备根据待测试电缆的长度可以确定预设的高斯窗函数，计算设备对入射信号及反射信号的加高斯窗函数处理，可以减少入射信号及反射信号的伪Wigner-Ville时频域分布产生的交叉项干扰，且高斯窗函数不需增加计算自变量数目，在抑制交叉项、解决误判问题的同时，节省计算资源，保证数据处理时间。

通过伪Wigner-Ville时频域分布，可以检测到时域信号反射法检测不到的微弱反射信号，时域信号反射法得到的入射信号及反射信号的时域波形如图6所示，在图6中无法体现微弱反射信号；伪Wigner-Ville时频域分布也可以消除Wigner-Ville时频域分布存在的交叉项，Wigner-Ville时频域分布得到的入射信号及反射信号的时频分布图如图7所示，图7中，信号分量1与信号分量2之间存在一交叉项，影响电缆缺陷位置的判定。伪Wigner-Ville时频域分布的多信号分量之间的时频分布图如图8所示。

S204、计算设备基于入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布，确定入射信号与反射信号的互相关函数，以根据互相关函数得到待测试电缆对应的缺陷定位曲线。

在本申请实施例中，计算设备根据入射信号的信号持续时间的中心时间，对入射信号对应的时频域分布、反射信号对应的时频域分布分别进行归一化处理。

具体地，计算设备利用入射信号的信号持续时间的中心时间，并根据以下公式，对入射信号对应的时频域分布、反射信号对应的时频域分布分别进行归一化处理：

其中，E_s为归一化处理后的入射信号时频域分布，T_s为入射信号的信号持续时间的中心时间，W_S为入射信号时频域分布。

其中，E_r(t)为归一化处理后的反射信号时频域分布，W_r为反射信号的时频域分布。

计算设备基于归一化处理后的入射信号对应的时频域分布、归一化处理后的反射信号对应的时频域分布，确定入射信号与反射信号的互相关函数，以根据互相关函数得到待测试电缆对应的缺陷定位曲线。

具体如下：

其中，C(t)为入射信号与反射信号的互相关函数。

互相关函数反映的是信号之间相关性程度，通过上述互相关函数可以将相关程度限定在0到1内，方便观察电缆缺陷位置。由于互相关函数为与时间相关的函数，需要通过以下实施例，确定缺陷定位曲线：

计算设备根据待测试电缆的材质，确定待测试电缆的信号传播速度。

在本申请实施例中，也可以根据待测试电缆的型号，确定待测试电缆的信号传播速度，计算设备可以通过互联网等方式，确定待测试电缆的信号传播速度。

计算设备基于待测试电缆的信号传播速度以及待测试电缆的长度，确定互相关函数相应的距离相关函数。

在本申请实施例中，可以通过以下公式确定待测试电缆的长度与时间的关系，进而确定互相关函数相应的距离相关函数：

其中，L为待测试电缆的长度上位置，v为待测试电缆的信号传播速度，t为信号接收器采集信号的时间。

计算设备根据距离相关函数，确定待测试电缆对应的缺陷定位曲线。

S205、计算设备根据缺陷定位曲线，确定待测试电缆的缺陷位置。

具体地，计算设备确定缺陷定位曲线中的各极大值；

计算设备根据缺陷定位曲线中的各极大值对应的各极大值点，确定待测试电缆的缺陷位置。

本申请实施例中，信号发射器在接收到电缆缺陷定位请求后，通过T型接头发射入射信号，入射信号传输进示波器、待测试电缆，示波器采集入射信号以及待测试电缆中产生的反射信号，并进行时间同步。计算设备根据示波器采集到的入射信号以及反射信号，确定基于高斯窗函数的伪Wigner-Ville时频域分布，然后确定入射信号对应的伪Wigner-Ville时频域分布以及反射信号对应的伪Wigner-Ville时频域分布的互相关函数。根据互相关函数，确定缺陷定位曲线，根据缺陷定位曲线中的极大值，确定待测试电缆的缺陷位置。

通过上述方案，可以抑制多信号分量信号的时频分布中的交叉项对缺陷位置的干扰，解决缺陷误判的问题，保证电缆缺陷定位的准确性。同时，本申请中的高斯窗函数不增加计算量，保证计算效率。互相关函数提高了定位缺陷时的精度。

进一步地，在本申请实施例中，计算设备通过以下方式确定待测试电缆的缺陷位置，如图9所示，具体包括以下步骤：

S901、计算设备确定缺陷定位曲线中的各极大值，并确定各极大值是否小于或等于相应的预设阈值。

计算设备在得到缺陷定位曲线(如图10)后，可以从待测试电缆的长度起点(横坐标为0)到待测试电缆的长度的终点位置，依次确定缺陷定位曲线中的极大值。如一条缺陷定位曲线中的极大值可以包含：1，0.6，0.8，0.7，0.9等，即缺陷定位曲线中存在五个极大值。计算设备可以预先设置一预设阈值，如0.2，确定缺陷定位曲线的所有极大值中大于或等于0.2的极大值。

计算设备通过设置预设阈值，可以消除过多无关的极大值的影响。

S902、计算设备将大于或等于预设阈值的各极大值作为待定缺陷定位值，并按照预设顺序将各待定缺陷定位值，组成缺陷定位序列。

计算设备将大于或等于预设阈值的极大值作为待定缺陷定位值，并按照待定缺陷定位值对应的横坐标顺序，组成缺陷定位序列。

S903、计算设备根据缺陷定位序列中的各待定缺陷定位值对应的横坐标值，确定待测试电缆的缺陷位置。

计算设备可以根据缺陷定位序列中的极大值，如图10中的极大值：1，0.827，0.9811，确定极大值相应的横坐标值，横坐标值即为极大值点，如1的横坐标值为0，此横坐标值为待测试电缆起点；0.827相应的横坐标值为61.08，此横坐标值为缺陷位置；0.9811的横坐标值为158.9，此横坐标值为待测试电缆的终点位置。

由于缺陷定位曲线中，反射信号生成的波形与入射信号的波形是类似的，因此可以通过波形的形状与入射信号波形的形状，确定缺陷位置。

在本申请的一个实施例中，计算设备还可以根据以下方式确定待测试电缆的缺陷位置，如图11所示，包括步骤S1101-S1105：

S1101、计算设备基于缺陷定位曲线，确定各待定缺陷定位值对应的邻域波形曲线。

其中，邻域波形曲线为各待定缺陷定位值对应的以横坐标为中心的预设范围内的波形曲线。

如图10中，计算设备根据缺陷定位曲线，在待定缺陷定位值的横坐标值61.08的预设范围内，如预设范围为(x-1，x+1)，其中x为横坐标值，可以确定横坐标值61.08的预设范围内的波形曲线。缺陷定位曲线中可能存在多个待定缺陷定位值，因此计算设备需要对缺陷定位曲线中的待定缺陷定位值的波形曲线进行确定。还需要进一步说明的是，在缺陷定位曲线中的每个横坐标值，都存在邻域波形曲线，在本申请中，通过极大值点对应的波形曲线进行电缆的缺陷定位。

S1102、计算设备将缺陷定位序列中的第一个待定缺陷定位值作为待测试电缆起点值，将缺陷定位序列中的最后一个待定缺陷定位值作为待测试电缆终点值。

在本申请实施例中，缺陷定位序列中，第一个待定缺陷定位值对应于待测试电缆起点，是由入射信号发射时产生的极大值，因此计算设备可以将其作为待测试电缆起点值。缺陷定位序列中，最后一个待定缺陷定位值对应于待测试电缆的终点，由于待测试电缆的终点位置为断路，入射信号可以在终点位置产生与入射信号相匹配的一反射信号，进而生成了最后一个待定缺陷定位值，因此计算设备可以将其作为待测试电缆终点值。

S1103、计算设备将待测试电缆起点值的邻域波形曲线作为起点邻域波形曲线，将待测试电缆终点值的邻域波形曲线作为终点邻域波形曲线。

S1104、计算设备在起点邻域波形曲线与终点邻域波形曲线匹配的情况下，将与起点邻域波形曲线或终点邻域波形曲线，匹配的其他的邻域波形曲线所对应的待定缺陷定位值，作为真实缺陷定位值。

在本申请实施例中，计算设备可以通过起点邻域波形曲线与终点邻域波形曲线的匹配情况，匹配方式为确定波形曲线的形状是否类似。计算设备通过匹配情况，确定缺陷定位曲线产生的是否合理，进而进行接下来的电缆缺陷定位。

计算设备在起点邻域波形曲线与终点邻域波形曲线匹配不成功的情况下，需要调整电缆缺陷定位请求等。

在本申请的一个实施例中，计算设备可以生成提示信息，发送至相应的用户终端，用户可以根据提示信息对电缆缺陷定位请求或设备的情况，进行调整。

计算设备在起点邻域波形曲线与终点邻域波形曲线匹配成功的情况下，将其他的邻域波形曲线与起点邻域波形曲线或终点邻域波形曲线进行匹配，并将匹配成功的其他的邻域波形曲线所对应的待定缺陷定位值，作为真实缺陷定位值。如图10中，待定缺陷定位值0.827为真实缺陷定位值。

S1105、计算设备基于各真实缺陷定位值，确定待测试电缆的缺陷位置。

根据各真实缺陷定位值对应的横坐标值，即为待测试电缆的缺陷位置。具体地，如图10所示，待定缺陷定位值0.827为真实缺陷定位值，其横坐标值61.28为待测试电缆的缺陷位置。

通过上述方案，可以精确、方便地定位电缆的缺陷位置，提高了电缆缺陷定位效率以及用户对电缆缺陷定位的体验度。

图12为本申请实施例提供的一种电缆缺陷定位设备的结构示意图，该设备包括：

至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器。其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够实现功能：

将电缆缺陷定位请求发送至信号发射器。其中，信号发射器用于产生入射信号，并将入射信号输入至待测试电缆，入射信号与电缆缺陷定位请求有关。获取信号接收器采集到的待测试电缆的反射信号及入射信号。基于预设的高斯窗函数，确定入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布。其中，预设的高斯窗函数中一个或多个参数与待测试电缆的长度有关。基于入射信号对应的时频域分布以及反射信号对应的时频域分布，确定入射信号与反射信号的互相关函数，以根据互相关函数得到待测试电缆对应的缺陷定位曲线。根据缺陷定位曲线，确定待测试电缆的缺陷位置。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请实施例提供的设备与方法是一一对应的，因此，设备也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备的有益技术效果。

还需要说明的是，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、商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、商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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种电缆缺陷定位方法，其特征在于，所述方法包括：

将电缆缺陷定位请求发送至信号发射器；其中，所述信号发射器用于产生入射信号，并将所述入射信号输入至待测试电缆，所述入射信号与所述电缆缺陷定位请求有关；

获取信号接收器接收到的所述待测试电缆的反射信号及所述入射信号；

基于预设的高斯窗函数，确定所述入射信号对应的时频域分布以及所述反射信号对应的时频域分布；其中，所述预设的高斯窗函数中一个或多个参数与所述待测试电缆的长度有关；

基于所述入射信号对应的时频域分布以及所述反射信号对应的时频域分布，确定所述入射信号与所述反射信号的互相关函数，以根据所述互相关函数得到所述待测试电缆对应的缺陷定位曲线；

根据所述缺陷定位曲线，确定所述待测试电缆的缺陷位置。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，根据所述缺陷定位曲线，确定所述待测试电缆的缺陷位置，具体包括：

确定所述缺陷定位曲线中的各极大值；

根据所述缺陷定位曲线中的各极大值对应的各极大值点，确定所述待测试电缆的缺陷位置。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，根据所述缺陷定位曲线中的各极大值对应的各极大值点，确定所述待测试电缆的缺陷位置，具体包括：

确定所述缺陷定位曲线中的各极大值，并确定各极大值是否大于或等于相应的预设阈值；

将大于或等于所述预设阈值的各极大值作为待定缺陷定位值，并按照预设顺序将各所述待定缺陷定位值，组成缺陷定位序列；

根据所述缺陷定位序列中的各待定缺陷定位值对应的横坐标值，确定所述待测试电缆的缺陷位置。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，根据所述缺陷定位序列中的各待定缺陷定位值对应的横坐标值，确定所述待测试电缆的缺陷位置，具体包括：

基于所述缺陷定位曲线，确定各所述待定缺陷定位值对应的邻域波形曲线；其中，所述邻域波形曲线为各所述待定缺陷定位值对应的以横坐标为中心的预设范围内的波形曲线；

将所述缺陷定位序列中的第一个待定缺陷定位值作为待测试电缆起点值，将所述缺陷定位序列中的最后一个待定缺陷定位值作为待测试电缆终点值；

以及将所述待测试电缆起点值的邻域波形曲线作为起点邻域波形曲线，将所述待测试电缆终点值的邻域波形曲线作为终点邻域波形曲线；

在所述起点邻域波形曲线与所述终点邻域波形曲线匹配的情况下，将与所述起点邻域波形曲线或所述终点邻域波形曲线，匹配的其他的邻域波形曲线所对应的待定缺陷定位值，作为真实缺陷定位值；

基于各所述真实缺陷定位值，确定所述待测试电缆的缺陷位置。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，基于所述入射信号对应的时频域分布以及所述反射信号对应的时频域分布，确定所述入射信号与所述反射信号的互相关函数，以根据所述互相关函数得到所述待测试电缆对应的缺陷定位曲线，具体包括：

根据所述入射信号的信号持续时间的中心时间，对所述入射信号对应的时频域分布、所述反射信号对应的时频域分布分别进行归一化处理；

基于归一化处理后的所述入射信号对应的时频域分布、归一化处理后的所述反射信号对应的时频域分布，确定所述入射信号与所述反射信号的互相关函数，以根据所述互相关函数得到所述待测试电缆对应的缺陷定位曲线。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，确定所述入射信号与所述反射信号的互相关函数，以根据所述互相关函数得到所述待测试电缆对应的缺陷定位曲线，具体包括：

根据所述待测试电缆的材质，确定所述待测试电缆的信号传播速度；

基于所述待测试电缆的信号传播速度以及所述待测试电缆的长度，确定所述入射信号的传播时长；

基于所述入射信号的传播时长，将所述互相关函数转化为相应的距离相关函数；其中，所述距离相关函数用于表示距离与信号相关度之间的关系，所述信号相关度用于表示所述反射信号与所述入射信号的相关性；

根据所述距离相关函数，确定所述待测试电缆对应的缺陷定位曲线。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，将电缆缺陷定位请求发送至信号发射器，具体包括：

基于第一常量以及所述入射信号的信号持续时间的中心时间，确定相应的高斯包络数据；其中，所述第一常量为根据所述待测试电缆的长度确定的；

基于第二常量、第三常量以及所述入射信号的信号持续时间的中心时间，确定相应的啁啾信号数据；所述第二常量为根据频率带宽以及所述第一常量确定的，所述频率带宽为根据所述信号发射器的频率上限以及所述待测试电缆的长度确定的；所述第三常量为根据所述入射信号的中心物理频率确定的；

根据所述高斯包络数据、所述啁啾信号数据，确定所述电缆缺陷定位请求，以将所述电缆缺陷定位请求发送至所述信号发射器，以使所述信号发射器产生所述入射信号，并将所述入射信号通过T型接头输入至所述待测试电缆。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，基于第一常量以及所述入射信号的信号持续时间的中心时间，确定相应的高斯包络数据，具体包括：

根据预先存储的样本库以及所述待测试电缆的长度，确定初始第一常量；

将所述初始第一常量发送至所述信号发射器，以使所述信号发射器根据所述初始第一常量生成初始入射信号；

确定所述信号接收器采集到的所述初始入射信号的信号持续时间；

确定所述初始入射信号的信号持续时间是否处于预设取值范围内；

在所述初始入射信号的信号持续时间不处于预设取值范围内的情况下，调整所述初始第一常量，直至所述初始入射信号的信号持续时间处于预设取值范围内，确定所述第一常量，以基于第一常量以及所述入射信号的信号持续时间的中心时间，确定相应的高斯包络数据。

9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，基于预设的高斯窗函数，确定所述入射信号对应的时频域分布以及所述反射信号对应的时频域分布，具体包括：

确定所述入射信号的共轭入射信号；

基于所述入射信号、所述共轭入射信号以及预设的高斯窗函数，确定所述入射信号对应的时频域分布；其中，所述预设的高斯窗函数中包括衰减率，所述衰减率与所述待测试电缆的长度有关；以及

解析所述反射信号，以得到所述反射信号对应的反射信号数据；

根据所述反射信号数据，确定相应的共轭反射信号；

基于所述反射信号数据、所述共轭反射信号以及所述预设的高斯窗函数，确定所述反射信号对应的时频域分布。

10.一种电缆缺陷定位设备，其特征在于，所述设备包括：

至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够实现功能：

将电缆缺陷定位请求发送至信号发射器；其中，所述信号发射器用于产生入射信号，并将所述入射信号输入至待测试电缆，所述入射信号与所述电缆缺陷定位请求有关；

获取信号接收器接收到的所述待测试电缆的反射信号及所述入射信号；

基于预设的高斯窗函数，确定所述入射信号对应的时频域分布以及所述反射信号对应的时频域分布；其中，所述预设的高斯窗函数中一个或多个参数与所述待测试电缆的长度有关；

基于所述入射信号对应的时频域分布以及所述反射信号对应的时频域分布，确定所述入射信号与所述反射信号的互相关函数，以根据所述互相关函数得到所述待测试电缆对应的缺陷定位曲线；

根据所述缺陷定位曲线，确定所述待测试电缆的缺陷位置。

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