CN114578185A - 一种电缆缺陷定位方法、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种电缆缺陷定位方法、设备及介质。生成待检测电缆对应的入射信号,获取所述入射信号对应的反射信号;其中,所述入射信号为高斯包络的线性啁啾信号;根据预设边界因子,确定出所述反射信号对应的高斯矩形窗边界;通过所述高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,并基于所述矩形窗对应的幅值,确定出所述反射信号对应的能量分布,以根据所述能量分布对所述反射信号对应的信号交叉项进行滤除;基于预设互相关函数、所述入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,以根据所述电缆缺陷定位曲线中的峰值确定出电缆缺陷位置。通过上述方法提高对电缆缺陷定位的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及信号处理技术领域,尤其涉及一种电缆缺陷定位方法、设备及介质。
背景技术
随着经济的发展,电能的普及范围越来越广,电缆由于其工作环境稳定、传输容量大、占地面积小、能跨海传输等优点,已经成为主流的电能传输工具。
由于电缆安装时的磨损、运行环境潮湿、生产工艺误差等原因,多数电缆的实际使用寿命大幅缩短。如果不及时排查则可能会造成大面积停电事故,对国家的各行各业造成巨大的损失。
现有技术通常采用时频域反射法对电缆进行监测,基于入射信号与反射信号在时频域下的互相关函数得出缺陷定位曲线。但对于多分量信号的情况,通常会在每两个信号之间出现交叉项,从而对电缆缺陷定位产生影响,进而降低对电缆缺陷定位的准确性。
发明内容
本申请实施例提供了一种电缆缺陷定位方法、设备及介质,用于解决如下技术问题:对于多分量信号的情况,通常会在每两个信号之间出现交叉项,从而降低对电缆缺陷定位的准确性。
本申请实施例采用下述技术方案:
本申请实施例提供一种电缆缺陷定位方法。包括,生成待检测电缆对应的入射信号,获取入射信号对应的反射信号;其中,入射信号为高斯包络的线性啁啾信号;根据预设边界因子,确定出反射信号对应的高斯矩形窗边界;通过高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,并基于矩形窗对应的幅值,确定出反射信号对应的能量分布,以根据能量分布对反射信号对应的信号交叉项进行滤除;基于预设互相关函数、入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,以根据电缆缺陷定位曲线中的峰值确定出待测电缆的缺陷位置。
本申请实施例通过高斯矩形窗对反射信号进行加窗处理,能够确保矩形窗的宽度自动随入射信号的参数而改变,从而解决每次需要对窗的左边界与右边界进行调节的繁琐问题。其次,本申请实施例通过矩形窗对应的幅值与能量分布进行计算,从而在确保矩形窗内的能量分布不变的情况下,将矩形窗外的能量分布清零,从而有效抑制交叉项的干扰。进而通过抑制交叉项的反射信号确定出电缆故障,提高对故障位置检测的准确性,确保电缆安全稳定的运行。
在本申请的一种实现方式中,根据预设边界因子,确定出反射信号对应的高斯矩形窗边界,具体包括:基于预设边界因子与高斯窗函数,得到高斯窗函数对应的时间边界值,并将时间边界值的负值作为高斯矩形窗对应的左边界值,以及将时间边界值的正值作为高斯矩形窗对应的右边界值。
本申请实施例通过预设高斯窗函数与预设边界因子,能够自动确定出预设高斯窗函数对应的时间边界值。从而可以根据不同的入射信号,对窗的边界值自动进行调节。以简化对电缆检测的繁琐过程,提高检测效率。
在本申请的一种实现方式中,基于矩形窗对应的幅值,确定出反射信号对应的能量分布,以根据能量分布对反射信号对应的信号交叉项进行滤除,具体包括:基于高斯矩形窗边界,得到多个不同的幅值;其中,高斯矩形窗所对应的幅值为1,高斯矩形窗之外的其它位置所对应的幅值为0;确定不同的幅值分别对应的能量分布;基于不同的幅值,以及不同的幅值分别对应的能量分布,对反射信号对应的能量分布重新进行计算,以根据重新计算后的能量分布对反射信号对应的信号交叉项进行滤除。
本申请实施例通过高斯矩形窗对应的幅值,对反射信号对应的能量分布进行计算,从而确保加窗范围内的能量分布不变,其它位置的能量分布清零。通过能量分布清零,将信号交叉项进行抑制,从而提高对电缆分析的准确性,提高对电缆故障位置定位的准确性。
在本申请的一种实现方式中,基于不同的幅值,以及不同的幅值分别对应的能量分布,对反射信号对应的能量分布重新进行计算,具体包括:将矩形窗对应的幅值与矩形窗对应的能量幅值进行点乘计算,得到矩形窗对应的重新计算后的能量分布;以及将矩形窗之外的其它位置所对应的幅值,与其对应的能量幅值进行点乘计算,使矩形窗之外的其它位置对应的能量分布清零,通过能量分布清零以对反射信号对应的信号交叉项进行滤除。
在本申请的一种实现方式中,基于预设互相关函数、入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,具体包括:根据矩形窗的宽度值,对预设互相关函数中入射信号的持续时间进行调节;其中,不同的入射信号对应的持续时间不同;基于持续时间调节后的预设互相关函数、入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到反射信号对应的自相关函数;将自相关函数中的参量进行转换,以得到电缆缺陷定位曲线。
在本申请的一种实现方式中,将自相关函数中的参量进行转换,以得到电缆缺陷定位曲线,具体包括:确定出自相关函数中信号的持续时间;根据信号在电缆中的传播速度与持续时间,得到信号在电缆中的传播距离,通过传播距离得到电缆缺陷定位曲线。
在本申请的一种实现方式中,根据预设边界因子,确定出反射信号对应的高斯矩形窗边界之后,方法还包括:获取反射信号对应的持续时间;将反射信号对应的持续时间与高斯矩形窗边界值进行比对;在持续时间的绝对值大于高斯矩形窗边界值的情况下,确定矩形窗的幅值为0;在持续时间的绝对值小于或等于高斯矩形窗边界值的情况下,确定矩形窗的幅值为1。
在本申请的一种实现方式中,通过所述高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,具体包括:根据公式
得到高斯矩形窗函数的幅值,以根据高斯矩形窗函数的幅值与高斯矩形窗的边界值,确定出矩形窗;其中,ε是高斯矩形窗的边界因子,是接近于0的正常数;α则为入射信号的时间跨度因子;t为反射信号对应的持续时间。
本申请实施例提供一种电缆缺陷定位设备,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:生成待检测电缆对应的入射信号,获取入射信号对应的反射信号;其中,入射信号为高斯包络的线性啁啾信号;根据预设边界因子,确定出反射信号对应的高斯矩形窗边界;通过高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,并基于矩形窗对应的幅值,确定出反射信号对应的能量分布,以根据能量分布对反射信号对应的信号交叉项进行滤除;基于预设互相关函数、入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,以根据电缆缺陷定位曲线中的峰值确定出待检测电缆的缺陷位置。
本申请实施例提供的一种非易失性计算机存储介质,存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令设置为:生成待检测电缆对应的入射信号,获取入射信号对应的反射信号;其中,入射信号为高斯包络的线性啁啾信号;根据预设边界因子,确定出反射信号对应的高斯矩形窗边界;通过高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,并基于矩形窗对应的幅值,确定出反射信号对应的能量分布,以根据能量分布对反射信号对应的信号交叉项进行滤除;基于预设互相关函数、入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,以根据电缆缺陷定位曲线中的峰值确定出待检测电缆的缺陷位置。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:本申请实施例通过高斯矩形窗对反射信号进行加窗处理,能够确保矩形窗的宽度自动随入射信号的参数而改变,从而解决每次需要对窗的左边界与右边界进行调节的繁琐问题。其次,本申请实施例通过矩形窗对应的幅值与能量分布进行计算,从而在确保矩形窗内的能量分布不变的情况下,将矩形窗外的能量分布清零,从而有效抑制交叉项的干扰。进而通过抑制交叉项的反射信号确定出电缆故障,提高对故障位置检测的准确性,确保电缆安全稳定的运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有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中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附
图中:
图1为本申请实施例提供的一种电缆缺陷定位实验平台示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电缆缺陷定位方法流程图;
图3为本申请实施例提供的一种入射信号各组成部分关系图;
图4为本申请实施例提供的一种高斯矩形窗示意图;
图5为本申请实施例提供的一种15m完好电缆实测波形图;
图6为本申请实施例提供的一种信号分布结果示意图;
图7为本申请实施例提供的一种高斯矩形窗处理后的信号分布示意图;
图8为本申请实施例提供的一种故障电缆对应的时域测量波形图;
图9为本申请实施例提供的一种故障电缆对应的故障定位曲线图;
图10为本申请实施例提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种电缆缺陷定位方法、设备及介质。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,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,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
随着经济的发展,电能的普及范围越来越广,电缆由于其工作环境稳定、传输容量大、占地面积小、能跨海传输等优点,已经成为主流的电能传输工具。
由于电缆安装时的磨损、运行环境潮湿、生产工艺误差等原因,多数电缆的实际使用寿命大幅缩短。如果不及时排查则可能会造成大面积停电事故,对国家的各行各业造成巨大的损失。
现有技术通常采用时频域反射法对电缆进行监测,基于入射信号与反射信号在时频域下的互相关函数得出缺陷定位曲线。但对于多分量信号的情况,通常会在每两个信号之间出现交叉项,从而对电缆缺陷定位产生影响,进而降低对电缆缺陷定位的准确性。
为了解决上述问题,本申请实施例提供一种电缆缺陷定位方法、设备及介质。通过高斯矩形窗对反射信号进行加窗处理,能够确保矩形窗的宽度自动随入射信号的参数而改变,从而解决每次需要对窗的左边界与右边界进行调节的繁琐问题。其次,本申请实施例通过矩形窗对应的幅值与能量分布进行计算,从而在确保矩形窗内的能量分布不变的情况下,将矩形窗外的能量分布清零,从而有效抑制交叉项的干扰。进而通过抑制交叉项的反射信号确定出电缆故障,提高对故障位置检测的准确性,确保电缆安全稳定的运行。
下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。
图1为本申请实施例提供的一种电缆缺陷定位实验平台示意图。如图1所示,电缆缺陷定位实验平台包括电脑、信号发生器、示波器以及电缆,其中,电缆中可以存在破损缺陷。
在本申请的一个实施例中,电缆缺陷定位实验平台中的电脑设计入射信号波形,并将入射信号发送至波形发生器。波形发生器向电缆入射信号,示波器通过T形接头采集该入射信号对应的反射信号。提供电脑对示波器采集的反射信号进行处理。电脑基于PWVD将采集的反射信号的波形转换至时频域,电脑求解入射信号与反射信号的互相关函数,电脑将互相关函数转换为电缆缺陷定位曲线,并以最大与最小峰值横轴范围内的明显峰值作为缺陷峰值。
图2为本申请实施例提供的一种电缆缺陷定位方法流程图。如图2所示,电缆缺陷定位方法包括如下步骤:
S101、电缆缺陷定位设备生成待检测电缆对应的入射信号,获取入射信号对应的反射信号。其中,入射信号为高斯包络的线性啁啾信号。
在本申请的一个实施例中,计算机生成入射信号,并将入射信号发送至波形发生器。波形发生器向电缆入射信号,并通过T形接头采集该入射信号对应的反射信号。
具体地,本申请实施例所用入射信号是高斯包络的线性啁啾信号(Gaussianenvelope linear chirp signal,GELC signal)。高斯部分限制其幅值,而线性啁啾部分主要影响信号的频率,其表达式如下:
其中,s(t)为GELC信号,g(t)为高斯包络,c(t)为线性啁啾信号,α为入射信号的时间跨度因子,β为信号频率因子,t0为信号的时间中心,ω0为信号的频率中心。
图3为本申请实施例提供的一种入射信号各组成部分关系图。如图3所示,横坐标为时间,纵坐标为电压。GELC信号的持续范围是与高斯包络直接关联的。高斯部分限制其幅值,而线性啁啾部分主要影响信号的频率。
S102、电缆缺陷定位设备根据预设边界因子,确定出反射信号对应的高斯矩形窗边界。
在本申请的一个实施例中,本申请实施例提出抑制交叉项的方法是一种基于高斯-矩形窗的伪Wigner-Ville分布(PWVD),该分布的表达式如下:
其中,t代表信号反射回电缆首端的时间,ω为信号的瞬时角频率,τ是积分时间变量,w(τ)为窗函数,R(t,τ)是信号的自相关函数。
在本申请的一个实施例中,基于预设边界因子与高斯窗函数,得到高斯窗函数对应的时间边界值,并将时间边界值的负值作为高斯矩形窗对应的左边界值,以及将时间边界值的正值作为高斯矩形窗对应的右边界值。
具体地,对于伪Wigner-Ville分布的窗函数,如果将窗的边界与高斯函数结合,就可以自动调整窗的宽度与入射信号相匹配,因此可以定义如下表达式的高斯函数
其中,α为入射信号的时间跨度因子,t为时间边界。由于实际加窗都是有范围限制的,本申请实施例以ε作为其正边界因子,其值大于0小于1。令高斯函数等于边界因子ε则可以求得窗的边界。
在本申请的一个实施例中,获取反射信号对应的持续时间。将反射信号对应的持续时间与高斯矩形窗边界值进行比对。在持续时间的绝对值大于高斯矩形窗边界值的情况下,确定矩形窗的幅值为0。在持续时间的绝对值小于或等于高斯矩形窗边界值的情况下,确定矩形窗的幅值为1。
具体地,本申请实施例所采用的窗函数是高斯-矩形窗,该窗结合了高斯窗的宽度能够匹配入射信号的优点,以及不改变加窗范围内能量分布的优点。其表达式如下所示:
ε是高斯-矩形窗的边界因子,是接近于0的正常数;α则为入射信号的时间跨度因子。其中,入射信号为
入射信号中的β为信号频率因子,t0为信号的时间中心,ω0为信号的频率中心。β与α共同影响信号的频率带宽Bs,影响等式如下:
本申请实施例提出的高斯-矩形窗,能够在保证加窗范围合适的同时、保证加窗范围内的能量分布不变。
S103、电缆缺陷定位设备通过高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,并基于矩形窗对应的幅值,确定出反射信号对应的能量分布,以根据能量分布对反射信号对应的信号交叉项进行滤除。
在本申请的一个实施例中,基于高斯矩形窗边界,得到多个不同的幅值。其中,高斯矩形窗所对应的幅值为1,高斯矩形窗之外的其它位置所对应的幅值为0。确定不同的幅值分别对应的能量分布。基于不同的幅值,以及不同的幅值分别对应的能量分布,对反射信号对应的能量分布重新进行计算,以根据重新计算后的能量分布对反射信号对应的信号交叉项进行滤除。
具体地,将矩形窗对应的幅值与矩形窗对应的能量幅值进行点乘计算,得到与重新计算之前数值相同的能量分布值。以及将矩形窗之外的其它位置所对应的幅值,与其对应的能量幅值进行点乘计算,使矩形窗之外的其它位置对应的能量分布清零,通过能量分布清零以对反射信号对应的信号交叉项进行滤除。
图4为本申请实施例提供的一种高斯矩形窗示意图。如图4所示,横坐标为时间,纵坐标为幅值。根据预设边界因子可以得到矩形窗的左右边界,通过高斯部分与矩形窗部分,可以在保证加窗范围合适的同时、保证加窗范围内的能量分布不变,从而对信号交叉项进行滤除。
图5为本申请实施例提供的一种15m完好电缆实测波形图。如图5所示,图中入射信号取α为2.21×1016、Bs为120MHz、ω0为2π×150MHz,t0取为0。左边为入射信号,右边为该入射信号对应的反射信号。
图6为本申请实施例提供的一种信号分布结果示意图。如图6所示,左边为入射信号,右边为反射信号,中间部分即为交叉项。传统Wigner-Ville分布结果中,会出现交叉项,该交叉项会影响对信号的分析效果,从而降低对故障位置定位的准确性。
图7为本申请实施例提供的一种高斯矩形窗处理后的信号分布示意图。如图7所示,通过进行高斯矩形窗处理后的信号分布中不存在交叉项,因此在对信号进行分析时,降低了交叉项对信号的影响,从而提高对缺陷位置定位的准确性。
S104、电缆缺陷定位设备基于预设互相关函数、入射信号以及将信号交叉项滤除后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,以根据电缆缺陷定位曲线中的峰值确定出电缆缺陷位置。
在本申请的一个实施例中,根据矩形窗的宽度值,对预设互相关函数中入射信号的持续时间进行调节。其中,不同的入射信号对应的持续时间不同。基于持续时间调节后的预设互相关函数、入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到反射信号对应的自相关函数。将自相关函数中的参量进行转换,以得到电缆缺陷定位曲线。
具体地,将时频域下的入射信号以及反射信号代入下述互相关函数公式,则可以将时频域信息放大并转换至时域:
其中,C(t)为互相关函数;t'为与信号时间t相关的时间变量;WPr和WPs分别是反射信号和入射信号的PWVD时频域分布;EPs和EPr为归一化函数,保证互相关函数幅值在0和1之间;Ts为入射信号持续时间的一半,不同入射信号的Ts均不相同,这会增加后续数据处理的步骤,因此本申请实施例基于所施加的高斯-矩形窗,将Ts设定为窗宽度的一半,保证算法自动调整Ts的值。
具体地,通过公式
自动调整Ts的值。
在本申请的一个实施例中,确定出自相关函数中信号的持续时间。根据信号在电缆中的传播速度与持续时间,得到信号在电缆中的传播距离,通过传播距离得到电缆缺陷定位曲线。
具体地,得到自相关函数之后,仍需要将自变量t转变为距离x,进而形成电缆缺陷定位曲线。其转换等式如下:
上式中的v为信号在电缆中传播的平均速度,可通过预先实验求得,本申请实施例中的速度可以为1.933×108m/s。
图8为本申请实施例提供的一种故障电缆对应的时域测量波形图。如图8所示,是以一根全长为15m的RG58型号同轴通信电缆为试验目标,在6m处设置一处破损缺陷,对其进行测量,得到时域测量波形。
图9为本申请实施例提供的一种故障电缆对应的故障定位曲线图。如图9所示,对带有缺陷的电缆进行测量,得到缺陷位置,并将该缺陷位置进行标注。本申请实施例的基于高斯-矩形窗的时频域电缆缺陷定位方法的精度较高,缺陷定在5.954m处,与设置的6m十分接近。
图10为本申请实施例提供的一种设备的结构示意图。如图10所示,电缆缺陷定位设备,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:
生成待检测电缆对应的入射信号,获取所述入射信号对应的反射信号;其中,所述入射信号为高斯包络的线性啁啾信号;
根据预设边界因子,确定出所述反射信号对应的高斯矩形窗边界;
通过所述高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,并基于所述矩形窗对应的幅值,确定出所述反射信号对应的能量分布,以根据所述能量分布对所述反射信号对应的信号交叉项进行滤除;
基于预设互相关函数、所述入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,以根据所述电缆缺陷定位曲线中的峰值确定出待检测电缆的缺陷位置。
本申请实施例还提供一种非易失性计算机存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令设置为:
生成待检测电缆对应的入射信号,获取所述入射信号对应的反射信号;其中,所述入射信号为高斯包络的线性啁啾信号;
根据预设边界因子,确定出所述反射信号对应的高斯矩形窗边界;
通过所述高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,并基于所述矩形窗对应的幅值,确定出所述反射信号对应的能量分布,以根据所述能量分布对所述反射信号对应的信号交叉项进行滤除;
基于预设互相关函数、所述入射信号以及滤除信号交叉项后后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,以根据所述电缆缺陷定位曲线中的峰值确定出待检测电缆的缺陷位置。
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,对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言,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。
上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
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,本申请的实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请实施例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:
生成待检测电缆对应的入射信号,获取所述入射信号对应的反射信号;其中,所述入射信号为高斯包络的线性啁啾信号;
根据预设边界因子,确定出所述反射信号对应的高斯矩形窗边界;
通过所述高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,并基于所述矩形窗对应的幅值,确定出所述反射信号对应的能量分布,以根据所述能量分布对所述反射信号对应的信号交叉项进行滤除;
基于预设互相关函数、所述入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,以根据所述电缆缺陷定位曲线中的峰值确定出所述待检测电缆的缺陷位置。
2.根据权利要求1所述的一种电缆缺陷定位方法,其特征在于,所述根据预设边界因子,确定出所述反射信号对应的高斯矩形窗边界,具体包括:
基于所述预设边界因子与高斯窗函数,得到所述高斯窗函数对应的时间边界值,并将所述时间边界值的负值作为高斯矩形窗对应的左边界值,以及将所述时间边界值的正值作为所述高斯矩形窗对应的右边界值。
3.根据权利要求1所述的一种电缆缺陷定位方法,其特征在于,所述基于所述矩形窗对应的幅值,确定出所述反射信号对应的能量分布,以根据所述能量分布对所述反射信号对应的信号交叉项进行滤除,具体包括:
基于所述高斯矩形窗边界,得到多个不同的幅值;其中,所述高斯矩形窗所对应的幅值为1,所述高斯矩形窗之外的其它位置所对应的幅值为0;
确定所述不同的幅值分别对应的能量分布;
基于所述不同的幅值,以及所述不同的幅值分别对应的能量分布,对所述反射信号对应的能量分布重新进行计算,以根据重新计算后的能量分布对所述反射信号对应的信号交叉项进行滤除。
4.根据权利要求3所述的一种电缆缺陷定位方法,其特征在于,所述基于所述不同的幅值,以及所述不同的幅值分别对应的能量分布,对所述反射信号对应的能量分布重新进行计算,具体包括:
将所述矩形窗对应的幅值与所述矩形窗对应的能量幅值进行点乘计算,得到矩形窗对应的重新计算后的能量分布;以及
将所述矩形窗之外的其它位置所对应的幅值,与其对应的能量幅值进行点乘计算,使所述矩形窗之外的其它位置对应的能量分布清零,通过所述能量分布清零以对所述反射信号对应的信号交叉项进行滤除。
5.根据权利要求1所述的一种电缆缺陷定位方法,其特征在于,所述基于预设互相关函数、所述入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,具体包括:
根据所述矩形窗的宽度值,对所述预设互相关函数中入射信号的持续时间进行调节;其中,不同的入射信号对应的持续时间不同;
基于持续时间调节后的预设互相关函数、所述入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到所述反射信号对应的自相关函数;
将所述自相关函数中的参量进行转换,以得到所述电缆缺陷定位曲线。
6.根据权利要求5所述的一种电缆缺陷定位方法,其特征在于,所述将所述自相关函数中的参量进行转换,以得到所述电缆缺陷定位曲线,具体包括:
确定出所述自相关函数中信号的持续时间;
根据信号在电缆中的传播速度与所述持续时间,得到信号在电缆中的传播距离,通过所述传播距离得到所述电缆缺陷定位曲线。
7.根据权利要求1所述的一种电缆缺陷定位方法,其特征在于,所述根据预设边界因子,确定出所述反射信号对应的高斯矩形窗边界之后,所述方法还包括:
获取所述反射信号对应的持续时间;
将所述反射信号对应的持续时间与所述高斯矩形窗边界值进行比对;
在所述持续时间的绝对值大于所述高斯矩形窗边界值的情况下,确定所述矩形窗的幅值为0;
在所述持续时间的绝对值小于或等于所述高斯矩形窗边界值的情况下,确定所述矩形窗的幅值为1。
9.一种电缆缺陷定位设备,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:
生成待检测电缆对应的入射信号,获取所述入射信号对应的反射信号;其中,所述入射信号为高斯包络的线性啁啾信号;
根据预设边界因子,确定出所述反射信号对应的高斯矩形窗边界;
通过所述高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,并基于所述矩形窗对应的幅值,确定出所述反射信号对应的能量分布,以根据所述能量分布对所述反射信号对应的信号交叉项进行滤除;
基于预设互相关函数、所述入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,以根据所述电缆缺陷定位曲线中的峰值确定出所述待检测电缆的缺陷位置。
10.一种非易失性计算机存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令设置为:
生成待检测电缆对应的入射信号,获取所述入射信号对应的反射信号;其中,所述入射信号为高斯包络的线性啁啾信号;
根据预设边界因子,确定出所述反射信号对应的高斯矩形窗边界;
通过所述高斯矩形窗边界确定出相应的矩形窗,并基于所述矩形窗对应的幅值,确定出所述反射信号对应的能量分布,以根据所述能量分布对所述反射信号对应的信号交叉项进行滤除;
基于预设互相关函数、所述入射信号以及滤除信号交叉项后的反射信号,得到电缆缺陷定位曲线,以根据所述电缆缺陷定位曲线中的峰值确定出所述待检测电缆的缺陷位置。
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CN202210109027.9A CN114578185A (zh) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 一种电缆缺陷定位方法、设备及介质 |
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