CN117148067A - 电缆局部放电在线监测方法、装置、设备及介质 - Google Patents

电缆局部放电在线监测方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN117148067A CN202311139236.9A CN202311139236A CN117148067A CN 117148067 A CN117148067 A CN 117148067A CN 202311139236 A CN202311139236 A CN 202311139236A CN 117148067 A CN117148067 A CN 117148067A
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彭显刚
陈嘉杨
邓镓屹
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    • G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
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Abstract

本申请涉及一种电缆局部放电在线监测方法、装置、设备及介质，方法包括：响应局部放电监测事件，采集电缆中间接头相对应的局部放电数据，对局部放电数据进行预处理，根据局部放电数据计算电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列；基于正交频分复用技术按照预设调制规则对脉冲放电量序列进行调制，确定脉冲放电量序列相对应的OFDM信号；接收脉冲放电量序列相对应的OFDM信号，检测到OFDM信号的调制载波与其相对应的解调载波为同频载波时，基于OFDM信号解调算法对所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，确定OFDM信号相对应的解调信号；将解调信号输送至上位机进行检测，完成电缆局部放电的在线监测。本申请能够提高对电缆局部放电监测的精准度。

Description

电缆局部放电在线监测方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请涉及局部放电监测领域，尤其涉及一种电缆局部放电在线监测方法、相应的装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
在采用电力电缆输电的专用电网中，6～10kV电缆平均每300～500m就有一处电缆头，具体根据一盘电缆的长度而定。电缆接头相较于电缆本体而言，不可控因素较多且结构复杂，相比较于电缆本体发生故障的概率会更大。在电缆的使用过程中若电网长时间处于过载的运行状态，电力电缆中流过的电流值较大，而电缆接头处的散热性能差，导致热度无法散发，进一步造成温度持续升高直至将绝缘层烧穿，引起电缆接头爆炸，产生大量的可燃性气体，甚至会引发更严重的火灾事故，从经济性、可靠性、安全性等多方面考虑，对电缆中间接头状态监测是实现可靠性评估的关键所在，因此对电缆中间接头状态监测的通信技术研究具有重要研究意义。
目前，国内大多数主干电缆的电缆中间接头的管理仍处于计划检修、定期维护的状态，采用人工巡检的方式不仅费时费力，而且还不能及时发现安全隐患，而如果进行停电测试，不仅会给社会生活带来不便还会造成一定的经济损失，采用传统的有线通信方式进行电缆局部放电监测成本高且技术路线复杂。
适应现有技术中采用人工巡检的方式不仅费时费力，而且还不能及时发现安全隐患，采用传统的有线通信方式进行电缆局部放电监测成本高且技术路线复杂等问题，本申请人出于解决该问题的考虑做出相应的探索。
发明内容
本申请的目的在于解决上述问题而提供一种电缆局部放电在线监测方法、相应的装置、电子设备及计算机可读存储介质。
为满足本申请的各个目的，本申请采用如下技术方案：
适应本申请的目的之一而提出的一种电缆局部放电在线监测方法，包括：
响应局部放电监测事件，采集电缆中间接头相对应的局部放电数据，对所述局部放电数据进行预处理，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列；
基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制，将所述脉冲放电量序列分成N个子信道，将所述N个子信道分别调制在N个子载波频率上以及各个所述子信道的载波相互正交，以确定所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号；
接收所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号，检测到所述OFDM信号的调制载波与其相对应的解调载波为同频载波时，基于OFDM信号解调算法对所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，确定所述OFDM信号相对应的解调信号；
将所述OFDM信号相对应的解调信号输送至上位机进行检测，以完成电缆局部放电的在线监测。
可选的，对所述局部放电数据进行预处理，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列的步骤,包括：
确定电缆中间接头的局部放电数据的预设阈值，检测连续的所述局部放电数据相对应的采样序列值是否都超过所述预设阈值，若超过，则将所述局部放电数据相对应的采样序列值作为所述电缆中间接头的一次脉冲放电的数据；
根据所述一次脉冲放电的数据确定所述电缆中间接头的每次脉冲放电数据量，根据所述每次脉冲放电数据量确定所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列。
可选的，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列的步骤，包括：
响应定时监控指令，获取所述脉冲放电量序列相对应的数据量，若所述脉冲放电序列相对应的数据量低于200，则继续执行基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制这一步骤。
可选的，基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制，将所述脉冲放电量序列分成N个子信道，将所述N个子信道分别调制在N个子载波频率上以及各个所述子信道的载波相互正交的步骤，包括：
各个子信道的载波相互正交，表示为其中，ωn、ωm为调制载波。
可选的，确定所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号的步骤，包括：
所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号为
其中，所述D(t)表示OFDM信号在时间t处的值，ωn为调制载波，所述T表示OFDM信号的周期，所述fc表示子载波频率中的最低频率，t∈[0,T]。
可选的，基于OFDM信号解调算法对所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，确定所述OFDM信号相对应的解调信号的步骤，包括：
所述OFDM信号解调算法为：
其中，所述D(t)表示OFDM信号在时间t处的值，X'(m)表示所述OFDM信号相对应的解调信号，所述ωn为调制载波，所述T表示OFDM信号的周期，所述fn为子载波频率，t∈[0,T]。
可选的，将所述OFDM信号相对应的解调信号输送至上位机进行检测，以完成电缆局部放电的在线监测的步骤，包括：
响应目标地址站号监测指令，将各个无线终端设备配置唯一站点站号，并将所述唯一站点站号确定为目标地址站号；
对各个站点所接收的数据信息进行校验，检测所述数据信息是否包含所述目标地址站号，若所述数据信息不包含所述目标地址站号，各个站点则进行多次数据重传请求，以进行通信故障检测；
或计算无线通信设备接收最后一个站点的数据到接收第一个站点的数据的传输时长范围，根据所述传输时长范围确定系统数据传输周期，检测所述系统数据传输周期是否低于预设时长阈值，若低于，各个站点则进行多次数据重传请求，以进行通信故障检测。
适应本申请的另一目的而提供的一种电缆局部放电在线监测装置，包括：
放电序列确定模块，设置为响应局部放电监测事件，采集电缆中间接头相对应的局部放电数据，对所述局部放电数据进行预处理，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列；
OFDM信号确定模块，设置为基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制，将所述脉冲放电量序列分成N个子信道，将所述N个子信道分别调制在N个子载波频率上以及各个所述子信道的载波相互正交，以确定所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号；
解调信号确定模块，设置为接收所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号，检测到所述OFDM信号的调制载波与其相对应的解调载波为同频载波时，基于OFDM信号解调算法对所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，确定所述OFDM信号相对应的解调信号；
在线监测模块，设置为将所述OFDM信号相对应的解调信号输送至上位机进行检测，以完成电缆局部放电的在线监测。
适应本申请的另一目的而提供的一种电子设备，包括中央处理器和存储器，所述中央处理器用于调用运行存储于所述存储器中的计算机程序以执行本申请所述电缆局部放电在线监测方法的步骤。
适应本申请的另一目的而提供的一种计算机可读存储介质，其以计算机可读指令的形式存储有依据所述电缆局部放电在线监测方法所实现的计算机程序，该计算机程序被计算机调用运行时，执行相应的方法所包括的步骤。
相对于现有技术，本申请针对现有技术中采用人工巡检的方式不仅费时费力，而且还不能及时发现安全隐患，采用传统的有线通信方式进行电缆局部放电监测成本高且技术路线复杂等问题，本申请采集电缆中间接头的数据，对数据预处理所采集的特征量完毕后，在4G-DTU无线通信设备中进行波形的调制，随后通过4G信号将数据传送至原子云平台，利用其透传功能，从而实现点对点的数据传输，最后通过串口通信上位机与4G-DTU相连接，将采集到的电缆中间街头特征量传输至上位机进行数据分析与检测。本申请能够解决传统有线监测方式存在的对多个中间接头监测困难的问题，提高对电缆局部放电监测的精准度，大大节省人力物力，对电缆监测制定策略方案时提供有效支撑价值。
进一步的，利用OFDM技术抵消频率选择性衰落和减少副载波之间的相互干扰，提高频谱利用率，解决了通信过程中环境对信道间干扰产生误码率的问题，在短时间内快速准确的将检测到的局放特征量输送到上位机，再通过上位机对其进行分析处理，能够对电缆中间接头的状态进行实时在线检测，从而避免发生火灾事故等问题。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请电缆局部放电在线监测方法数据传输整体网络架构图
图2为本申请实施例中电缆局部放电在线监测方法的流程示意图；
图3为本申请实施例中整个采样时间段内的脉冲放电量序列的示意图；
图4为本申请实施例中根据局部放电数据计算电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列的流程示意图；
图5本申请实施例中电缆局部放电在线监测装置的原理框图；
图6本申请实施例中的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“客户端”、“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他诸如个人计算机、平板电脑之类的通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(PersonalCommunications Service，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“客户端”、“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“客户端”、“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile Internet Device，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。
本申请所称的“服务器”、“客户端”、“服务节点”等名称所指向的硬件，本质上是具备个人计算机等效能力的电子设备，为具有中央处理器(包括运算器和控制器)、存储器、输入设备以及输出设备等冯诺依曼原理所揭示的必要构件的硬件装置，计算机程序存储于其存储器中，中央处理器将存储在外存中的程序调入内存中运行，执行程序中的指令，与输入输出设备交互，借此完成特定的功能。
需要指出的是，本申请所称的“服务器”这一概念，同理也可扩展到适用于服务器机群的情况。依据本领域技术人员所理解的网络部署原理，所述各服务器应是逻辑上的划分，在物理空间上，这些服务器既可以是互相独立但可通过接口调用的，也可以是集成到一台物理计算机或一套计算机机群的。本领域技术人员应当理解这一变通，而不应以此约束本申请的网络部署方式的实施方式。
本申请的一个或数个技术特征，除非明文指定，既可部署于服务器实施而由客户端远程调用获取服务器提供的在线服务接口来实施访问，也可直接部署并运行于客户端来实施访问。
本申请中所引用或可能引用到的神经网络模型，除非明文指定，既可部署于远程服务器且在客户端实施远程调用，也可部署于设备能力胜任的客户端直接调用，某些实施例中，当其运行于客户端时，其相应的智能可通过迁移学习来获得，以便降低对客户端硬件运行资源的要求，避免过度占用客户端硬件运行资源。
本申请所涉及的各种数据，除非明文指定，既可远程存储于服务器，也可存储于本地终端设备，只要其适于被本申请的技术方案所调用即可。
本领域技术人员对此应当知晓：本申请的各种方法，虽然基于相同的概念而进行描述而使其彼此间呈现共通性，但是，除非特别说明，否则这些方法都是可以独立执行的。同理，对于本申请所揭示的各个实施例而言，均基于同一发明构思而提出，因此，对于相同表述的概念，以及尽管概念表述不同但仅是为了方便而适当变换的概念，应被等同理解。
本申请即将揭示的各个实施例，除非明文指出彼此之间的相互排斥关系，否则，各个实施例所涉的相关技术特征可以交叉结合而灵活构造出新的实施例，只要这种结合不背离本申请的创造精神且可满足现有技术中的需求或解决现有技术中的某方面的不足即可。对此变通，本领域技术人员应当知晓。
在参考以上示例性场景的基础上，请参阅图1及图2，本申请的电缆局部放电在线监测方法在其一个实施例中，包括：
步骤S10、响应局部放电监测事件，采集电缆中间接头相对应的局部放电数据，对所述局部放电数据进行预处理，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列；
下位机响应局部放电监测事件，采集电缆中间接头相对应的局部放电数据，对所述局部放电数据进行预处理，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列，确定电缆中间接头的局部放电数据的预设阈值，检测连续的所述局部放电数据相对应的采样序列值是否都超过所述预设阈值，若超过，则将所述局部放电数据相对应的采样序列值作为所述电缆中间接头的一次脉冲放电的数据；根据所述一次脉冲放电的数据确定所述电缆中间接头的每次脉冲放电数据量，根据所述每次脉冲放电数据量确定所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列。
在一些实施例中，请参阅图3，可以设定一个局部放电数据的预设阈值uref，将采样序列值{u(k)}与该预设阈值uref进行比较，如果采样序列值{u(k)}中连续的采样值都大于该预设阈值uref，则将所述局部放电数据相对应的采样序列值作为所述电缆中间接头的一次脉冲放电的数据；在预设时长范围或采样时间段内，计算电缆中间接头的每次脉冲放电的脉冲放电数据量，每次脉冲放电的脉冲放电数据量可以通过如下公式进行计算：
也即，对一定时间的所述所述局部放电数据相对应的采样序列值做累加计算，确定电缆中间接头的每次脉冲放电的脉冲放电数据量，根据所述每次脉冲放电数据量确定所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列，不难理解，通过电缆中间接头的每次脉冲放电的脉冲放电数据量即可获得电缆中间接头在预设时长范围或整个采样时间段内的脉冲放电量序列{q(1),q(2),…,q(N)}。
在一些实施例中，在预设时长范围或采样时间段内，每次脉冲放电(大于等于uref的采样值)的数值个数m1(i){i＝1,2,…,N}的统计值，由此，可以计算脉冲宽度，第k次脉冲与第k+1次脉冲之间的采样值数值个数m2(j){j＝1,2,…,N±1}，由此可计算脉冲间隔宽度。
步骤S20、基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制，将所述脉冲放电量序列分成N个子信道，将所述N个子信道分别调制在N个子载波频率上以及各个所述子信道的载波相互正交，以确定所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号；
4G-DTU无线通信设备与4G基站进行数据传输的时候可以按照事先定义好的步骤和准则执行的，把这些步骤和准则的集合称为接口，相比于有线通信，该脉冲放电量序列相对应的数据是通过无线链路传输的，因此，把这个接口称为空中接口，简称空口。
在对电缆中间接头的局部放电数据进行预处理，确定所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列之后，基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制，该脉冲放电量序列相对应的数据经过信道的编码、交织、调制、以及资源映射等处理进行高质量的传输，在4G-DTU无线通信设备中，基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列相对应的数据进行调制，将所述脉冲放电量序列分成N个子信道，将所述N个子信道分别调制在N个子载波频率上以及各个所述子信道的载波相互正交，以确定所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号，并上传至原子云平台进行存储。
具体而言，构建出4G-DTU的传输模型，在OFDM系统中，各个子信道的载波相互正交，即满足：
其中，ωn、ωm为调制载波。
在4G-DTU无线通信设备的发送端，所述脉冲放电量序列相对应的串行码元序列经过数字基带调制、串并转换，将整个信道分成N个子信道。N个子信道码元分别调制在N个子载波频率f0,f1…,fn,…fn-1上，可以设fc为最低频率，相邻频率相差1/N，则fn＝fc+n/T，n＝0,1,2,…,N-1，角频率为ωn＝2πfn，n＝0,1,2,…,N-1。
因此，待发送的所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号D(t)可以表示为：
其中，所述D(t)表示OFDM信号在时间t处的值，ωn为调制载波，所述T表示OFDM信号的周期，所述fc表示子载波频率中的最低频率，t∈[0,T]。
步骤S30、接收所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号，检测到所述OFDM信号的调制载波与其相对应的解调载波为同频载波时，基于OFDM信号解调算法对所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，确定所述OFDM信号相对应的解调信号；
所述4G-DTU无线通信设备的接收端，4G-DTU无线通信设中的接收端从原子云平台接收所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号，对接收到的所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，表示如下：
其中，所述D(t)表示OFDM信号在时间t处的值，X'(m)表示所述OFDM信号相对应的解调信号，所述ωn为调制载波，所述T表示OFDM信号的周期，所述fn为子载波频率，t∈[0,T]。
由于OFDM信号周期T内各个子载波是正交的，正交关系表示如下：
其中，ωn、ωm为调制载波。
因此，当n＝m时，调制载波ωn与解调载波为同频载波，满足相干解调的条件，X'(m)＝X(m),m＝0,1,2,…,N-1，恢复了原始信号；当n≠m时，接收到的不同载波之间互不干扰，无法解调出信号，这样就在4G-DTU无线通信设备的接收端完成了信号的提取，实现了信号的传输.
在一些实施例中，由于地埋电缆环境特殊，属于封闭空间，在正常4G的使用中使用者与基站之间的通路属于理想环境，没有过多的干扰因素，所以考虑到环境的特殊性，通过在发送端和接收端采用多根天线来进行数据的通信从而对抗因为环境因素所带来的信道衰落。这种技术也叫做多入多出技术。在实际的使用中由于电缆的工作环境的特殊性，所以在4G-DTU无线通信设中的接收端和发送端都安装SMA接口的全频段天线，用以确保稳定的信号质量，保证数据通信的稳定性。
步骤S40、将所述OFDM信号相对应的解调信号输送至上位机进行检测，以完成电缆局部放电的在线监测。
在基于OFDM信号解调算法对所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，确定所述OFDM信号相对应的解调信号之后，然后通过串口将所述OFDM信号相对应的解调信号输送至上位机，上位机基于预设的算法或模型完成对下位机数据的解析和分析评估操作，从而实现电缆中间接头局放信号的在线检测。
由上述实施例可知，相对于现有技术，本申请针对现有技术中采用人工巡检的方式不仅费时费力，而且还不能及时发现安全隐患，采用传统的有线通信方式进行电缆局部放电监测成本高且技术路线复杂等问题，本申请采集电缆中间接头的数据，对数据预处理所采集的特征量完毕后，在4G-DTU无线通信设备中进行波形的调制，随后通过4G信号将数据传送至原子云平台，利用其透传功能，从而实现点对点的数据传输，最后通过串口通信上位机与4G-DTU相连接，将采集到的电缆中间街头特征量传输至上位机进行数据分析与检测。本申请能够解决传统有线监测方式存在的对多个中间接头监测困难的问题，提高对电缆局部放电监测的精准度，大大节省人力物力，对电缆监测制定策略方案时提供有效支撑价值。
进一步的，利用OFDM技术抵消频率选择性衰落和减少副载波之间的相互干扰，提高频谱利用率，解决了通信过程中环境对信道间干扰产生误码率的问题，在短时间内快速准确的将检测到的局放特征量输送到上位机，再通过上位机对其进行分析处理，能够对电缆中间接头的状态进行实时在线检测，从而避免发生火灾事故等问题。
在本申请任意实施例的基础上，请参阅图4，对所述局部放电数据进行预处理，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列的步骤,包括：
步骤S101、确定电缆中间接头的局部放电数据的预设阈值，检测连续的所述局部放电数据相对应的采样序列值是否都超过所述预设阈值，若超过，则将所述局部放电数据相对应的采样序列值作为所述电缆中间接头的一次脉冲放电的数据；
步骤S103、根据所述一次脉冲放电的数据确定所述电缆中间接头的每次脉冲放电数据量，根据所述每次脉冲放电数据量确定所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列。
在本申请任意实施例的基础上，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列的步骤，包括：
响应定时监控指令，获取所述脉冲放电量序列相对应的数据量，若所述脉冲放电序列相对应的数据量低于200，则继续执行基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制这一步骤。
具体而言，在预处理的时候为防止局放严重引起数据量过大，设定一个最大值N≤200，即数据量的选取不可超过200个，然后再对数据进行传输处理，选取放电强度，放电次数以及温度等关键信息并且为每一个站点进行了ID编号以方便数据的检测。然后通过4G-DTU无线通信设备接入网络传送到原子云平台，然后数据储存于原子云平台中，在原子云平台中进行数据的透传，传送至上位机，上位机再对所接收到的数据进行处理分析，从而进行数据的在线监测。
在本申请任意实施例的基础上，将所述OFDM信号相对应的解调信号输送至上位机进行检测，以完成电缆局部放电的在线监测的步骤，包括：
响应目标地址站号监测指令，将各个无线终端设备配置唯一站点站号，并将所述唯一站点站号确定为目标地址站号；
对各个站点所接收的数据信息进行校验，检测所述数据信息是否包含所述目标地址站号，若所述数据信息不包含所述目标地址站号，各个站点则进行多次数据重传请求，以进行通信故障检测；
或计算无线通信设备接收最后一个站点的数据到接收第一个站点的数据的传输时长范围，根据所述传输时长范围确定系统数据传输周期，检测所述系统数据传输周期是否低于预设时长阈值，若低于，各个站点则进行多次数据重传请求，以进行通信故障检测。
具体而言，在任意站点的数据传输过程中，各4G无线通信设备均配置唯一站点站号，并将所述唯一站点站号确定为目标地址站号；
对各个站点所接收的数据信息进行校验，检测所述数据信息是否包含所述目标地址站号，若所述数据信息不包含所述目标地址站号，各个站点则进行多次数据重传请求，以进行通信故障检测。
变电站4G无线通信设备从接收到最后一个站点N的数据开始计时，到接收到第一个站点1的数据截止为一个系统数据传输周期，检测所述系统数据传输周期是否低于预设时长阈值，若低于，各个站点则进行多次数据重传请求，以进行通信故障检测。
可以确保所有的站点均能接收到同一信号，任意站点接收到数据后经校验目标地址有误，则进行数据重传请求，至少通过三次重传来进行数据校验与比对，从而保证消除误码率。
请参阅图5，适应本申请的目的之一而提供的一种电缆局部放电在线监测装置，包括放电序列确定模块1100、OFDM信号确定模块1200、解调信号确定模块1300以及在线监测模块1400。其中，放电序列确定模块1100，设置为响应局部放电监测事件，采集电缆中间接头相对应的局部放电数据，对所述局部放电数据进行预处理，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列；OFDM信号确定模块1200，设置为基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制，将所述脉冲放电量序列分成N个子信道，将所述N个子信道分别调制在N个子载波频率上以及各个所述子信道的载波相互正交，以确定所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号；解调信号确定模块1300，设置为接收所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号，检测到所述OFDM信号的调制载波与其相对应的解调载波为同频载波时，基于OFDM信号解调算法对所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，确定所述OFDM信号相对应的解调信号；在线监测模块1400，设置为将所述OFDM信号相对应的解调信号输送至上位机进行检测，以完成电缆局部放电的在线监测。
在本申请任意实施例的基础上，请参阅图6，本申请的另一实施例还提供一种电子设备，所述电子设备可由计算机设备实现，如图6所示，计算机设备的内部结构示意图。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、计算机可读存储介质、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的计算机可读存储介质存储有操作系统、数据库和计算机可读指令，数据库中可存储有控件信息序列，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器实现一种电缆局部放电在线监测方法。该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备的运行。该计算机设备的存储器中可存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被处理器执行时，可使得处理器执行本申请的电缆局部放电在线监测方法。该计算机设备的网络接口用于与终端连接通信。本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本实施方式中处理器用于执行5中的各个模块及其子模块的具体功能，存储器存储有执行上述模块或子模块所需的程序代码和各类数据。网络接口用于向用户终端或服务器之间的数据传输。本实施方式中的存储器存储有本申请的电缆局部放电在线监测装置中执行所有模块/子模块所需的程序代码及数据，服务器能够调用服务器的程序代码及数据执行所有子模块的功能。
本申请还提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行本申请任一实施例所述电缆局部放电在线监测方法的步骤。
本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被一个或多个处理器执行时实现本申请任一实施例所述电缆局部放电在线监测方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现本申请上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等计算机可读存储介质，或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
综上所述，利用OFDM技术抵消频率选择性衰落和减少副载波之间的相互干扰，提高频谱利用率，解决了通信过程中环境对信道间干扰产生误码率的问题，在短时间内快速准确的将检测到的局放特征量输送到上位机，再通过上位机对其进行分析处理，能够对电缆中间接头的状态进行实时在线检测，从而避免发生火灾事故等问题。

Claims (10)

1.一种电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，包括：
响应局部放电监测事件，采集电缆中间接头相对应的局部放电数据，对所述局部放电数据进行预处理，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列；
基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制，将所述脉冲放电量序列分成N个子信道，将所述N个子信道分别调制在N个子载波频率上以及各个所述子信道的载波相互正交，以确定所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号；
接收所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号，检测到所述OFDM信号的调制载波与其相对应的解调载波为同频载波时，基于OFDM信号解调算法对所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，确定所述OFDM信号相对应的解调信号；
将所述OFDM信号相对应的解调信号输送至上位机进行检测，以完成电缆局部放电的在线监测。
2.根据权利要求1所述的电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，对所述局部放电数据进行预处理，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列的步骤,包括：
确定电缆中间接头的局部放电数据的预设阈值，检测连续的所述局部放电数据相对应的采样序列值是否都超过所述预设阈值，若超过，则将所述局部放电数据相对应的采样序列值作为所述电缆中间接头的一次脉冲放电的数据；
根据所述一次脉冲放电的数据确定所述电缆中间接头的每次脉冲放电数据量，根据所述每次脉冲放电数据量确定所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列。
3.根据权利要求2所述的电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列的步骤，包括：
响应定时监控指令，获取所述脉冲放电量序列相对应的数据量，若所述脉冲放电序列相对应的数据量低于200，则继续执行基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制这一步骤。
4.根据权利要求1所述的电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制，将所述脉冲放电量序列分成N个子信道，将所述N个子信道分别调制在N个子载波频率上以及各个所述子信道的载波相互正交的步骤，包括：
各个子信道的载波相互正交，表示为其中，ωn、ωm为调制载波。
5.根据权利要求4所述的电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，确定所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号的步骤，包括：
所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号为
其中，所述D(t)表示OFDM信号在时间t处的值，ωn为调制载波，所述T表示OFDM信号的周期，所述fc表示子载波频率中的最低频率，t∈[0,T]。
6.根据权利要求1所述的电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，基于OFDM信号解调算法对所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，确定所述OFDM信号相对应的解调信号的步骤，包括：
所述OFDM信号解调算法为：
其中，所述D(t)表示OFDM信号在时间t处的值，X'(m)表示所述OFDM信号相对应的解调信号，所述ωn为调制载波，所述T表示OFDM信号的周期，所述fn为子载波频率，t∈[0,T]。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的电缆局部放电在线监测方法，其特征在于，将所述OFDM信号相对应的解调信号输送至上位机进行检测，以完成电缆局部放电的在线监测的步骤，包括：
响应目标地址站号监测指令，将各个无线终端设备配置唯一站点站号，并将所述唯一站点站号确定为目标地址站号；
对各个站点所接收的数据信息进行校验，检测所述数据信息是否包含所述目标地址站号，若所述数据信息不包含所述目标地址站号，各个站点则进行多次数据重传请求，以进行通信故障检测；
或计算无线通信设备接收最后一个站点的数据到接收第一个站点的数据的传输时长范围，根据所述传输时长范围确定系统数据传输周期，检测所述系统数据传输周期是否低于预设时长阈值，若低于，各个站点则进行多次数据重传请求，以进行通信故障检测。
8.一种电缆局部放电在线监测装置，其特征在于，包括:
放电序列确定模块，设置为响应局部放电监测事件，采集电缆中间接头相对应的局部放电数据，对所述局部放电数据进行预处理，根据所述局部放电数据计算所述电缆中间接头在预设时长范围内的脉冲放电量序列；
OFDM信号确定模块，设置为基于正交频分复用技术按照预设调制规则对所述脉冲放电量序列进行调制，将所述脉冲放电量序列分成N个子信道，将所述N个子信道分别调制在N个子载波频率上以及各个所述子信道的载波相互正交，以确定所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号；
解调信号确定模块，设置为接收所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号，检测到所述OFDM信号的调制载波与其相对应的解调载波为同频载波时，基于OFDM信号解调算法对所述脉冲放电量序列相对应的OFDM信号进行解调，确定所述OFDM信号相对应的解调信号；
在线监测模块，设置为将所述OFDM信号相对应的解调信号输送至上位机进行检测，以完成电缆局部放电的在线监测。
9.一种电子设备，包括中央处理器和存储器，其特征在于，所述中央处理器用于调用运行存储于所述存储器中的计算机程序以执行如权利要求1至7中任意一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其以计算机可读指令的形式存储有依据权利要求1至7中任意一项所述的方法所实现的计算机程序，该计算机程序被计算机调用运行时，执行相应的方法所包括的步骤。
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