本申請(qǐng)涉及電線故障定位，具體涉及用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法。

背景技術(shù)：

1、耐高溫環(huán)保型電線由于其耐高溫特性可能會(huì)長(zhǎng)期工作在高溫環(huán)境下，導(dǎo)致電線長(zhǎng)期處于溫度較高的狀態(tài)，容易使電線出現(xiàn)短路和斷路故障，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，需要準(zhǔn)確快速地定位故障的位置進(jìn)行維修，使電路恢復(fù)正常。

2、耐高溫環(huán)保型電線的由于其耐高溫特性，阻抗通常較低。對(duì)于低阻型的電線故障通常采用低壓脈沖法進(jìn)行故障定位，即在電線測(cè)試端注入一個(gè)低壓脈沖波，脈沖波沿電線傳播到故障點(diǎn)產(chǎn)生反射再回送到電纜故障測(cè)試儀，根據(jù)發(fā)射脈沖波和反射脈沖波之間的時(shí)間間隔，以及脈沖波在電線中的傳播速度，即可計(jì)算出電纜故障點(diǎn)的距離。雖然這種方法操作簡(jiǎn)單直觀，但它容易受到環(huán)境因素的影響，比如當(dāng)電線位于復(fù)雜的電磁環(huán)境中時(shí)，脈沖信號(hào)可能受到電磁波的干擾，導(dǎo)致反射脈沖信號(hào)變形或失真；當(dāng)電線的溫度變化時(shí)，電線材料中溫度較高處的電阻率會(huì)改變，導(dǎo)致溫度較高處也會(huì)產(chǎn)生輕微的反射脈沖信號(hào)，干擾對(duì)故障脈沖信號(hào)的位置的判斷，降低了對(duì)耐高溫環(huán)保型電線的故障定位的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┯糜谀透邷丨h(huán)保型電線的故障定位方法，以解決現(xiàn)有的問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)的用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法采用如下技術(shù)方案：

3、本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例提供了用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，該方法包括以下步驟：

4、向故障耐高溫環(huán)保型電線發(fā)射脈沖信號(hào)，并獲取所有反射脈沖信號(hào)，開(kāi)始發(fā)射脈沖信號(hào)和開(kāi)始接收各反射脈沖信號(hào)的時(shí)間，以及脈沖信號(hào)的傳播速度；

5、基于各反射脈沖信號(hào)及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)峰值及谷值的變化趨勢(shì)，確定各反射脈沖信號(hào)的幅值變化序列，基于幅值變化序列中所有元素的離散程度和平均分布情況，確定各反射脈沖信號(hào)的電磁影響因子；

6、基于第一個(gè)與最后一個(gè)反射脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔，確定電磁干擾區(qū)間；基于電磁干擾區(qū)間內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)的電磁影響因子，確定判別閾值；基于所有反射脈沖信號(hào)的電磁影響因子和所述判別閾值，確定疑似故障信號(hào)；

7、基于各疑似故障信號(hào)及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)的峰值及谷值的分布情況，確定各疑似故障信號(hào)的故障判別值，以確定故障反射信號(hào)；

8、基于發(fā)射脈沖信號(hào)到接收各故障反射信號(hào)之間的時(shí)間間隔，確定故障傳輸時(shí)長(zhǎng)，并結(jié)合所述傳播速度，對(duì)耐高溫環(huán)保型電線的故障進(jìn)行定位。

9、優(yōu)選的，所述各反射脈沖信號(hào)的幅值變化序列的確定方法為：

10、將各反射脈沖信號(hào)及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)的谷值取絕對(duì)值，并將所有反射脈沖信號(hào)的峰值和谷值絕對(duì)值按時(shí)間順序排列結(jié)果的一階差分序列，作為各反射脈沖信號(hào)的幅值變化序列。

11、優(yōu)選的，所述各反射脈沖信號(hào)的電磁影響因子的表達(dá)式為：；式中，表示反射脈沖信號(hào)i的電磁影響因子；表示反射脈沖信號(hào)i的幅值變化序列中正值元素在所有元素中的占比；、分別表示反射脈沖信號(hào)i的幅值變化序列中所有元素的離散程度和均值；表示反射脈沖信號(hào)i的幅值變化序列中所有0元素的數(shù)量。

12、優(yōu)選的，所述電磁干擾區(qū)間的確定方法為：

13、將開(kāi)始接收第一個(gè)反射脈沖信號(hào)到開(kāi)始接收最后一個(gè)反射脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔記為t，統(tǒng)計(jì)內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)的數(shù)量并記為n，電磁干擾區(qū)間為，其中。

14、優(yōu)選的，所述判別閾值的確定方法為：

15、將電磁干擾區(qū)間內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)的電磁影響因子作為大津閾值分割算法的輸入，輸出的分割閾值，作為判別閾值。

16、優(yōu)選的，所述疑似故障信號(hào)的確定方法為：

17、在所有反射脈沖信號(hào)中，將電磁影響因子中小于或等于判別閾值的反射脈沖信號(hào)，作為疑似故障信號(hào)。

18、優(yōu)選的，所述各疑似故障信號(hào)的故障判別值的表達(dá)式為：；式中，表示疑似故障信號(hào)j的故障判別值；表示疑似故障信號(hào)j及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)峰值和谷值絕對(duì)值的離散程度；、分別表示疑似故障信號(hào)j及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)的峰值的數(shù)量和谷值的數(shù)量；表示預(yù)設(shè)大于0的常數(shù)。

19、優(yōu)選的，所述故障反射信號(hào)的確定方法為：

20、對(duì)所有疑似故障信號(hào)的故障判別值聚類(lèi)，得到多個(gè)聚類(lèi)簇，將平均故障判別值最大的聚類(lèi)簇中所有元素對(duì)應(yīng)的疑似故障信號(hào)，作為故障反射信號(hào)。

21、優(yōu)選的，所述故障傳輸時(shí)長(zhǎng)的確定方法為：

22、將發(fā)射脈沖信號(hào)到接收所有故障反射信號(hào)之間時(shí)間間隔的一階差分序列，作為真實(shí)時(shí)間序列，將真實(shí)時(shí)間序列中的眾數(shù)作為故障傳輸時(shí)長(zhǎng)。

23、優(yōu)選的，所述對(duì)耐高溫環(huán)保型電線的故障進(jìn)行定位，包括：

24、耐高溫環(huán)保型電線的故障位置的表達(dá)式為：；式中，v表示發(fā)射脈沖信號(hào)在耐高溫環(huán)保型電線中的傳播速度；表示故障傳輸時(shí)長(zhǎng)。

25、本申請(qǐng)至少具有如下有益效果：

26、本申請(qǐng)通過(guò)分析經(jīng)故障耐高溫環(huán)保型電線反射的各個(gè)反射脈沖信號(hào)及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)峰值及谷值的變化趨勢(shì)，構(gòu)建了電磁影響因子，其有益效果在于電磁影響因子有助于準(zhǔn)確識(shí)別并排除電磁干擾引起的反射脈沖信號(hào)，從而提高故障定位的準(zhǔn)確性；進(jìn)一步，本申請(qǐng)基于電磁影響因子，排除了電磁干擾產(chǎn)生的反射脈沖信號(hào)對(duì)故障點(diǎn)產(chǎn)生的反射脈沖信號(hào)的干擾，得到了疑似故障信號(hào)，并基于疑似故障信號(hào)及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)的峰值及其故障的分布情況，構(gòu)建了故障判別值，其有益效果在于有助于區(qū)分由故障引起的反射脈沖信號(hào)和由溫度變化引起的干擾信號(hào)，減少誤定位，篩選出最有可能的故障反射信號(hào)，從而優(yōu)化故障定位結(jié)果，提高故障定位的準(zhǔn)確性。本申請(qǐng)排除了電磁干擾和溫度干擾對(duì)故障定位準(zhǔn)確性的影響，提高了耐高溫環(huán)保型電線中故障定位的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，其特征在于，所述各反射脈沖信號(hào)的幅值變化序列的確定方法為：

3.如權(quán)利要求1所述的用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，其特征在于，所述各反射脈沖信號(hào)的電磁影響因子的表達(dá)式為：；式中，表示反射脈沖信號(hào)i的電磁影響因子；表示反射脈沖信號(hào)i的幅值變化序列中正值元素在所有元素中的占比；、分別表示反射脈沖信號(hào)i的幅值變化序列中所有元素的離散程度和均值；表示反射脈沖信號(hào)i的幅值變化序列中所有0元素的數(shù)量。

4.如權(quán)利要求1所述的用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，其特征在于，所述電磁干擾區(qū)間的確定方法為：

5.如權(quán)利要求1所述的用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，其特征在于，所述判別閾值的確定方法為：

6.如權(quán)利要求1所述的用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，其特征在于，所述疑似故障信號(hào)的確定方法為：

7.如權(quán)利要求1所述的用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，其特征在于，所述各疑似故障信號(hào)的故障判別值的表達(dá)式為：；式中，表示疑似故障信號(hào)j的故障判別值；表示疑似故障信號(hào)j及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)峰值和谷值絕對(duì)值的離散程度；、分別表示疑似故障信號(hào)j及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)的峰值的數(shù)量和谷值的數(shù)量；表示預(yù)設(shè)大于0的常數(shù)。

8.如權(quán)利要求1所述的用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，其特征在于，所述故障反射信號(hào)的確定方法為：

9.如權(quán)利要求1所述的用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，其特征在于，所述故障傳輸時(shí)長(zhǎng)的確定方法為：

10.如權(quán)利要求1所述的用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，其特征在于，所述對(duì)耐高溫環(huán)保型電線的故障進(jìn)行定位，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及電線故障定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于耐高溫環(huán)保型電線的故障定位方法，該方法包括：基于各反射脈沖信號(hào)及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)峰值及谷值的變化趨勢(shì)，確定各反射脈沖信號(hào)的電磁影響因子；基于第一個(gè)與最后一個(gè)反射脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔，以及所有反射脈沖信號(hào)的電磁影響因子，確定疑似故障信號(hào)；基于各疑似故障信號(hào)及其鄰域內(nèi)所有反射脈沖信號(hào)的峰值及谷值的分布情況，確定故障反射信號(hào)，對(duì)耐高溫環(huán)保型電線的故障進(jìn)行定位。本申請(qǐng)旨在排除電磁干擾和溫度干擾對(duì)故障定位準(zhǔn)確性的影響，提高耐高溫環(huán)保型電線中故障定位的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭小燕,童如意,萬(wàn)國(guó)永
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江智通線纜有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2