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专利号: 202411721838X
申请人: 江苏承力机械集团有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2025-03-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电缆故障点定位方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:获取电缆的反射系数谱,计算所述反射系数谱的上包络线和下包络线,对上包络线和下包络线进行平滑处理,利用平滑处理后的上包络线和下包络线之间的曲线对反射系数谱进行去噪;

从去噪后的反射系数谱获取多个部分重叠的区间,对每个区间的反射系数谱采用多个不同窗函数进行积分变换,将同一个区间所有窗函数的积分变换结果的平均值作为区间的故障定位曲线,获取每个区间的极大值点处的位置,将距离小于阈值的位置分为一组,将同一组中的位置的平均值作为电缆故障点的位置;

所述利用平滑处理后的上包络线和下包络线之间的曲线对反射系数谱进行去噪,具体为:获取上包络线中与反射系数谱中极大值对应的点作为上包络线的特征点,并获取下包络线中与反射系数谱中极小值对应的点作为下包络线的特征点;

计算上包络线的特征点的法向量,并得到法向量与下包络线的交点,将上包络线的特征点和对应交点构成的线段作为特征线段;计算下包络线的特征点的法向量,并得到法向量与上包络线的交点,将下包络线的特征点和对应交点构成的线段作为特征线段;

在每个特征线段等间隔的取预设个数点,并按照与上包络线的距离对每个特征线段的预设个数点进行排序;

取出每个特征线段中相同序号的点并进行曲线拟合得到上下包络线之间的曲线;

将反射系数谱按照极大值和极小值划分为多个区域,所述区域有相邻的极大值和极小值区域构成;

计算每个区域中反射系数谱与上下包络线之间的每个曲线的交点个数,若交点个数大于1,则获取交点个数大于1曲线的前一个和后一个曲线,利用前一个曲线和后一个曲线与所述区域中反射系数谱的交点,重新生成前一个曲线和后一个曲线与区域中反射系数谱的交点之间的曲线。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对上包络线和下包络线进行平滑处理,具体为:计算上包络线和下包络线的平均值构成中间曲线;

从中间曲线上取多个参考点,计算每个参考点到上包络线的距离构成上包络距离集合,计算每个参考点到下包络线的距离构成下包络距离集合;

对上包络距离集合和下包络距离集合分别进行高斯滤波,将滤波后上包络距离集合和下包络距离集合求平均得到参考集合;

根据参考集合中的距离调整上下包络线中和参考集合中距离对应的点的位置。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从去噪后的反射系数谱获取多个部分重叠的区间,具体为:获取反射系数谱中频率范围,在所述频率范围内得到多个部分重叠的区间,每个区间的长度与所述频率范围的比值大于预设值。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取每个区间的极大值点处的位置后,还包括:判断极大值点处的位置是否在预设范围内,若是,则保留极大值点,否则,删除极大值点。

5.一种电缆故障点定位系统,其特征在于,所述系统包括以下模块:去噪模块,用于获取电缆的反射系数谱,计算所述反射系数谱的上包络线和下包络线,对上包络线和下包络线进行平滑处理,利用平滑处理后的上包络线和下包络线之间的曲线对反射系数谱进行去噪;

故障定位模块,用于从去噪后的反射系数谱获取多个部分重叠的区间,对每个区间的反射系数谱采用多个不同窗函数进行积分变换,将同一个区间所有窗函数的积分变换结果的平均值作为区间的故障定位曲线,获取每个区间的极大值点处的位置,将距离小于阈值的位置分为一组,将同一组中的位置的平均值作为电缆故障点的位置;

所述利用平滑处理后的上包络线和下包络线之间的曲线对反射系数谱进行去噪,具体为:获取上包络线中与反射系数谱中极大值对应的点作为上包络线的特征点,并获取下包络线中与反射系数谱中极小值对应的点作为下包络线的特征点;

计算上包络线的特征点的法向量,并得到法向量与下包络线的交点,将上包络线的特征点和对应交点构成的线段作为特征线段;计算下包络线的特征点的法向量,并得到法向量与上包络线的交点,将下包络线的特征点和对应交点构成的线段作为特征线段;

在每个特征线段等间隔的取预设个数点,并按照与上包络线的距离对每个特征线段的预设个数点进行排序;

取出每个特征线段中相同序号的点并进行曲线拟合得到上下包络线之间的曲线;

将反射系数谱按照极大值和极小值划分为多个区域,所述区域有相邻的极大值和极小值区域构成;

计算每个区域中反射系数谱与上下包络线之间的每个曲线的交点个数,若交点个数大于1,则获取交点个数大于1曲线的前一个和后一个曲线,利用前一个曲线和后一个曲线与所述区域中反射系数谱的交点,重新生成前一个曲线和后一个曲线与区域中反射系数谱的交点之间的曲线。

6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述对上包络线和下包络线进行平滑处理,具体为:计算上包络线和下包络线的平均值构成中间曲线;

从中间曲线上取多个参考点,计算每个参考点到上包络线的距离构成上包络距离集合,计算每个参考点到下包络线的距离构成下包络距离集合;

对上包络距离集合和下包络距离集合分别进行高斯滤波,将滤波后上包络距离集合和下包络距离集合求平均得到参考集合;

根据参考集合中的距离调整上下包络线中和参考集合中距离对应的点的位置。

7.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述从去噪后的反射系数谱获取多个部分重叠的区间,具体为:获取反射系数谱中频率范围,在所述频率范围内得到多个部分重叠的区间,每个区间的长度与所述频率范围的比值大于预设值。

8.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述获取每个区间的极大值点处的位置后,还包括:判断极大值点处的位置是否在预设范围内,若是,则保留极大值点,否则,删除极大值点。