[發(fā)明專利]一種饋線駐波故障定位方法及其檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410068606.9
• 申請(qǐng)日: 2014-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN103809081A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王崢;曲鑫;余曉華;付文利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種故障定位方法及其檢測(cè)裝置，特別是涉及一種電纜駐波故障定位方法及其檢測(cè)裝置，本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域。

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背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)外故障定位的研究經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展，目前從原理上分時(shí)域反射測(cè)試技術(shù)(TDR?Time?Domain?Reflectometry)與頻域反射測(cè)試技術(shù)(FDR?Frequency?domain?reflectometry)。TDR是向饋線發(fā)送高速信號(hào)，信號(hào)遇到故障點(diǎn)后會(huì)產(chǎn)生反射，通過確定入射信號(hào)與反射信號(hào)時(shí)間差和行波波速來確定故障點(diǎn)距離。然而，對(duì)接近光速的高頻行波的提取，對(duì)硬件有很高的要求，整個(gè)裝置成本較高。同時(shí)因?yàn)楣收闲胁òl(fā)生的不確定性、故障行波發(fā)射波的難以識(shí)別以及參數(shù)的頻變和波速的影響因素也使得行波法的定位精度容易受到影響。?

FDR頻域反射技術(shù)是通過發(fā)送特定頻帶的掃頻測(cè)試信號(hào)，在故障點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生和發(fā)射信號(hào)同樣頻率但不同時(shí)段的反射信號(hào)，通過傅立葉轉(zhuǎn)換方式分析這些信號(hào)，并且通過測(cè)量反射信號(hào)峰值的頻率換算出到線路障礙點(diǎn)的距離。和TDR比較，F(xiàn)DR技術(shù)主要有兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1、電路相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)備成本不高；

2、FDR在線路承載業(yè)務(wù)相匹配的頻帶內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，更適合寬帶線路測(cè)試。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出一種電纜駐波故障定位檢測(cè)方法及其裝置，采用本發(fā)明方法和裝置可以以便準(zhǔn)確、快捷的實(shí)現(xiàn)饋線的駐波故障點(diǎn)定位。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種饋線駐波故障定位方法，所述方法包括下述步驟：對(duì)掃頻源發(fā)送射頻信號(hào)包括帶寬、掃描間隔時(shí)間、步進(jìn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定；對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行分路處理，將一路信號(hào)的發(fā)送功率值R(x)檢測(cè)并發(fā)送至處理單元，直至掃頻源輸出頻率達(dá)到終止頻率；另一路輸出的控制入射信號(hào)到達(dá)被測(cè)饋線，將被測(cè)饋線反射回來的射頻信號(hào)矢量與入射信號(hào)矢量疊加而成的功率信號(hào)值B(x)檢測(cè)并傳遞至處理單元，直至掃頻源輸出頻率達(dá)到終止頻率；處理單元將接收到的功率信號(hào)值B(x)、發(fā)送功率值R(x)的比值B(x)/?R(x)進(jìn)行快速傅立葉變換濾波；按照掃描間隔時(shí)間為橫軸，濾波后的B(x)/?R(x)為縱軸進(jìn)行曲線繪制；對(duì)曲線采用算術(shù)平均濾波法進(jìn)行周期分析消除干擾的頻譜值，獲得周期值；由周期值計(jì)算故障點(diǎn)位置。

所述掃頻源發(fā)送射頻信號(hào)參數(shù)選值范圍為：起始頻率與終止頻率的范圍為100～1000?MHz，起始頻率小于終止頻率，掃描時(shí)間間隔范圍為0.1～1s，步進(jìn)范圍為0.001～1MHz。

在對(duì)掃頻源發(fā)送射頻信號(hào)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定之前，需對(duì)故障點(diǎn)大致范圍進(jìn)行預(yù)判斷。

所述控制入射信號(hào)矢量與被測(cè)饋線故障點(diǎn)反射的信號(hào)矢量的疊加采用能實(shí)現(xiàn)反射與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加的器件或模塊。

一種饋線駐波故障定位檢測(cè)裝置，所述裝置包括計(jì)算機(jī)、轉(zhuǎn)接裝置、掃頻式功率檢測(cè)器，計(jì)算機(jī)設(shè)置有處理單元，所述掃頻式功率檢測(cè)器包括接口裝置、第一功率檢測(cè)模塊、掃頻源模塊、二功分模塊、第二功率檢測(cè)模塊、合路器；其中：掃頻源模塊，用于發(fā)送寬帶射頻信號(hào)；所述處理單元，通過連接轉(zhuǎn)接器裝置及接口模塊對(duì)掃頻源模塊發(fā)送射頻信號(hào)包括帶寬、掃描間隔時(shí)間、步進(jìn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定；二功分模塊將掃頻源模塊發(fā)射的射頻信號(hào)進(jìn)行功率分配；

第一功率檢測(cè)模塊檢測(cè)二功分模塊的一個(gè)端口的發(fā)送功率信號(hào)；合路器對(duì)二功分模塊的另一個(gè)端口輸出的控制入射信號(hào)矢量和與其連接的被測(cè)饋線故障點(diǎn)反射的信號(hào)矢量進(jìn)行疊加后傳輸至第二功率檢測(cè)模塊；?處理單元對(duì)第一功率檢測(cè)模塊檢測(cè)的發(fā)送功率值R(x)與第二功率檢測(cè)模塊檢測(cè)的功率信號(hào)值B(x)進(jìn)行接收，將比值B(x)/?R(x)進(jìn)行傅立葉變換濾波；以掃頻源模塊的掃描間隔時(shí)間為橫軸，濾波后的B(x)/?R(x)為縱軸進(jìn)行曲線繪制；對(duì)曲線采用算術(shù)平均濾波法去除干擾的頻譜值，得到準(zhǔn)確周期值n；利用其設(shè)置公式L=150×k×n/f（米）計(jì)算故障點(diǎn)的位置，其中：L為故障點(diǎn)距離(米)，k為光速電磁波在電纜中傳播速度與光速的比值，n為周期，f為掃描步進(jìn)。

所述轉(zhuǎn)接裝置采用RS232/485轉(zhuǎn)接器?，所述接口裝置采用RS485接口模塊。

所述掃頻源模塊輸出100MHz～4000MHz的寬帶信號(hào)，最小頻率步進(jìn)為1KHz?。

所述合路器采用電阻合路器或者環(huán)行器。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：