[發明專利]一種用于電纜故障精確定位的存儲介質、系統及方法

在審

• 申請號: 202011101798.0
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112285483A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 王亞瀟;陳恒;竇路路;郝春生;胡亞輝;曹帥;李佳薇;趙辰
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司邯鄲供電分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01H17/00
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 呼春輝

1.一種電纜故障精確定位系統，其特征在于：包括至少兩個用于獲知電纜故障振動信號的振動傳感器和通信裝置，所述振動傳感器與通信裝置連接并通信。

2.根據權利要求1所述的一種電纜故障精確定位系統，其特征在于：還包括控制器以及電纜故障定位模塊，所述控制器與通信裝置連接并通信，所述振動傳感器通過通信裝置與控制器連接并單向通信；

所述控制器為單片機或者計算機；

電纜故障定位模塊，振動傳感器設置在電纜井上，電纜井的數量至少兩個，每一電纜井上至少設置一個振動傳感器；電纜故障定位模塊，用于振動傳感器獲知電纜故障振動信號并告知控制器，控制器根據每一振動傳感器獲知電纜故障振動信號的時間相應生成每一振動傳感器的獲知時間，結合故障點兩側的兩個振動傳感器之間的電纜長度以及電纜故障振動信號在電纜中的傳播速度計算并定位故障點。

3.根據權利要求2所述的一種電纜故障精確定位系統，其特征在于：所述電纜井的數量為兩個，分別是第一電纜井和第二電纜井，所述振動傳感器的數量為兩個，分別是第一振動傳感器和第二振動傳感器，所述第一振動傳感器設置在第一電纜井上，所述第二振動傳感器設置在第二電纜井上。

4.根據權利要求2所述的一種電纜故障精確定位系統，其特征在于：所述電纜井的數量為三個，分別是第一電纜井、第二電纜井和第三電纜井，所述振動傳感器的數量為三個，分別是第一振動傳感器、第二振動傳感器和第三振動傳感器，所述第一振動傳感器設置在第一電纜井上，所述第二振動傳感器設置在第二電纜井上，所述第三振動傳感器設置在第三電纜井上；電纜故障定位模塊，還用于控制器根據每一振動傳感器的獲知時間，結合振動傳感器之間的電纜長度，計算并獲得電纜故障振動信號在電纜中的實際傳播速度。

5.根據權利要求2所述的一種電纜故障精確定位系統，其特征在于：所述電纜井的數量為三個，分別是第一電纜井、第二電纜井和第三電纜井，所述振動傳感器的數量為六個，分別是設置在第一電纜井一側的第一電纜井第一振動傳感器、另一側的第一電纜井第二振動傳感器、設置在第二電纜井一側的第二電纜井第一振動傳感器、另一側的第二電纜井第二振動傳感器、設置在第三電纜井一側的第三電纜井第一振動傳感器和另一側的第三電纜井第二振動傳感器；電纜故障定位模塊，還用于控制器根據每一振動傳感器的獲知時間，結合振動傳感器之間的電纜長度，計算并獲得電纜故障振動信號在電纜中的平均傳播速度。

6.一種電纜故障精確定位的計算機可讀存儲介質，其特征在于：包括電纜故障定位模塊，用于振動傳感器獲知電纜故障振動信號并告知控制器，控制器根據每一振動傳感器獲知電纜故障振動信號的時間相應生成每一振動傳感器的獲知時間，結合故障點兩側的兩個振動傳感器之間的電纜長度以及電纜故障振動信號在電纜中的傳播速度計算并定位故障點。

7.根據權利要求6所述的一種電纜故障精確定位的計算機可讀存儲介質，其特征在于：電纜故障定位模塊，還用于控制器根據每一振動傳感器的獲知時間，結合振動傳感器之間的電纜長度，計算并獲得電纜故障振動信號在電纜中的實際傳播速度。

8.根據權利要求6所述的一種電纜故障精確定位的計算機可讀存儲介質，其特征在于：電纜故障定位模塊，還用于控制器根據每一振動傳感器的獲知時間，結合振動傳感器之間的電纜長度，計算并獲得電纜故障振動信號在電纜中的平均傳播速度。

9.一種電纜故障精確定位方法，其特征在于：獲取每一振動傳感器的獲知時間，結合故障點兩側的兩個振動傳感器之間的電纜長度以及電纜故障振動信號在電纜中的傳播速度計算并定位故障點。

10.根據權利要求9所述的一種電纜故障精確定位方法，其特征在于：具體包括如下步驟，

t2-t1＝Δt (1)

s2-s1＝Δt*v (4)

s1+s2＝s (5)

式1中，t1為振動信號從故障點傳播到近故障左側第一電纜井第一振動傳感器的時間，t2為振動信號從故障點傳播到近故障右側第一電纜井第一振動傳感器的時間，Δt為電纜故障振動信號從故障點起分別傳輸至近故障兩側電纜井的時間差；式4中，s1為故障點到近故障左側第一電纜井第一振動傳感器的距離，s2為故障點到近故障右側第一電纜井第一振動傳感器的距離，v為電纜故障振動信號在故障點兩側的兩個電纜井之間的傳播速度；式5中，s為故障點兩側的兩個電纜井之間的距離；計算出s1和s2的數值并完成故障定位；

每一電纜井上固定有兩個振動傳感器，兩個振動傳感器沿電纜依次分布，一個振動傳感器位于電纜井的一側，另一個振動傳感器位于電纜井的另一側，還包括如下步驟，

l/(ton1-ton2)＝Vn (2)

式2中，l為電纜井的寬度尺寸，n為在故障點一側方向上參與計算電纜故障振動信號在電纜中傳播速度的電纜井的數量，n＝1,2,3……，ton1為電纜故障振動信號從故障點傳播到近故障側的第n電纜井第一振動傳感器的時間，ton2為電纜故障振動信號從故障點傳播到遠故障側的第n電纜井第二振動傳感器的時間，ton1-ton2為電纜故障振動信號通過第n電纜井的兩個振動傳感器的時間差，Vn為電纜故障振動信號通過第n電纜井處的兩個振動傳感器的傳播速度；

式3中，為電纜故障振動信號通過n個電纜井的平均后的傳播速度，令