本發(fā)明涉及電纜檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于行波法的、安全便捷的高壓電纜潛在問題的離線檢測定位方法及裝置。

背景技術(shù)：

近年來，國內(nèi)外電網(wǎng)發(fā)展迅速，電力電纜大量投入到城市電網(wǎng)的建設(shè)之中，且使用量逐年攀升。隨著電網(wǎng)用電負(fù)荷的不斷增長，電纜故障率也大大升高，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。為確保電力電纜的可靠運(yùn)行，保障電網(wǎng)安全，對電纜的檢測技術(shù)成為了國內(nèi)外專家的研究熱點(diǎn)。目前，對高壓電纜常用的檢測方式為：在投運(yùn)前或?qū)\(yùn)行中的高壓電纜周期性停電，進(jìn)行離線檢測。

當(dāng)前，對電力電纜的離線檢測方法中脈沖電流法使用較為廣泛。其基本原理為以交流實(shí)驗(yàn)電源對電纜加壓至一定電壓的等級，電纜絕緣的缺陷處會發(fā)生局部放電，電纜兩端會產(chǎn)生一個瞬時的電壓變化，此時經(jīng)過耦合電路，在回路中產(chǎn)生脈沖電流,將脈沖電流流經(jīng)檢測阻抗產(chǎn)生的脈沖電壓予以采集、放大和顯示處理來測定局部放電的基本量。定位則是利用脈沖正反向傳播產(chǎn)生的時間差來計算。但是對電纜進(jìn)行充電測試需要很高的電壓且時間較長，該充電系統(tǒng)包含多個設(shè)備，如在野外檢測時需發(fā)電機(jī)、高壓變壓器、耦合電容和高壓連接電纜。同時設(shè)備運(yùn)輸不便，不利于現(xiàn)場條件下的離線檢測。而且方法所產(chǎn)生的脈沖實(shí)際為阻尼振蕩，對于潛在缺陷點(diǎn)距測試點(diǎn)較近時，由于脈沖傳播路徑過短，使得反射脈沖與入射脈沖發(fā)生混疊，不易觀察而無法精確獲取入射及反射脈沖之間的時間差值,造成定位失敗。并且該方法通過觀察示波器來計算時間差，誤差很大，結(jié)果十分不準(zhǔn)確。

振蕩波法通過無源諧振技術(shù)取代脈沖電流法中的傳統(tǒng)交流實(shí)驗(yàn)電源，使得系統(tǒng)體積及重量顯著減小。在對電纜使用直流充電并在充電完成的基礎(chǔ)上，通過內(nèi)置的高壓電抗器、高壓實(shí)時固態(tài)開關(guān)與試品電纜形成阻尼振蕩電壓波，激發(fā)出電纜潛在缺陷處的放電信號。由于其基本原理與脈沖電流法大致相同，所以同樣存在對潛在缺陷點(diǎn)距測試點(diǎn)較近時不能精準(zhǔn)定位的問題。并且仍需攜帶示波器等設(shè)備以觀察放電信號和記錄數(shù)據(jù)，較為麻煩。且上述方法都需進(jìn)行高壓充電，對操作人員存在安全隱患，并且會對已存在放電源的電纜造成二次損傷，對電纜的損害較大。

基于以上所述問題，本領(lǐng)域急需一種安全便捷的高壓電纜潛在問題的離線檢測定位方法及裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種基于行波法的、安全便捷的高壓電纜潛在問題的離線檢測定位方法及裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種高壓電纜潛在問題的離線檢測定位方法，包括如下步驟：

1)由單片機(jī)控制DDS信號發(fā)生器產(chǎn)生用于檢測待測電纜的正弦信號；

2)所述正弦信號經(jīng)信號放大模塊進(jìn)行信號的放大；

3)放大后的正弦信號通過變壓器耦合到連接至待測電纜的回波檢測電路；

4)由數(shù)據(jù)采集模塊在所述回波檢測電路的檢測端進(jìn)行電壓的采樣；

5)由數(shù)據(jù)分析處理模塊讀取采樣得到的波形數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析和處理；

6)對完好的電纜進(jìn)行檢測、采樣，將采樣得到的波形B的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)分析處理模塊的存儲單元中；

7)所述數(shù)據(jù)分析處理模塊對采樣信號進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理前應(yīng)得到以下數(shù)據(jù)：

a)所述正弦信號在所述待測電纜中的傳播速度v；

b)所述正弦信號的頻率f及周期T。

8)所述數(shù)據(jù)分析處理模塊在處理時需要完成：

a)對待測電纜進(jìn)行檢測時，在測試點(diǎn)采樣得到的兩個周期的波形A的數(shù)據(jù)；

b)由檢測待測電纜得到的波形A的數(shù)據(jù)與對完好電纜檢測得到的波形B的數(shù)據(jù)之差，得到所述正弦信號到達(dá)問題點(diǎn)而反射回來的兩個周期波形C的數(shù)據(jù)；

c)波形C的極大值點(diǎn)的橫坐標(biāo)t_i與行波傳輸?shù)綕撛趩栴}點(diǎn)再經(jīng)反射回來所用時間Δt_i的關(guān)系式為：

d)各個問題點(diǎn)距測試點(diǎn)的距離x利用公式：

x＝vΔt_i/2

計算出來；

9)在檢測含潛在問題的待測電纜時，單片機(jī)采集變壓器初級側(cè)電壓的峰值，再將此峰值與檢測完好電纜時存下的相應(yīng)數(shù)值做比較，將所得比值送給數(shù)據(jù)分析處理模塊，所述數(shù)據(jù)分析處理模塊將當(dāng)前待測電纜的采樣值除以此比值，以消除電路的老化、濕度和溫度對測量的影響。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步地，還包括步驟：將所述數(shù)據(jù)分析處理模塊經(jīng)分析處理得到的結(jié)果在顯示模塊上顯示出來。

進(jìn)一步地，所述正弦信號經(jīng)信號放大模塊進(jìn)行信號的放大包括：先經(jīng)電壓放大器進(jìn)行電壓的放大，再經(jīng)功率放大器進(jìn)行功率的放大。

由于含潛在問題被測電纜可能不止一個潛在問題點(diǎn)，會存在多個反射波，在測試點(diǎn)疊加后，波形C在一個周期內(nèi)不止有一個極大值點(diǎn)，可能會有多個極大值點(diǎn)，第i個極大值點(diǎn)的橫坐標(biāo)為ti，各個潛在問題點(diǎn)距測試端的距離x仍然可以通過公式x＝vΔt_i/2計算出來。

在實(shí)際應(yīng)用中，正弦信號的頻率f應(yīng)該固定，且f應(yīng)該遠(yuǎn)小于回波檢測電路的固有諧振頻率f₀；一般地，可選f＝50kHz。

正弦信號是在含潛在問題的電纜的金屬導(dǎo)線與金屬屏蔽網(wǎng)之間的介質(zhì)中傳播的，經(jīng)過潛在問題點(diǎn)時，波形會發(fā)生反射，反射時會有Π相位的突變；最終采樣到的波形數(shù)據(jù)是經(jīng)變壓器耦合的信號與各反射波疊加后的信號波形數(shù)據(jù)。

本發(fā)明還提供一種高壓電纜潛在問題的離線檢測定位裝置，包括：單片機(jī)、信號發(fā)生模塊、信號放大模塊、變壓器、校準(zhǔn)檢測模塊、采樣觸發(fā)信號模塊、待測電纜、回波檢測電路、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析處理模塊以及光耦隔離模塊，其中，所述信號發(fā)生模塊中設(shè)有連接至所述單片機(jī)的DDS信號發(fā)生器，所述單片機(jī)控制所述DDS信號發(fā)生器產(chǎn)生正弦信號；所述DDS信號發(fā)生器經(jīng)電阻R1與所述信號放大模塊相連接，所述信號放大模塊連接至所述變壓器；所述變壓器包括：變壓器初級側(cè)、變壓器第一次級側(cè)以及變壓器第二次級側(cè)，其中，所述變壓器初級側(cè)與所述信號放大模塊相連接，所述變壓器初級側(cè)還與所述校準(zhǔn)檢測模塊相連接；所述變壓器第一次級側(cè)與所述待測電纜相連接，所述待測電纜與所述回波檢測電路相連接，所述回波檢測電路、所述數(shù)據(jù)采集模塊、所述數(shù)據(jù)分析處理模塊和所述光耦隔離模塊依次相連接，所述光耦隔離模塊連接至所述單片機(jī)；所述變壓器第二次級側(cè)與所述采樣觸發(fā)信號模塊相連接，所述采樣觸發(fā)信號模塊與所述數(shù)據(jù)分析處理模塊相連接；所述光耦隔離模塊設(shè)于所述單片機(jī)與所述數(shù)據(jù)分析處理模塊之間。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步地，還包括連接至所述數(shù)據(jù)分析處理模塊的顯示模塊，用以顯示所述數(shù)據(jù)分析處理模塊采樣得到的波形以及計算值。

進(jìn)一步地，所述信號放大模塊中依次設(shè)有電壓放大器和功率放大器；所述電壓放大器的正輸入端與所述電阻R1相連接，負(fù)輸入端經(jīng)電阻R2接地，所述電壓放大器的負(fù)輸入端和輸出端之間并聯(lián)一電阻R3；所述功率放大器的正輸入端與所述電壓放大器的輸出端相連接，所述功率放大器的負(fù)輸入端與其輸出端短路，輸出端連接至所述變壓器。

進(jìn)一步地，所述校準(zhǔn)檢測模塊包括：電阻R6、R7和R8，檢波運(yùn)算放大器以及檢波電路，所述電阻R6和R7串聯(lián)后并聯(lián)于所述變壓器初級側(cè)，所述電阻R7接地，所述檢波運(yùn)算放大器的正輸入端通過電阻R8連接至所述電阻R6、R7之間，所述檢波運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與其輸出端短路并連接至所述檢波電路，所述檢波電路連接至所述單片機(jī)。

進(jìn)一步地，所述回波檢測電路包括：電感L1、電容C1、電阻R4和R5，第一次級運(yùn)算放大器以及第一次級差分放大器，所述電感L1和所述電容C1分別并聯(lián)于所述變壓器第一次級側(cè)，所述電阻R4和R5串聯(lián)后并聯(lián)于所述變壓器第一次級側(cè)，所述第一次級運(yùn)算放大器的正輸入端連接至所述電阻R4、R5之間，所述第一次級運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與其輸出端短路，所述第一次級差分放大器為單端輸入、雙端輸出，其正輸入端連接所述第一次級運(yùn)算放大器的輸出端，雙端輸出至所述數(shù)據(jù)采集模塊。

進(jìn)一步地，所述采樣觸發(fā)信號模塊包括：第二次級差分放大器、電阻R9～R12、鍺二極管、以及電壓比較器，所述第二次級差分放大器的正、負(fù)輸入端連接至所述變壓器第二次級側(cè)，輸出端通過串聯(lián)的電阻R9、R10連接至所述電壓比較器的正輸入端，所述鍺二極管的負(fù)極端子連接至所述電阻R9、R10之間，所述電阻R11、R12分別連接至所述電壓比較器的正、負(fù)輸入端，所述電壓比較器的輸出端連接至所述數(shù)據(jù)分析處理模塊。

本發(fā)明的有益效果是：可在高壓電纜生產(chǎn)廠使用，對高壓電纜生產(chǎn)廠生產(chǎn)的高壓電纜進(jìn)行檢測，防止帶潛在問題的電纜投入到實(shí)際使用當(dāng)中，造成重大經(jīng)濟(jì)損失；亦可用于高壓電纜問題的排查，對剛鋪設(shè)好的各段高壓電纜進(jìn)行檢測，將檢測所得的波形數(shù)據(jù)保存起來，作為標(biāo)準(zhǔn)波形；在使用過程中若出現(xiàn)問題，再對各段高壓電纜進(jìn)行檢測，通過與各段標(biāo)準(zhǔn)波形對比，找出問題的所在。

附圖說明

圖1示為本發(fā)明的高壓電纜潛在問題的離線檢測定位裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2示為一個實(shí)施例中的高壓電纜潛在問題檢測與定位的電路框圖；

圖3示為仿真所得的三種波形圖；

在附圖中，各標(biāo)號所表示的部件名稱列表如下：

100、單片機(jī)；200、信號發(fā)生模塊；300、信號放大模塊；301、電壓放大器；302、功率放大器；400、變壓器；401、變壓器初級側(cè)；4011、校準(zhǔn)檢測模塊；402、變壓器第一次級側(cè)；403、變壓器第二次級側(cè)；4031、采樣觸發(fā)信號模塊；500、待測電纜；600、回波檢測電路；700、數(shù)據(jù)采集模塊；800、數(shù)據(jù)分析處理模塊；801、顯示模塊；900、光耦隔離模塊；

1-2、DDS信號發(fā)生器；1-6、第二次級差分放大器；1-7、第一次級差分放大器；1-8、電壓比較器；1-13、檢波運(yùn)算放大器；1-14、第一次級運(yùn)算放大器；1-18、檢波電路。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

請結(jié)合圖1和圖2所示，圖1示為本發(fā)明的高壓電纜潛在問題的離線檢測定位裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖2示為一個實(shí)施例中的高壓電纜潛在問題檢測定位的電路框圖；所述離線檢測定位裝置包括：單片機(jī)100、信號發(fā)生模塊200、信號放大模塊300、變壓器400、校準(zhǔn)檢測模塊4011、采樣觸發(fā)信號模塊4031、待測電纜500、回波檢測電路600、數(shù)據(jù)采集模塊700、數(shù)據(jù)分析處理模塊800、顯示模塊801、光耦隔離模塊900，其中，

所述信號發(fā)生模塊200中設(shè)有連接至所述單片機(jī)100的DDS信號發(fā)生器1-2，所述單片機(jī)100控制所述DDS信號發(fā)生器1-2產(chǎn)生用于檢測含隱患問題的高壓電纜的正弦信號；所述單片機(jī)100可采用STC12C5A60S2單片機(jī)，所述DDS信號發(fā)生器1-2可采用AD9851，所述單片機(jī)100通過對所述DDS信號發(fā)生器1-2寫入控制字命令來使所述DDS信號發(fā)生器1-2輸出所述正弦信號，通過改變寫入的控制字可使所述正弦信號的頻率發(fā)生改變。

所述DDS信號發(fā)生器1-2經(jīng)電阻R1與所述信號放大模塊300相連接；所述信號放大模塊300中依次設(shè)有電壓放大器301和功率放大器302；所述電壓放大器301的正輸入端與所述電阻R1相連接，負(fù)輸入端經(jīng)電阻R2接地，所述電壓放大器301的負(fù)輸入端和輸出端之間并聯(lián)一電阻R3；所述功率放大器302的正輸入端與所述電壓放大器301的輸出端相連接，所述功率放大器302的負(fù)輸入端與其輸出端短路；由此，所述DDS信號發(fā)生器1-2產(chǎn)生的正弦信號經(jīng)過電壓放大器進(jìn)行電壓放大后，再經(jīng)過功率放大器進(jìn)行功率放大；其中，電壓放大器301可選用LMH6629，供電電源電壓能達(dá)到±15V，其功能是將所述DDS信號發(fā)生器1-2輸出的所述正弦信號進(jìn)行放大，使得正弦信號的電壓大小滿足要求；在實(shí)際應(yīng)用中，可通過設(shè)定電阻R2和R3的阻值來調(diào)節(jié)電壓的放大倍數(shù)；而功率放大器302可選用OPA2604，輸出電流可達(dá)到350mA，作用是將來自電壓放大器301的正弦信號進(jìn)行功率放大，使得此信號能滿足回波檢測電路功率的需要。

所述功率放大器302的輸出端連接至所述變壓器400，所述變壓器400包括：變壓器初級側(cè)401、變壓器第一次級側(cè)402以及變壓器第二次級側(cè)403，其中，

所述變壓器初級側(cè)401的第一端與所述功率放大器302的輸出端相連接，所述變壓器初級側(cè)401的第二端直接接地；

所述變壓器初級側(cè)401連接有所述校準(zhǔn)檢測模塊4011，所述校準(zhǔn)檢測模塊4011包括：電阻R6、R7和R8，檢波運(yùn)算放大器1-13以及檢波電路1-18，所述電阻R6和R7串聯(lián)后并聯(lián)于所述變壓器初級側(cè)，所述電阻R7接地，所述檢波運(yùn)算放大器1-13的正輸入端通過電阻R8連接至所述電阻R6、R7之間，所述檢波運(yùn)算放大器1-13的負(fù)輸入端與其輸出端短路并連接至所述檢波電路1-18，所述檢波電路1-18連接至所述單片機(jī)100；

由于溫度等的影響，器件的參數(shù)會發(fā)生微小變化，需要校準(zhǔn)；變壓器的原邊并聯(lián)兩個大電阻R6、R7，它們的存在不會對測量產(chǎn)生任何影響；在檢測完好的電纜時，取出電阻R7兩端的電壓信號，通過電阻R8、運(yùn)算放大器1-13組成的電壓跟隨器，通過檢波電路1-18后，得到電壓的峰值，送到單片機(jī)100的A/D轉(zhuǎn)換口，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，將此數(shù)字量保存到單片機(jī)的存儲器中；

同樣在檢測所述含潛在問題的電纜時，單片機(jī)也應(yīng)該記錄下來自電阻R7的電壓信號的峰值，再將此峰值與檢測完好電纜時存下的相應(yīng)數(shù)值做比較，將所得比值通過光耦隔離送給所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800，所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800將當(dāng)前含潛在問題的電纜的采樣值除以此比值，這樣就可以消除溫度等對測量的影響。

所述變壓器第一次級側(cè)402與所述待測電纜500相連接，所述待測電纜500與所述回波檢測電路600相連接，所述回波檢測電路600、所述數(shù)據(jù)采集模塊700、所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800和所述光耦隔離模塊900依次相連接，所述光耦隔離模塊900連接至所述單片機(jī)100；其中，

所述回波檢測電路600中包括：電感L1、電容C1、電阻R4和R5，第一次級運(yùn)算放大器1-14以及第一次級差分放大器1-7，所述電感L1和所述電容C1分別并聯(lián)于所述變壓器第一次級側(cè)，所述電阻R4和R5串聯(lián)后并聯(lián)于所述變壓器第一次級側(cè)，所述第一次級運(yùn)算放大器1-14的正輸入端連接至所述電阻R4、R5之間，所述第一次級運(yùn)算放大器1-14的負(fù)輸入端與其輸出端短路，所述第一次級差分放大器1-7為單端輸入、雙端輸出，其正輸入端連接所述第一次級運(yùn)算放大器1-14的輸出端，雙端輸出至所述數(shù)據(jù)采集模塊700；

在所述回波檢測電路600中，所述電感L1和所述電容C1能夠使得用于檢測的正弦信號的波形是一個比較完好的正弦波；電阻R4和R5是足夠大的電阻，它們的存在不會影響檢測，例如，電阻R4可選為100兆歐，電阻R5可選為100千歐；所述變壓器400耦合到副邊的電壓的幅值可大于50V；所述回波檢測電路600的作用是：將經(jīng)功率放大器放大后的正弦信號耦合到待測電纜檢測端，并在待測電纜中產(chǎn)生行波，以供數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行采樣；

所述第一次級運(yùn)算放大器1-14可選用LM709，所述第一次級差分放大器1-7可選用AD8132；所述第一次級運(yùn)算放大器1-14對電阻R5兩邊的電壓進(jìn)行跟隨，所述第一次級差分放大器1-7對所述第一次級運(yùn)算放大器1-14輸出的電壓信號進(jìn)行差分放大，以供所述數(shù)據(jù)采集模塊700采樣；所述第一次級差分放大器1-7供電的電源電壓不宜過高，因?yàn)樗鰯?shù)據(jù)采集模塊700的輸入電壓較小，例如，AD8132的電源電壓為2.7V；

所述數(shù)據(jù)采集模塊700中設(shè)有高速模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換芯片，例如可選用ADC08D1000，在所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800的控制下對所述第一次級差分放大器1-7輸出的信號進(jìn)行采樣。

所述變壓器第二次級側(cè)403連接有所述采樣觸發(fā)信號模塊4031，所述采樣觸發(fā)信號模塊4031包括：第二次級差分放大器1-6、電阻R9～R12、鍺二極管1-20、以及電壓比較器1-8，其中，所述第二次級差分放大器1-6的正、負(fù)輸入端連接至所述變壓器第二次級側(cè)，輸出端通過串聯(lián)的電阻R9、R10連接至所述電壓比較器1-8的正輸入端，所述鍺二極管1-20的負(fù)極端子連接至所述電阻R9、R10之間，所述電阻R11、R12分別連接至所述電壓比較器1-8的正、負(fù)輸入端，所述電壓比較器1-8的輸出端連接至所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800；

所述電壓比較器1-8可采用LM119，所述采樣觸發(fā)信號模塊4031從所述變壓器第二次級側(cè)403兩端提取采樣觸發(fā)信號，輸送至所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800；所述第二次級差分放大器1-6將來自所述變壓器第二次級側(cè)的電壓進(jìn)行差分放大，所述鍺二極管1-20的作用是為了保護(hù)后邊的運(yùn)放，使差分放大器輸出信號的負(fù)半周在鍺二極管的上端電壓不小于-0.2V，從而保護(hù)電壓比較器1-8；電壓比較器為單電源供電，且供電電源與所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800一樣；當(dāng)?shù)诙渭壊罘址糯笃?-6輸出電平高于0V時，電壓比較器1-8輸出高電平，當(dāng)?shù)诙渭壊罘址糯笃?-6輸出電平小于或等于0V時，電壓比較器1-8輸出0V，由此，為所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800提供采樣觸發(fā)信號。

由于變壓器的兩個次級側(cè)的負(fù)載不同，所以相位不完全相同，測量時應(yīng)以第一次級側(cè)的過零點(diǎn)為準(zhǔn)；在檢測完好的電纜時，應(yīng)記錄下這一微小的時間差，進(jìn)行保存；在實(shí)際測量含潛在隱患的電纜時，應(yīng)該在接到來自電壓比較器1-8輸出的采樣觸發(fā)信號時，減去此時間差，來作為真正的采樣觸發(fā)信號。

對測試點(diǎn)進(jìn)行采樣的方法如下：以f＝50kHz為例，一個周期是20uS；為了提高采樣的精確度，將兩個周期平均采樣1000個點(diǎn)；相鄰兩個坐標(biāo)點(diǎn)的間隔是40nS，采樣過程如下：這1000個點(diǎn)分成10輪采樣，每一輪采樣開始時間是由電壓比較器1-8提供的。第一輪采樣1、11、21、……991這100個點(diǎn)，第二輪再采樣2、12、22、32、……992這100個點(diǎn)，以此類推，直至采樣到第10、20、30、……1000個點(diǎn)。在這個過程中，這1000個點(diǎn)都進(jìn)行了一次采樣。再重復(fù)這個過程1024次，將每個點(diǎn)在各個過程采樣時得到的數(shù)據(jù)相加。在實(shí)際對含潛在問題的電纜進(jìn)行檢測時，存儲到所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800的存儲器中，最初對完好電纜檢測時得到的數(shù)據(jù)亦存儲起來。

所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800中設(shè)有DSP數(shù)字信號處理器，例如可采用TMS320F28系列數(shù)字信號處理器；所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800需要控制所述數(shù)據(jù)采集模塊700進(jìn)行采樣，包括采樣開始與結(jié)束的時刻，采樣的時間間隔等；接收到采樣信號后，對此采樣信號進(jìn)行分析，計算出潛在問題點(diǎn)的位置；當(dāng)所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800接收到來自電壓比較器1-8的采樣觸發(fā)信號時，控制所述數(shù)據(jù)采集模塊700對所述待測電纜500的測試端進(jìn)行采樣，將所得數(shù)據(jù)儲存起來；

圖3為仿真所得的三種波形圖；其中，A為檢測所述含潛在問題電纜測試端采樣得到的波形，B為檢測完好電纜時測試端采樣得到的波形，C為A波形對應(yīng)各坐標(biāo)點(diǎn)的幅值減去B波形對應(yīng)各坐標(biāo)點(diǎn)的幅值所得到的，相當(dāng)于正弦波經(jīng)過潛在問題點(diǎn)時反射回來的信號的波形；波形C的極大值點(diǎn)的橫坐標(biāo)ti與行波傳輸?shù)綕撛趩栴}點(diǎn)再經(jīng)反射后回來所用時間Δti的關(guān)系為：各個問題點(diǎn)距測試點(diǎn)的距離x利用x＝vΔti/2計算出來。

此外，所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800還連接有所述顯示模塊801，用以顯示所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800采樣得到的波形以及計算值，將采樣信號的波形、對完好電纜采樣的波形、潛在問題點(diǎn)反射回來的波形這三個波形對照地顯示出來，并將潛在問題點(diǎn)的位置顯示出來。

在本發(fā)明的離線檢測定位裝置中，由于所述單片機(jī)100與所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800的電源不同，需要通過光耦來實(shí)現(xiàn)所述單片機(jī)100與所述數(shù)據(jù)分析處理模塊800之間的通信，因此，在二者之間設(shè)置了所述光耦隔離模塊900。

由此，本發(fā)明通過信號發(fā)生模塊產(chǎn)生用于檢測的正弦信號，經(jīng)電壓放大模塊和功率放大模塊對該正弦信號進(jìn)行電壓及功率放大后，通過變壓器將此信號耦合到檢測電路；由數(shù)據(jù)分析處理模塊控制數(shù)據(jù)采集模塊對待測電纜檢測端的信號采樣后，再讀取所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)，并對此數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，將分析處理得到的波形及潛在問題點(diǎn)的位置由顯示模塊顯示出來。

本發(fā)明可以在高壓電纜生產(chǎn)廠使用，對高壓電纜生產(chǎn)廠生產(chǎn)的高壓電纜進(jìn)行檢測，防止帶潛在問題的電纜投入到實(shí)際使用當(dāng)中，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

本發(fā)明亦可用于高壓電纜問題的排查。對剛鋪設(shè)好的各段高壓電纜進(jìn)行檢測，將檢測所得的波形數(shù)據(jù)保存起來，作為標(biāo)準(zhǔn)波形。當(dāng)使用過程中出現(xiàn)問題后，再對各段高壓電纜進(jìn)行檢測，通過與各段標(biāo)準(zhǔn)波形對比，找出問題的所在。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。