本發(fā)明涉及電纜故障定位，具體涉及一種基于gis定位技術(shù)的電纜故障嗅探方法。

背景技術(shù)：

1、電纜故障是指電纜在運行過程中出現(xiàn)的異常情況?？赡鼙憩F(xiàn)為短路、斷路、絕緣損壞等。其原因多樣，如機械損傷、過載運行、環(huán)境腐蝕等。電纜故障會影響電力傳輸，導(dǎo)致停電，給生產(chǎn)生活帶來不便。

2、申請?zhí)枮?01610850312.0的發(fā)明專利中公開了一種電纜故障點定位方法，包括如下步驟：(1)在輸電線路上按照第一非等間距方式設(shè)置若干第一監(jiān)控節(jié)點；(2)在每兩個相鄰的第一監(jiān)控節(jié)點之間，按照第二非等間距方式設(shè)置至少一個第二監(jiān)控節(jié)點，所述第二非等間距方式中的間距比第一非等間距方式中的間距小；(3)在輸電線路的一端到另一端傳輸參考信號；(4)根據(jù)所述參考信號在第一監(jiān)控節(jié)點之間的傳輸結(jié)果，在至少一部分第二監(jiān)控節(jié)點之間傳輸補償信號，以補償諧波信號和電阻率；(5)定期去除各傳輸補償信號的第二監(jiān)控節(jié)點的補償信號，同時監(jiān)測第一監(jiān)控節(jié)點的傳輸結(jié)果是否發(fā)生變化；(6)根據(jù)第一監(jiān)控節(jié)點的傳輸結(jié)果是否發(fā)生預(yù)定的變化，確定電纜故障點位置。

3、該申請在于解決：“上述輸電線路故障點定位方法基本上都依賴于平均分布的多個監(jiān)控節(jié)點，這些節(jié)點在有些受實際環(huán)境條件限制的區(qū)域是不便于被布置的，而且監(jiān)測信息基本只是依靠一條鏈路得到的監(jiān)測信息，一旦鏈路中的某個或者某些監(jiān)控節(jié)點發(fā)生故障，則由于難以被在短時間內(nèi)維修好而導(dǎo)致無法穩(wěn)定地監(jiān)測線路的故障。另外，線路上的監(jiān)控節(jié)點本身也被作為現(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)測算法的考慮因素。一旦因損壞等原因被替換的監(jiān)控節(jié)點數(shù)量較多，則整個系統(tǒng)的算法的參數(shù)都需要調(diào)整”的問題。

4、然而，目前對于電纜故障定位技術(shù)而言，其大都以固定檢測點檢測電纜故障，進一步對電纜故障進行定位，此種方式由于檢測點固定，導(dǎo)致檢查點部署數(shù)量會隨電纜長度、電纜復(fù)雜程度而增多；

5、為此，我們提供了一種基于gis定位技術(shù)的電纜故障嗅探方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點，本發(fā)明提供了一種基于gis定位技術(shù)的電纜故障嗅探方法，解決了上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、一種基于gis定位技術(shù)的電纜故障嗅探方法，包括：

4、根據(jù)gps定位設(shè)備定位電纜各段位置信息，基于電纜各段位置信息生成電纜分布gis地圖，上傳電纜歷史故障點及故障點故障信息，對上傳的電纜歷史故障點及故障點故障信息進行儲存；設(shè)定爬蟲機制應(yīng)用于電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備，使電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備在電纜分布gis地圖中包含的電纜上實時采集電纜狀態(tài)參數(shù)；獲取電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備基于爬蟲機制運行采集的電纜狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)電纜狀態(tài)參數(shù)分析電纜故障風(fēng)險；獲取電纜故障風(fēng)險分析結(jié)果，設(shè)定電纜故障判定閾值，基于電纜故障判定閾值與各組電纜故障風(fēng)險分析結(jié)果進行比對，判定存在故障問題的電纜段；輸出判定結(jié)果為存在故障問題的電纜段所在電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備，在采集電纜狀態(tài)參數(shù)時的位置信息，基于位置信息確定存在故障問題的電纜段；根據(jù)輸出的位置信息確定存在故障問題的電纜段。

5、更進一步地，所述gps定位設(shè)備在執(zhí)行電纜各段位置信息的定位時，于各段電纜端點位置執(zhí)行一次定位操作，相接兩組電纜段的連接端點位置，僅執(zhí)行一次定位操作，電纜故障點及故障點故障信息在儲存時，電纜故障點與故障點故障信息相互綁定，并在標(biāo)記故障發(fā)生時間后執(zhí)行儲存操作；

6、其中，故障點故障信息包括：故障點溫度、故障點電壓、故障點電流、局部放電量、故障點電感，上傳的電纜歷史故障點均落于電纜分布gis地圖上。

7、更進一步地，所述電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備由能夠感知電纜溫度、電纜電壓、電纜電流、電纜局部放電量、電纜電感的傳感器所集成；

8、所述爬蟲機制即用于對電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備的運行邏輯的設(shè)定，所述爬蟲機制包括：

9、no1、設(shè)定電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備數(shù)量，于電纜分布gis地圖中拾取電纜分布拓?fù)?，在電纜分布拓?fù)渲羞x定與電纜狀態(tài)感知設(shè)備設(shè)定數(shù)量相等數(shù)量的起始位置，于各起始位置分別部署電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備；

10、no2、獲取部署有電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備的電纜分布拓?fù)渲须娎|段，上傳獲取電纜段對應(yīng)服務(wù)用電用戶數(shù)量及下級電纜段分布結(jié)構(gòu)；

11、no3、基于電纜歷史故障點及故障點故障信息設(shè)定電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜狀態(tài)參數(shù)前的移動距離；基于電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備所在電纜段對應(yīng)服務(wù)用電用戶數(shù)量及下級電纜段分布結(jié)構(gòu)設(shè)定電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜狀態(tài)參數(shù)時頻次；

12、其中，電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備始終以起始點所在電纜段作為電纜狀態(tài)參數(shù)采集目標(biāo)，電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備根據(jù)移動距離及電纜狀態(tài)參數(shù)采集頻次運行，連續(xù)采集電纜狀態(tài)參數(shù)。

13、更進一步地，所述電纜段的下級電纜段分布結(jié)構(gòu)，即電纜段的下級電纜段于電纜分布拓?fù)渲?，各下級電纜段組成的子電纜分布拓?fù)洌?/p>

14、所述電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備于起始點所在電纜段上移動的采集電纜狀態(tài)參數(shù)階段，根據(jù)設(shè)定的移動距離于起始位置測量與移動距離相等的一組點位，以測量到的點位作為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜狀態(tài)參數(shù)的位置，再一次應(yīng)用電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜狀態(tài)參數(shù)時，以上一次測量到的點位作為起始位置，測量與移動距離相等的一組點位，以測量到的點位作為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜狀態(tài)參數(shù)的位置，以此類推；

15、其中，確定電纜狀態(tài)參數(shù)采集位置的階段，在每次測量與移動距離相等的點位過程中，到達電纜段端點時，折返，并累積距離的測量與移動距離相等的點位。

16、更進一步地，所述電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜狀態(tài)參數(shù)前的移動距離為：

17、

18、式中：d為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜狀態(tài)參數(shù)前的移動距離；d0為移動距離基數(shù)；m為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備服務(wù)目標(biāo)電纜段故障次數(shù)；(u/i)min、(u/i)max為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備服務(wù)目標(biāo)電纜段的各次故障中最小電壓電流比與最大電壓電流比；cmax、cmin為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備服務(wù)目標(biāo)電纜段的各次故障中電纜最高溫度、最低溫度；gi為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備服務(wù)目標(biāo)電纜段第i次故障時電纜段局部放電量；li為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備服務(wù)目標(biāo)電纜段第i次故障時電纜段電感值；lmax、lmin為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備服務(wù)目標(biāo)電纜段的各次故障中最大電感值與最小電感值；

19、其中，表對的求均，表對的求均。

20、更進一步地，所述電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜狀態(tài)參數(shù)時頻次為：

21、

22、式中：n為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜狀態(tài)參數(shù)時的頻次；n0為采集頻次基數(shù)；q為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備所在電纜段對應(yīng)服務(wù)用電用戶數(shù)量；y為下級電纜段分布結(jié)構(gòu)對應(yīng)子電纜分布拓?fù)渲泄?jié)點總量；dx為第x個節(jié)點的度數(shù)；為節(jié)點平均度數(shù)；l為子電纜分布拓?fù)渲须娎|段總量；γ為歸一化因子；

23、其中，歸一化因子γ使的值控制在(0，1)范圍內(nèi)，電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜狀態(tài)參數(shù)時的頻次n取值，向上取整。

24、更進一步地，所述采集頻次基數(shù)n0、移動距離基數(shù)d0由用戶端手動設(shè)定，且采集頻次基數(shù)n0不小于三，移動距離基數(shù)d0不小于線纜段總長的三分之一。

25、更進一步地，所述電纜故障風(fēng)險分析階段，獲取電纜狀態(tài)參數(shù)時，獲取的電纜狀態(tài)參數(shù)來源于同一電纜段上配置的電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備。

26、更進一步地，所述電纜故障判定邏輯表示為：

27、

28、式中：k1、k2、k3為電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備分別移動1次、2次、3次后采集的電纜狀態(tài)參數(shù)求取的電纜故障風(fēng)險值k；k為電纜故障判定閾值；

29、其中，上式中任意一式成立，則表示電纜存在故障，上式均不成立，表示電纜不存在故障，k1、k2、k3為基于時序最新求取的電纜故障風(fēng)險值。

30、更進一步地，所述電纜故障風(fēng)險分析結(jié)果以電纜故障風(fēng)險值進行表示，所述電纜故障風(fēng)險值通過下式進行求取，公式為：

31、

32、式中：cj、(u×i)j、gj、lj為第j次電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集到的電纜溫度值、電纜電壓與電纜電流乘積、電纜局部放電量、電纜電感值；ω1、ω2、ω3、ω4為權(quán)重；

33、其中，電纜故障風(fēng)險值k越大，表示電纜故障風(fēng)險越高，反之，表示電纜故障風(fēng)險越低，權(quán)重ω1、ω2、ω3、ω4之和為1。

34、采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已知的公有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

35、本發(fā)明提供一種基于gis定位技術(shù)的電纜故障嗅探方法，該方法在執(zhí)行過程中，通過gps定位設(shè)備獲取電纜位置，從而生成電纜分布gis地圖，進一步以設(shè)置的爬蟲機制控制電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備運行采集電纜運行參數(shù)，進一步基于電纜運行參數(shù)分析電纜故障問題；

36、且由爬蟲機制的設(shè)置及電纜狀態(tài)參數(shù)感知設(shè)備部署，其同時具備現(xiàn)有電纜故障定位技術(shù)沒有的電纜故障檢測點隨機性、電纜故障檢測點覆蓋全面性及電力故障檢測點針對性，有效保證了電纜故障檢測嗅探結(jié)果的有效。