[发明专利]基于行波法的电缆接头故障检测设备

权利要求书

1.一种基于行波法的电缆接头故障检测设备，其特征在于，包括行波脉冲信号收发器和上位机，所述行波脉冲信号收发器用于发射行波脉冲信号，并获得多个行波脉冲信号的反射信号的电压值，所述上位机包括仿真模型数据库和处理器，所述仿真模型数据库中存储有N个电缆接头故障的反射信号的在时间T内的电压仿真波形Vm＝[Vm₁,Vm₂,...,Vm_N]，其中任一电压仿真波形Vm_i＝[vm_i1,vm_i2,...,vm_in]，i的取值从1到N，每个仿真波形中均包括n个电压值；所述处理器用于执行计算机程序以实现以下步骤：

步骤S100，驱动行波脉冲信号收发器在电缆首端发射行波脉冲信号，获得行波脉冲信号的在时间T内的反射信号随时间变化的电压波形Vr＝[vr₁,vr₂,...,vr_x]，Vr中包括x个电压值；如果x≠n，则对Vr进行采样，形成采样后的电压波形Vs＝[vs₁,vs₂,...,vs_n]，如果x＝n，则将Vr作为Vs；

步骤S200，在上位机的显示屏幕上绘制Vs的波形图；所述波形图的横坐标为时间，纵坐标为Vs中的电压值；

步骤S300，计算Vm中的任一Vm_i＝[vm_i1,vm_i2,...,vm_in]和Vs的差异度

步骤S400，如果D₁×|vs_k-vm_ik|_max≤S_i≤D₂×avg(|vm_ik|)，那么在所述Vs的波形图上添加Vm_i对应的波形；其中D1和D2为预定义的阈值，D1取值不低于0.7，D2的取值不高于0.1，k的取值范围为1到n，|vs_k-vm_ik|_max为|vs₁-vm_i1|…|vs_n-vm_in|中的最大值，avg()为均值函数；

如果j₁＝j₂，那么vs_j＝vr_j1＝vr_j2；

如果j₁＝j₂-1，那么vs_j＝A₁×vr_j1+A₂×vr_j2；

如果j₁＜j₂-1，那么vs_j＝avg(vr_j1，......，vr_j2)；

其中，为向下取整算子，为向上取整算子，j的取值范围为1到n。

2.根据权利要求1所述的电缆接头故障检测设备，其特征在于，所述步骤S200中绘制的波形图的横坐标的取值范围为[0,T]，波形图的纵坐标的取值范围为[H2,H1]，H1＝1.2×max(Vs),H2＝min(0,1.2×min(Vs))，其中，max(Vs)和min(Vs)分别为Vs中包括n个电压中的最大值和最小值。

3.根据权利要求1或2所述的电缆接头故障检测设备，其特征在于，所述仿真模型数据库中还存储有对应任一电压仿真波形Vm_i的描述信息。

4.根据权利要求 3 所述的电缆接头故障检测设备，其特征在于，当用户点击波形图的Vmi 对应的波形时，在上位机的显示屏幕上显示 Vm_i 的描述信息。

5.根据权利要求1或2所述的电缆接头故障检测设备，其特征在于，所述上位机为笔记本计算机或者平板计算机。