[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2713741C9 - Method for determining the position of reflected pulse - Google Patents

Method for determining the position of reflected pulse Download PDF

Info

Publication number
RU2713741C9
RU2713741C9 RU2019114880A RU2019114880A RU2713741C9 RU 2713741 C9 RU2713741 C9 RU 2713741C9 RU 2019114880 A RU2019114880 A RU 2019114880A RU 2019114880 A RU2019114880 A RU 2019114880A RU 2713741 C9 RU2713741 C9 RU 2713741C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
index
reflected pulse
array
pulse
points
Prior art date
Application number
RU2019114880A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2713741C1 (en
Inventor
Рамиль Гамилович Мустафин
Ренат Гизатуллович Минуллин
Василь Амирович Касимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет"
Priority to RU2019114880A priority Critical patent/RU2713741C9/en
Publication of RU2713741C1 publication Critical patent/RU2713741C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2713741C9 publication Critical patent/RU2713741C9/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/11—Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used in power engineering, where location methods for determining range to object are used to determine distance to damages on power transmission lines. In the method of determining the position of a reflected pulse, consisting in multiple probing of a power transmission line with single electromagnetic pulses, receiving and recording a signal reflected by a power transmission line, which is a reflectogram from points Vi, where index i lies in range from 0 to N, according to invention multiple search intervals are set inside reflectograms, which consist of points Vj, where index j lies in range from B≥0 to C≤N, where B is initial index of search interval, C is a search interval ending index, for each search interval, an array of points of a reference reflected pulse En, the shape of which is determined by the expected shape of the reflected pulse, where the index n lies in range from 0 to M, is given inside each array of points of the reference pulse En is given an index z0 of the center of the reference pulse, which is the center of the expected shape of the reflected pulse, reducing the correlation function away from the true position of the reflected pulse, for which on both sides of the maximum value of the correlation function protective intervals are added, at which the correlation function must fall, an array of points of the correlation coefficient Rq is calculated, among all Rq the maximum value Rqmax is determined, with the value of the index q=qmax, the center of the reflected pulse in the given search interval Vj is determined, inside the first protective interval in the array of correlation coefficients Rq with indices from (qmax-z0) to (qmax-z0+z1) the maximum value Rq1max is determined with the value of index q1=q1max, inside the second protective interval in the array of correlation coefficients Rq with indices from (qmax-z0+z2) to (qmax-z0+M), the maximum value Rq2max is determined with the value of the index q2=q2max, for each search interval Vj, the coefficients W1 and W2, which determine how many times correlation coefficients Rq1max, Rq2max aside from center 4 of pulse 5 should be less than correlation coefficient Rqmax in pulse center, when observing conditions (Rqmax/Rq1max)>W1 and (Rqmax/Rq2max)>W2, a certain center of the reflected pulse in the given search interval Vj is considered to be valid, otherwise the determined center of the reflected pulse is rejected as unreliable.
EFFECT: high accuracy and reliability of determining the position of the reflected pulse in location methods, as well as adding a criterion for false detection of the reflected signal.
1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в области электроэнергетики, где локационные методы определения дальности до объекта используются для определения расстояния до повреждений на линиях электропередачи.The present invention relates to measuring technique and can be used in the field of electric power industry, where location-based methods for determining the distance to an object are used to determine the distance to damage on power lines.

Известен «Способ определения дальности и скорости удаленного объекта» (патент РФ RU 2562148 C1, от 09.06.2014), принятый за прототип, который включает в себя многократное зондирование объекта импульсами лазерного излучения, прием и регистрацию отраженного объектом сигнала с его привязкой к импульсам стабильной тактовой частоты, образующим ячейки дальности, и статистическую обработку зарегистрированных данных. При этом производят серию зондирований способом некогерентного накопления, если принятый сигнал меньше порогового значения, которое определяется заданной вероятностью F ложного срабатывания. И если принятый сигал больше порогового значения, то зондирование производят в моноимпульсном режиме измерения дальности и скорости. По окончании процесса накопления, то есть по достижении накопленной суммы необходимого значения хотя бы в одной ячейке дальности, анализируют массив накопленных данных, определяя положение накопленного массива относительно временной шкалы по установленному критерию, например по максимуму корреляционной функции. The well-known "Method for determining the range and speed of a remote object" (RF patent RU 2562148 C1, dated 09.06.2014), adopted as a prototype, which includes multiple sounding of the object with laser pulses, reception and registration of the signal reflected by the object with its binding to stable pulses clock frequency, forming a range cell, and statistical processing of recorded data. In this case, a series of soundings is performed by the method of incoherent accumulation, if the received signal is less than the threshold value, which is determined by the given probability F of false operation. And if the received signal is greater than the threshold value, then sounding is performed in a single-pulse mode of measuring range and speed. At the end of the accumulation process, that is, upon reaching the accumulated amount of the required value in at least one range cell, the array of accumulated data is analyzed, determining the position of the accumulated array relative to the time scale by the established criterion, for example, by the maximum of the correlation function.

Недостатком данного метода определения дальности является невысокая точность определения дальности ввиду того, что точность измерений зависит от размера ячейки дальности, кроме того, отсутствует критерий ложного определения положения отраженного сигнала. The disadvantage of this method of determining the range is the low accuracy of determining the range due to the fact that the accuracy of the measurements depends on the size of the range cell, in addition, there is no criterion for false determination of the position of the reflected signal.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа определения положения отраженного импульса, в котором устранены недостатки прототипа.The task of the invention is to develop a method for determining the position of the reflected pulse, in which the disadvantages of the prototype are eliminated.

Техническим результатом изобретения является повышение точности и надежности определения положения отраженного импульса в локационных методах, а также добавление критерия ложного определения отражённого сигнала.The technical result of the invention is to increase the accuracy and reliability of determining the position of the reflected pulse in location methods, as well as adding a criterion for the false determination of the reflected signal.

Технический результат достигается тем, что в способе определения положения отраженного импульса, который заключается в многократном зондировании линии электропередачи одиночными электромагнитными импульсами, приеме и регистрации отраженного линией электропередачи сигнала, составляющего рефлектограмму из точек Vi, где индекс i лежит в интервале от 0 до N, согласно изобретению задается несколько интервалов поиска внутри рефлектограммы, которые состоят из точек Vj, где индекс j лежит в интервале от B≥0, где B представляет собой начальный индекс интервала поиска, до C≤N, где C представляет собой конечный индекс интервала поиска, для каждого интервала поиска задается массив точек эталонного отраженного импульса En, форма которого определяется ожидаемой формой отраженного импульса, где индекс n лежит в интервале от 0 до M, внутри каждого массива точек эталонного импульса En задается индекс z0 центра эталонного импульса, который является центром ожидаемой формы отраженного импульса, для повышения надежности определения отражённого импульса предлагается использовать такое свойство, как уменьшение корреляционной функции в стороне от истинного положения отраженного импульса, для этого с двух сторон от максимального значения корреляционной функции добавляются защитные интервалы, на которых корреляционная функция должна спадать, таким образом задается первый защитный интервал с индексами точек от 0 до z1, где z1< z0, задается второй защитный интервал с индексами точек от z2 до M, где z2> z0, внутри каждого интервала поиска Vj подсчитывается массив точек коэффициента корреляции Rq, The technical result is achieved by the fact that in the method of determining the position of the reflected pulse, which consists in repeatedly probing the power line with single electromagnetic pulses, receiving and recording the signal reflected by the power line, comprising a trace from points Vi, where index i lies in the range from 0 to N, according to The invention defines several search intervals within the trace, which consist of points Vj, where the index j lies in the range from B≥0, where B is the initial index search interval index, up to C≤N, where C represents the final index of the search interval, for each search interval an array of points of the reference reflected pulse En is defined, the shape of which is determined by the expected shape of the reflected pulse, where index n lies in the range from 0 to M, inside of each array of points of the reference pulse En, the index z0 of the center of the reference pulse, which is the center of the expected shape of the reflected pulse, is set; to improve the reliability of determining the reflected pulse, it is proposed to use such properties as a decrease in the correlation function away from the true position of the reflected pulse, for this, on both sides of the maximum value of the correlation function, protective intervals are added at which the correlation function should fall, thus setting the first protective interval with indices of points from 0 to z1, where z1 <z0, a second guard interval is set with indexes of points from z2 to M, where z2> z0, an array of points of the correlation coefficient Rq is calculated inside each search interval Vj,

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где Rq – массив точек коэффициента корреляции; where Rq is the array of points of the correlation coefficient;

индекс q изменяется от B до С; the q index varies from B to C;

индекс n лежит в интервале от 0 до M;the index n lies in the range from 0 to M;

z0 – центр эталонного отраженного импульса En; z0 is the center of the reference reflected pulse En;

Vn+q-z0 – массив точек рефлектограммы Vi;Vn + q-z0 - array of trace points Vi;

VS – среднее арифметическое массива Vn+q-z0; VS is the arithmetic mean of the array Vn + q-z0;

En – массив точек эталонного отраженного импульса;En is an array of points of the reference reflected pulse;

ES – среднее арифметическое массива En,ES is the arithmetic mean of the array En,

среди всех Rq определяется максимальное значение Rqmax, при значении индекса q=qmax определяется центр отраженного импульса в данном интервале поиска Vj, внутри первого защитного интервала в массиве коэффициентов корреляции Rq с индексами от (qmax-z0) до (qmax-z0+z1) определяется максимальное значение Rq1max при значении индекса q1=q1max, внутри второго защитного интервала в массиве коэффициентов корреляции Rq с индексами от (qmax-z0+z2) до (qmax-z0+M) определяется максимальное значение Rq2max при значении индекса q2=q2max, для каждого интервала поиска Vj задаем коэффициенты W1 и W2, которые определяют, во сколько раз коэффициенты корреляции Rq1max, Rq2max в стороне от центра 4 импульса 5 должны быть меньше, чем коэффициент корреляции Rqmax в центре импульса, при выполнении условий (Rqmax / Rq1max)>W1 и (Rqmax / Rq2max)>W2, определенный центр отраженного импульса в данном интервале поиска Vj считается достоверным, в противном случае определенный центр отраженного импульса отвергается как недостоверный. among all Rq, the maximum value of Rqmax is determined, with the index value q = qmax, the center of the reflected pulse in the given search interval Vj is determined, inside the first guard interval in the array of correlation coefficients Rq with indices from (qmax-z0) to (qmax-z0 + z1) the maximum value of Rq1max with the index value q1 = q1max, inside the second guard interval in the array of correlation coefficients Rq with indices from (qmax-z0 + z2) to (qmax-z0 + M), the maximum value of Rq2max is determined with the index value q2 = q2max, for each of the search interval Vj, we set the coefficients W1 and W2, which determine how many times the correlation coefficients Rq1max, Rq2max away from the center 4 of the pulse 5 should be less than the correlation coefficient Rqmax in the center of the pulse, under the conditions (Rqmax / Rq1max)> W1 and (Rqmax / Rq2max)> W2 , a certain center of the reflected pulse in this search interval Vj is considered reliable; otherwise, a certain center of the reflected pulse is rejected as unreliable.

Предлагаемый способ определения положения отраженного импульса иллюстрируется на фиг. 1, где ось А – амплитуда импульсов, ось t – время от начала зондирования, от момента посылки зондирующего импульса, цифрами обозначены:The proposed method for determining the position of the reflected pulse is illustrated in FIG. 1, where axis A is the amplitude of the pulses, axis t is the time from the beginning of sounding, from the moment the probe pulse was sent, the numbers denote:

1 – отраженный линией электропередачи сигнал, составляющий рефлектограмму из точек Vi;1 - signal reflected by the power line, comprising a trace from points Vi;

2 – массив точек эталонного отраженног импульса En;2 - an array of points of the reference reflected pulse En;

3 – график изменения массива точек коэффициента корреляции Rq;3 is a graph of changes in the array of points of the correlation coefficient Rq;

4 – центр отраженного импульса 5 на рефлектограмме 1;4 - the center of the reflected pulse 5 on the trace 1;

5 – отраженный импульс;5 - reflected pulse;

6 – края графика массива точек коэффициента корреляции Rq, на которых коэффициент корреляции Rq уменьшается, по сравнению с максимальным значением при индексе qmax; 6 - the edges of the graph of the array of points of the correlation coefficient Rq, at which the correlation coefficient Rq decreases, compared with the maximum value at the index qmax;

7, 8 – положения массива точек эталонного отраженного импульса En немного в стороне от центра 4 отраженного импульса 5 на рефлектограмме 1, при которых массив коэффициентов корреляции Rq имеет примерно половинное значение, по сравнению с максимальным значением при индексе qmax; 7, 8 - the position of the array of points of the reference reflected pulse En is slightly away from the center 4 of the reflected pulse 5 in trace 1, at which the array of correlation coefficients Rq has approximately half the value compared to the maximum value at the qmax index;

9 – положение массива точек эталонного отраженного импульса En далеко в стороне от центра 4 отраженного импульса 5 на рефлектограмме 1, при котором массив коэффициентов корреляции Rq имеет примерно нулевое значение. 9 - the position of the array of points of the reference reflected pulse En is far away from the center 4 of the reflected pulse 5 in trace 1, at which the array of correlation coefficients Rq has approximately zero value.

Способ определения положения отраженного импульса работает следующим образом. The method of determining the position of the reflected pulse works as follows.

Производится многократное зондирование линии электропередачи одиночными электромагнитными импульсами, прием и регистрация отраженного линией электропередачи сигнала, составляющего рефлектограмму из (N+1) точек Vi (1 на фиг.1), где индекс i лежит в интервале от 0 до N, где N – это длина рефлектограммы, точки Vi являются измерениями АЦП, отраженного линией электропередачи сигнала. Multiple sounding of the power line by single electromagnetic pulses is carried out, reception and registration of the signal reflected by the power line, comprising a trace from (N + 1) points Vi (1 in figure 1), where the index i lies in the range from 0 to N, where N is trace length, Vi points are ADC measurements reflected by the power line of the signal.

На данной рефлектограмме, состоящей из точек Vi, условия приема отраженного импульса могут изменяться, поэтому задается несколько интервалов поиска внутри рефлектограммы, которые состоят из точек Vj, где индекс j лежит в интервале от B≥0, где B представляет собой начальный индекс интервала поиска, до C≤N, где C представляет собой конечный индекс интервала поиска. Заданный индексами B и C интервал поиска характеризуется тем, что условия приема отраженного импульса внутри интервала поиска остаются неизменными. In this trace, consisting of points Vi, the conditions for receiving the reflected pulse can change, therefore, several search intervals are set inside the trace, which consist of points Vj, where index j lies in the range from B≥0, where B is the initial index of the search interval, to C≤N, where C is the final index of the search interval. The search interval specified by indices B and C is characterized in that the conditions for receiving the reflected pulse within the search interval remain unchanged.

Для каждого интервала поиска задается массив (M+1) точек, составляющих массив точек эталонного отраженного импульса En (2 на фиг.1), где индекс n лежит в интервале от 0 до M, число M связано с длительностью отраженного (и зондирующего) импульса. Эталонный отраженный импульс En задает форму, которую приблизительно должен иметь отраженный импульс 5 на рефлектограмме Vi, который может появится в любом месте внутри интервала поиска Vj, и может отличаться от эталонного отраженного импульса En амплитудой. Эталонный отраженный импульс 2 на фиг.1 задан прямоугольным, как самая простая форма импульса, удобная для объяснения принципа работы предлагаемого способа определения положения отраженного импульса. For each search interval, an array of (M + 1) points is made up of an array of points of the reference reflected pulse En (2 in FIG. 1), where the index n lies in the range from 0 to M, the number M is associated with the duration of the reflected (and probe) pulse . The reference reflected pulse En defines the shape that approximately reflected pulse 5 should have on the trace Vi, which can appear anywhere inside the search interval Vj, and can differ from the reference reflected pulse En in amplitude. The reference reflected pulse 2 in figure 1 is set rectangular, as the simplest form of the pulse, convenient for explaining the principle of operation of the proposed method for determining the position of the reflected pulse.

Внутри каждого интервала поиска Vj подсчитывается массив точек коэффициента корреляции Rq, Within each search interval Vj, an array of points of the correlation coefficient Rq is calculated,

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где Rq – массив точек коэффициента корреляции; where Rq is the array of points of the correlation coefficient;

индекс q изменяется от B до С; the q index varies from B to C;

индекс n лежит в интервале от 0 до M;the index n lies in the range from 0 to M;

z0 – центр массива точек эталонного отраженного импульса En; z0 is the center of the array of points of the reference reflected pulse En;

Vn+q-z0 – массив точек рефлектограммы Vi;Vn + q-z0 - array of trace points Vi;

VS – среднее арифметическое массива Vn+q-z0; VS is the arithmetic mean of the array Vn + q-z0;

En – массив точек эталонного отраженного импульса;En is an array of points of the reference reflected pulse;

ES – среднее арифметическое массива En,ES is the arithmetic mean of the array En,

средние значения VS и ES используются для того, чтобы убрать влияние постоянных составляющих массивов точек Vn+q-z0 и En на массив точек коэффициента корреляции Rq. the average values of VS and ES are used to remove the influence of the constant components of the arrays of points Vn + q-z0 and En on the array of points of the correlation coefficient Rq.

Для прямоугольного эталонного отраженного импульса En (2 на фиг.1) и аналогичного по форме отраженного импульса 5 на рефлектограмме Vi (1 на фиг.1), изменение массива точек коэффициента корреляции Rq от времени представляет собой треугольную форму 3. Максимум коэффициента корреляции Rqmax, при значении индекса q=qmax, наблюдается при совпадении 4 центра отраженного импульса 5 на интервале поиска Vj и положения эталонного отраженного импульса En (2 на фиг.1), таким образом индекс qmax является центром обнаруженного отраженного импульса на интервале поиска Vj. При этом точность определения центром отраженного импульса максимальна, и определяется временным отрезком между двумя измерениями АЦП, или интервалом времени между двумя измеренными точками массива Vj. For a rectangular reference reflected pulse En (2 in FIG. 1) and a similarly shaped reflected pulse 5 on the trace Vi (1 in FIG. 1), the change in the array of points of the correlation coefficient Rq from time to time is a triangular shape 3. The maximum correlation coefficient Rqmax, when the index value q = qmax, it is observed when the 4 centers of the reflected pulse 5 in the search interval Vj coincide with the position of the reference reflected pulse En (2 in Fig. 1), thus the qmax index is the center of the detected reflected pulse in the search interval Vj. In this case, the accuracy of determining the center of the reflected pulse is maximum, and is determined by the time interval between two ADC measurements, or the time interval between two measured points of the array Vj.

Если положения 7, 8 эталонного отраженного импульса En немного в стороне от центра 4 отраженного импульса 5 на рефлектограмме 1, при котором только половина длительности эталонного отраженного импульса En 7, 8 пересекается с импульсом 5 на рефлектограмме 1, тогда коэффициент корреляции Rq будет иметь примерно половинное значение, по сравнению с максимальным значением при индексе qmax. If the positions 7, 8 of the reference reflected pulse En are slightly away from the center 4 of the reflected pulse 5 in trace 1, at which only half the duration of the reference reflected pulse En 7, 8 intersects pulse 5 in trace 1, then the correlation coefficient Rq will be approximately half value, compared with the maximum value at the qmax index.

Если положение эталонного отраженного импульса 2 далеко в стороне 9 от импульса 5 на рефлектограмме 1, эталонный отраженный импульс 2 совсем не пересекается с импульсом 5 на рефлектограмме 1, тогда значение коэффициента корреляции Rq будет вблизи нуля 6. If the position of the reference reflected pulse 2 is far to the side 9 from pulse 5 in the trace 1, the reference reflected pulse 2 does not intersect at all with the pulse 5 in the trace 1, then the value of the correlation coefficient Rq will be near zero 6.

Таким образом, график изменения коэффициента корреляции Rq 3 характеризуется двумя факторами: 1) имеется максимум коэффициента корреляции Rqmax, при значении индекса q=qmax, который наблюдается при совпадении при совпадении 4 центра отраженного импульса 5 на интервале поиска Vj и положения эталонного отраженного импульса En (2 на фиг.1), выделенный внутри рефлектограммы Vi (1 на фиг.1); 2) график 3 изменения коэффициента корреляции Rq спадает при отклонении индекса от qmax, коэффициент корреляции Rq уменьшается, по сравнению с максимальным значением Rqmax. Thus, the graph of the change in the correlation coefficient Rq 3 is characterized by two factors: 1) there is a maximum of the correlation coefficient Rqmax, with the value of the index q = qmax, which is observed when the 4 centers of the reflected pulse 5 coincide on the search interval Vj and the position of the reference reflected pulse En ( 2 in FIG. 1), highlighted inside the trace of Vi (1 in FIG. 1); 2) graph 3 of the change in the correlation coefficient Rq decreases when the index deviates from qmax, the correlation coefficient Rq decreases, compared with the maximum value of Rqmax.

Первый фактор был учтен при нахождении максимума коэффициента корреляции Rqmax, при значении индекса q=qmax. The first factor was taken into account when finding the maximum of the correlation coefficient Rqmax, with the index value q = qmax.

Второй фактор поможет для достоверного обнаружения положения импульса 5 на рефлектограмме Vi (1 на фиг.1): внутри каждого эталонного импульса 2 En задается первый защитный интервал с индексами точек от 0 до z1, где z1< z0, задается второй защитный интервал с индексами точек от z2 до M, где z2> z0. Внутри первого защитного интервала в массиве коэффициентов корреляции Rq с индексами от (qmax-z0) до (qmax-z0+z1) определяется максимальное значение Rq1max при значении индекса q1=q1max, внутри второго защитного интервала в массиве коэффициентов корреляции Rq с индексами от (qmax-z0+z2) до (qmax-z0+M) определяется максимальное значение Rq2max при значении индекса q2=q2max. The second factor will help to reliably detect the position of pulse 5 on the Vi trace (1 in Fig. 1): inside each reference pulse 2 En, the first guard interval with point indices from 0 to z1, where z1 <z0, is set, the second guard interval with point indices is set from z2 to M, where z2> z0. Inside the first guard interval in the array of correlation coefficients Rq with indices from (qmax-z0) to (qmax-z0 + z1), the maximum value of Rq1max is determined for the index value q1 = q1max, inside the second guard interval in the array of correlation coefficients Rq with indices from (qmax -z0 + z2) to (qmax-z0 + M), the maximum value of Rq2max is determined with the index value q2 = q2max.

Для реального отраженного импульса 5 график 3 изменения коэффициента корреляции Rq должен спадать при отклонении индекса от qmax, то есть значения Rq1max и Rq2max, найденные в стороне от точки максимального значения коэффициента корреляции Rqmax, должны быть меньше данного максимального значения Rqmax. For the actual reflected pulse 5, graph 3 of the change in the correlation coefficient Rq should fall when the index deviates from qmax, i.e., the values Rq1max and Rq2max found away from the point of the maximum value of the correlation coefficient Rqmax should be less than this maximum value Rqmax.

Для каждого интервала поиска Vj зададим коэффициенты W1 и W2, которые определяют, во сколько раз коэффициенты корреляции Rq1max, Rq2max в стороне от центра 4 импульса 5 должны быть меньше, чем коэффициент корреляции Rqmax в центре импульса. При выполнении условий (Rqmax / Rq1max)>W1 и (Rqmax / Rq2max)>W2, где W1 и W2 заданные для данного интервала поиска Vj коэффициенты, определенный центр отраженного импульса при индексе qmax в данном интервале поиска Vj считается достоверным, в противном случае определенный центр отраженного импульса отвергается как недостоверный. Коэффициенты W1 и W2 определяют, во сколько раз максимальный коэффициент корреляции Rqmax должен быть больше коэффициентов корреляции в защитных интервалах Rq1max и Rq2max, найденные в стороне от точки максимального значения коэффициента корреляции Rqmax.  For each search interval Vj, we define the coefficients W1 and W2, which determine how many times the correlation coefficients Rq1max, Rq2max away from the center 4 of pulse 5 should be less than the correlation coefficient Rqmax in the center of the pulse. Under the conditions (Rqmax / Rq1max)> W1 and (Rqmax / Rq2max)> W2, where W1 and W2 are the coefficients specified for a given search interval Vj, the defined center of the reflected pulse at the index qmax in this search interval Vj is considered reliable, otherwise, determined the center of the reflected pulse is rejected as unreliable. Coefficients W1 and W2 determine how many times the maximum correlation coefficient Rqmax should be greater than the correlation coefficients in the guard intervals Rq1max and Rq2max, found away from the point of the maximum value of the correlation coefficient Rqmax.

Таким образом, способ определения положения отраженного импульса позволяет повысить точность и надежность определения положения отраженного импульса в локационных методах, с добавлением критерия ложного определения отражённого сигнала.Thus, the method for determining the position of the reflected pulse allows to increase the accuracy and reliability of determining the position of the reflected pulse in location methods, with the addition of the criterion for the false determination of the reflected signal.

Claims (11)

Способ определения положения отраженного импульса, заключающийся в многократном зондировании линии электропередачи одиночными электромагнитными импульсами, приеме и регистрации отраженного линией электропередачи сигнала, составляющего рефлектограмму из точек Vi, где индекс i лежит в интервале от 0 до N, отличающийся тем, что задается несколько интервалов поиска внутри рефлектограммы, которые состоят из точек Vj, где индекс j лежит в интервале от B≥0, где B представляет собой начальный индекс интервала поиска, до C≤N, где C представляет собой конечный индекс интервала поиска, для каждого интервала поиска задается массив точек эталонного отраженного импульса En, форма которого определяется ожидаемой формой отраженного импульса, где индекс n лежит в интервале от 0 до M, внутри каждого массива точек эталонного импульса En задается индекс z0 центра эталонного импульса, который является центром ожидаемой формы отраженного импульса, для повышения надежности определения отражённого импульса предлагается использовать такое свойство, как уменьшение корреляционной функции в стороне от истинного положения отраженного импульса, для этого с двух сторон от максимального значения корреляционной функции добавляются защитные интервалы, на которых корреляционная функция должна спадать, таким образом задается первый защитный интервал с индексами точек от 0 до z1, где z1<z0, задается второй защитный интервал с индексами точек от z2 до M, где z2>z0, внутри каждого интервала поиска Vj подсчитывается массив точек коэффициента корреляции Rq, The method of determining the position of the reflected pulse, which consists in repeatedly probing the power line with single electromagnetic pulses, receiving and recording the signal reflected by the power line, comprising a trace from points Vi, where the index i lies in the range from 0 to N, characterized in that several search intervals are set inside OTDR traces, which consist of points Vj, where the index j lies in the range from B≥0, where B is the initial index of the search interval, to C≤N, where C is the final index of the search interval, for each search interval, an array of points of the reference reflected pulse En is defined, the shape of which is determined by the expected shape of the reflected pulse, where index n lies in the range from 0 to M, inside each array of points of the reference pulse En, the index z0 of the center of the reference pulse is set, which is the center of the expected shape of the reflected pulse, to improve the reliability of determining the reflected pulse, it is proposed to use a property such as a decrease in the correlation function in the side of the true position of the reflected pulse, for this, on both sides of the maximum value of the correlation function, protective intervals are added at which the correlation function should fall, thus setting the first protective interval with point indices from 0 to z1, where z1 <z0, sets the second protective interval with indexes of points from z2 to M, where z2> z0, within each search interval Vj, an array of points of the correlation coefficient Rq is calculated,
Figure 00000003
,
Figure 00000003
, где Rq – массив точек коэффициента корреляции; where Rq is the array of points of the correlation coefficient; индекс q изменяется от B до С; the q index varies from B to C; индекс n лежит в интервале от 0 до M;the index n lies in the range from 0 to M; z0 – центр эталонного отраженного импульса En; z0 is the center of the reference reflected pulse E n ; Vn+q-z0 – массив точек рефлектограммы Vi;V n + q-z0 - array of trace points Vi; VS – среднее арифметическое массива Vn+q-z0; VS is the arithmetic mean of the array V n + q-z0 ; En – массив точек эталонного отраженного импульса;E n - an array of points of the reference reflected pulse; ES – среднее арифметическое массива En,ES is the arithmetic mean of the array E n , среди всех Rq определяется максимальное значение Rqmax, при значении индекса q=qmax определяется центр отраженного импульса в данном интервале поиска Vj, внутри первого защитного интервала в массиве коэффициентов корреляции Rq с индексами от (qmax-z0) до (qmax-z0+z1) определяется максимальное значение Rq1max при значении индекса q1=q1max, внутри второго защитного интервала в массиве коэффициентов корреляции Rq с индексами от (qmax-z0+z2) до (qmax-z0+M) определяется максимальное значение Rq2max при значении индекса q2=q2max, для каждого интервала поиска Vj задаем коэффициенты W1 и W2, которые определяют, во сколько раз коэффициенты корреляции Rq1max, Rq2max в стороне от центра импульса должны быть меньше, чем коэффициент корреляции Rqmax в центре импульса, при выполнении условий (Rqmax/Rq1max)>W1 и (Rqmax/Rq2max)>W2 определенный центр отраженного импульса в данном интервале поиска Vj считается достоверным, в противном случае определенный центр отраженного импульса отвергается как недостоверный. among all Rq, the maximum value of Rqmax is determined, with the index value q = qmax, the center of the reflected pulse in the given search interval Vj is determined, inside the first guard interval in the array of correlation coefficients Rq with indices from (qmax-z0) to (qmax-z0 + z1) the maximum value of Rq1max with the index value q1 = q1max, inside the second guard interval in the array of correlation coefficients Rq with indices from (qmax-z0 + z2) to (qmax-z0 + M), the maximum value of Rq2max is determined with the index value q2 = q2max, for each of the search interval Vj, we set the coefficients W1 and W2, which determine how many times the correlation coefficients Rq1max, Rq2max away from the center of the pulse should be less than the correlation coefficient Rqmax in the center of the pulse, under the conditions (Rqmax / Rq1max)> W1 and (Rqmax / Rq2max)> W2 defined center the reflected pulse in this search interval Vj is considered reliable, otherwise a certain center of the reflected pulse is rejected as unreliable.
RU2019114880A 2019-05-16 2019-05-16 Method for determining the position of reflected pulse RU2713741C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114880A RU2713741C9 (en) 2019-05-16 2019-05-16 Method for determining the position of reflected pulse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114880A RU2713741C9 (en) 2019-05-16 2019-05-16 Method for determining the position of reflected pulse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2713741C1 RU2713741C1 (en) 2020-02-07
RU2713741C9 true RU2713741C9 (en) 2020-03-17

Family

ID=69624977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019114880A RU2713741C9 (en) 2019-05-16 2019-05-16 Method for determining the position of reflected pulse

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2713741C9 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2805972C1 (en) * 2023-03-20 2023-10-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Method for measuring pulse duration

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4499417A (en) * 1981-10-27 1985-02-12 General Electric Company P.L.C. Determining location of faults in power transmission lines
US5481195A (en) * 1992-06-19 1996-01-02 Siemens Aktiengesellschaft Method for finding a fault on an electrical transmission line
US5600248A (en) * 1995-06-21 1997-02-04 Dipl.-Ing H. Horstmann Gmbh Fault distance locator for underground cable circuits
US6385561B1 (en) * 1996-09-28 2002-05-07 University Of Strathclyde Automatic fault location in cabling systems
KR20040005288A (en) * 2002-07-09 2004-01-16 신용준 Time-Frequency Domain Reflectometry Apparatus and Methods
RU2400765C2 (en) * 2008-12-18 2010-09-27 Открытое акционерное общество "Завод радиоаппаратуры" Method of determining point of fault in power transmission or communication line and device for realising said method
RU2474831C1 (en) * 2011-10-07 2013-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) Method to detect area of power transmission and communication lines damage and device for its realisation
US9453871B2 (en) * 2010-07-28 2016-09-27 Hydro-Quebec Fault location on a de-energized power line section
CN108037420A (en) * 2017-12-22 2018-05-15 国网山东省电力公司泰安供电公司 Cable and junction malfunction detection device based on traveling wave method
RU2654378C1 (en) * 2017-05-24 2018-05-17 Публичное акционерное общество энергетики и электрификации Кубани Method of determining point of damage on electric power lines with large amount of discontinuity
RU2676053C1 (en) * 2017-12-06 2018-12-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Method for detecting the defect of electric cable
RU2685048C1 (en) * 2018-07-25 2019-04-16 Публичное акционерное общество энергетики и электрификации Кубани Method of determining places of inhomogeneities and damage of power transmission lines

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4499417A (en) * 1981-10-27 1985-02-12 General Electric Company P.L.C. Determining location of faults in power transmission lines
US5481195A (en) * 1992-06-19 1996-01-02 Siemens Aktiengesellschaft Method for finding a fault on an electrical transmission line
US5600248A (en) * 1995-06-21 1997-02-04 Dipl.-Ing H. Horstmann Gmbh Fault distance locator for underground cable circuits
US6385561B1 (en) * 1996-09-28 2002-05-07 University Of Strathclyde Automatic fault location in cabling systems
KR20040005288A (en) * 2002-07-09 2004-01-16 신용준 Time-Frequency Domain Reflectometry Apparatus and Methods
RU2400765C2 (en) * 2008-12-18 2010-09-27 Открытое акционерное общество "Завод радиоаппаратуры" Method of determining point of fault in power transmission or communication line and device for realising said method
US9453871B2 (en) * 2010-07-28 2016-09-27 Hydro-Quebec Fault location on a de-energized power line section
RU2474831C1 (en) * 2011-10-07 2013-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) Method to detect area of power transmission and communication lines damage and device for its realisation
RU2654378C1 (en) * 2017-05-24 2018-05-17 Публичное акционерное общество энергетики и электрификации Кубани Method of determining point of damage on electric power lines with large amount of discontinuity
RU2676053C1 (en) * 2017-12-06 2018-12-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Method for detecting the defect of electric cable
CN108037420A (en) * 2017-12-22 2018-05-15 国网山东省电力公司泰安供电公司 Cable and junction malfunction detection device based on traveling wave method
RU2685048C1 (en) * 2018-07-25 2019-04-16 Публичное акционерное общество энергетики и электрификации Кубани Method of determining places of inhomogeneities and damage of power transmission lines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2805972C1 (en) * 2023-03-20 2023-10-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" Method for measuring pulse duration

Also Published As

Publication number Publication date
RU2713741C1 (en) 2020-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102692627B (en) For processing instrument and the method for Doppler measurement signal
EP1707955A2 (en) Methods for determining velocity of a stress wave within a material and homogeneity of properties within the material
EP2344902B1 (en) Method of determining the direction of arrival in terms of bearing of a high-frequency electromagnetic wave
RU2550576C1 (en) Method to measure distance to noisy object
KR101170723B1 (en) Apparatus for detecting a direction of signal source
US20120309324A1 (en) Measurement method and apparatus
RU2713741C9 (en) Method for determining the position of reflected pulse
CN110470253A (en) Method for measuring thickness, device, electronic equipment and storage medium based on ultrasound
RU2010108596A (en) METHOD FOR DETERMINING THE RANGE TO THE SURFACE OF THE EARTH
CN110325875B (en) Method and apparatus for providing ultrasound signal information
JP4994769B2 (en) Radar equipment
CN111189513B (en) Ultrasonic liquid level measurement method and device and ultrasonic liquid level meter
CN110940977B (en) Constant false alarm detector adaptive to sea condition change and constant false alarm detection method
RU2624826C1 (en) Method of classification of objects adapted to hydroacoustic conditions
CN108120975A (en) Radar velocity measurement distance measuring method based on trapezoidal continuous wave
RU2684440C1 (en) Method of obtaining objects detected by several systems
RU2694809C1 (en) Method for incoherent extreme accumulation-detection of a signal in pulse-doppler radar
RU2545068C1 (en) Measurement method of changes of heading angle of movement of source of sounding signals
RU2612201C1 (en) Method of determining distance using sonar
CN113723207B (en) Acoustic emission signal mutation detection method based on histogram distance
CN115685191A (en) Method and device for detecting reinforcing steel bars inside building component and related equipment
RU2515419C1 (en) Method of measuring change in course angle of probing signal source
Shulgina et al. Distance determination based on dual frequency method with phase correction
RU2733938C1 (en) Hydroacoustic information displaying method
RU2631118C1 (en) Method of determining azimuth of object with help of interpolated direction-finding characteristics

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 4-2020 FOR INID CODE(S) (54)

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200925

Effective date: 20200925