(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211162422.X (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 广东电网有限责任公司广州供电局 地址 510620 广东省广州市天河区天河南 二路2号 (72)发明人 杨帆　方健　王红斌　何嘉兴　 黄柏　周凤翔　覃煜　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 戴晓琴 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 基于相关系数保留率的电缆剩余寿命在线 预测方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于相关系数保留率的 电缆剩余寿命在线预测方法及装置， 所述方法包 括： 向老化前、 后的电缆试样中分别注入扩频时 域反射法的入射信号， 并采集反射信号； 根据入 射信号以及反射信号， 计算老化前、 后电缆试样 的相关系数； 其中入射信号与噪声信号的互相关 性为0； 根据相关系数， 计算相关系数保留率的实 际值； 根据采集反射信号的时间与对应的相关系 数保留率的实际值， 基于最小 二乘法获取退化模 型的待定参数； 根据获取的电缆试样的相关系数 保留率的实际值 以及确定的退化模型和确定的 电缆试样寿命终止点， 在线预测电缆的剩余寿 命。 本发明提供的方法， 在不损坏电缆的情况下， 实现了高效、 快速的电缆剩余寿 命在线预测。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 115481806 A 2022.12.16 CN 115481806 A 1.一种基于相关系数保留率的电缆剩余寿命在线预测方法， 其特征在于， 所述方法包 括： 向老化前、 后的 电缆试样中分别注入扩频时域反射法的入射信号， 并采集电缆试样的 反射信号； 根据入射信号以及反射信号， 计算采集反射信号的时间对应的老化前、 后电缆试 样的相关系数； 其中， 所述扩频时域反射法的入射信号与噪声信号的互相关性 为0； 根据所述老化前、 后电缆试样的相关系数， 计算电缆试样的相关系数保留率的实际值； 根据采集反射信号的时间与对应的相关系数保留率的实际值， 利用退化模型对相关系 数保留率进行拟合， 基于最小二乘法获取退化模型 的待定参数， 并确定电缆试样寿命终止 点； 根据获取的电缆试样的相关系数保留率的实际值以及确定的退化模型和电缆试样寿 命终止点， 在线预测电缆的剩余寿命。 2.根据权利要求1所述的 电缆剩余寿命在线预测方法， 其特征在于， 所述向老化前、 后 的电缆试样中分别注入 扩频时域反射法的入射信号， 并采集电缆试样的反射信号， 包括： 向老化前的电缆试样中注入扩频时域反射法的入射信号， 并采集电缆试样的反射信 号， 包括： 选取老化前电缆的中间部分作为电缆试样， 利用m序列和正弦波1:1调制生成扩频时域 反射法的入射信号， 利用信号发生器向电缆试样中注入 入射信号； 利用示波器 每隔一段时间T采集 一次电缆试样的反射信号； 向老化后的电缆试样中注入扩频时域反射法的入射信号， 并采集电缆试样的反射信 号， 包括： 将电缆的中间部分放入老化箱中， 而电缆两端置于老化箱外， 对置于老化箱内的 电缆 试样进行局部加速热老化试验； 利用m序列和正弦波1:1调制生成扩频时域反射法的入射信号， 利用信号发生器向电缆 试样中注入 入射信号； 利用示波器 每隔一段时间T采集 一次电缆试样的反射信号。 3.根据权利要求1所述的电缆剩余寿命在线预测方法， 其特征在于， 所述根据入射信号 以及反射信号， 计算采集反射信号的时间对应的老化前、 后电缆试样的相关系数， 包括： 根据老化前、 后电缆试样中的入射信号以及反射信号， 利用 如下公式计算不同采集反 射信号的时间对应的老化前、 后电缆试样的相关系数： 其中， Rsx( τ )为电缆试样的相关系数， τ为入射信号移位值， τi为反射信号相对于入射信 号的延时 时间， t为信号时间， s为入射信号， ak为反射信号变化系数， n 为噪声信号。 4.根据权利要求1所述的电缆剩余寿命在线预测方法， 其特征在于， 所述根据采集反射 信号的时间与对应的相关系数保留率的实际值， 利用退化模型对相关系数保留率进行拟 合， 基于最小二乘法获取 退化模型的待定参数， 包括： 建立电缆热老化过程中相关系数保留率的退化模型： 其中， F为相关系数保留率， a、 b、 c均为待定参数， ta为采集反射信号的时间；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115481806 A 2退化模型中参数辨识方法采用最小二乘法， 最小二乘法可以快速获取退化模型的待定 参数， 并使相关系数保留率的实际值与相关系数保留率的预测值的误差平方和最小。 5.根据权利要求4所述的电缆剩余寿命在线预测方法， 其特征在于， 所述最小二乘法的 求解目标公式如下： 其中， Q为误差平方和， Fi’为相关系数保留率的预测值， Fi为相关系数保留率的实际值， n为相关系数保留率的实际值的总个数。 6.根据权利要求1～5任一项所述的 电缆剩余寿命在线预测方法， 其特征在于， 所述根 据所述老化前、 后电缆试样的相关系数， 计算电缆试样的相关系数保留率的实际值， 包括： 根据如下公式， 计算电缆试样的相关系数保留率的实际值： 其中， Fi为电缆试样的相关系数保留率的实际值， H0为老化前电缆试样的相关系数， H ’ 为老化后电缆试样的相关系数。 7.根据权利要求1～5任一项所述的 电缆剩余寿命在线预测方法， 其特征在于， 所述根 据获取的电缆试样的相关系数保留率的实际值以及确定的退化模型和电缆试样寿命终止 点， 在线预测电缆的剩余寿命， 包括： 采集一次老化后电缆试样的反射信号， 进而计算得到电缆试样的相关系数保留率的实 际值； 将所述相关系数保留率的实际值代入确定的退化模型中， 得到老化时间； 将电缆试样寿命终止点作为相关系数保留率代入确定的退化模型中， 得到电缆试样的 寿命； 利用电缆试样的寿命 减去所述老化时间， 得到电缆试样的剩余寿命。 8.一种基于相关系数保留率的电缆剩余寿命在线预测装置， 其特征在于， 所述装置包 括： 信号采集模块， 用于向老化前、 后的电缆试样中分别注入扩频时域反射法的入射信号， 并采集电缆试样的反射信号； 其中， 所述扩频时域反射法的入射信号与噪声信号的互相关 性为0； 第一计算模块， 用于根据入射信号以及反射信号， 计算采集反射信号的时间对应的老 化前、 后电缆试样的相关系数； 第二计算模块， 用于根据 所述老化前、 后电缆试样的相关系数， 计算电缆试样的相关系 数保留率的实际值； 确定模块， 用于根据采集反射信号的时间与对应的相关系数保留率的实 际值， 利用退 化模型对相关系数保留率进行拟合， 基于最小二乘法获取退化模型 的待定参数， 并确定电 缆试样寿命终止点； 剩余寿命在线预测模块， 用于根据获取的电缆试样的相关系数保留率的实际值以及确 定的退化模型和电缆试样寿命终止点， 在线预测电缆的剩余寿命。 9.根据权利要求8所述的电缆剩余寿命在线预测装置， 其特征在于， 所述信号采集模块权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115481806 A 3