本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，尤其涉及一種電力電纜故障溝內(nèi)定位系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、電力電纜是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活的重要保障。特別是在人口密度較高的城市地區(qū)，電力系統(tǒng)隨著城市化進(jìn)程的擴(kuò)張，其電力電纜敷設(shè)的規(guī)模愈加龐大。為了節(jié)省城市中有限的用地面積和美化環(huán)境的考量，電力電纜大多被埋在地下或電纜溝槽內(nèi)，成為電纜敷設(shè)的主要方式。隨著使用周期的延長，電力電纜故障難免發(fā)生。雖然定期的電力電纜安全檢修盒故障排除能夠有效降低電纜出現(xiàn)故障的概率，但若故障發(fā)生時(shí)無法及時(shí)進(jìn)行電力電纜的故障點(diǎn)定位，將會給周圍工廠和居民造成很大的不便和經(jīng)濟(jì)損失。因此需要電力電纜管理者能夠快速、準(zhǔn)確地找到故障電纜的故障點(diǎn)，進(jìn)而提高電力電纜供電的可靠性，降低損耗和維修成本。因此，快速精準(zhǔn)的電力電纜故障定位，不僅具有社會現(xiàn)實(shí)意義，并且具備工程實(shí)用價(jià)值。

2、埋地式電力電纜所處環(huán)境較為復(fù)雜，導(dǎo)致電力電纜故障檢測和定位相對困難。電力電纜故障檢測操作步驟可以分為電力確定電纜故障的性質(zhì)、粗測故障距離、測尋故障電力電纜敷設(shè)的路徑以及精確定點(diǎn)。所謂精確定點(diǎn)，即是將故障點(diǎn)的位置限制在很小的范圍內(nèi)，便面了大面積開挖對周圍及其它管道的影響，同時(shí)提高故障排除的效率。

3、然而，現(xiàn)行的電力電纜故障排查方式仍以原始的人工挖掘溝槽的方式逐一排查為主，即使有了較為先進(jìn)的辯聲尋點(diǎn)等裝置加持，也無法快速及準(zhǔn)確地找到電力電纜的故障點(diǎn)位置。

4、因此，亟需一種穩(wěn)定性好、定位精度高及定位速度快的電力電纜故障定位方式，能達(dá)到減少人力排查、挖掘溝槽的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電力電纜故障溝內(nèi)定位系統(tǒng)及方法，具有穩(wěn)定性好、定位精度高及定位速度快等優(yōu)勢，能達(dá)到減少人力排查、挖掘溝槽的目的。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電力電纜故障溝內(nèi)定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括脈沖發(fā)生器、參考測量站和移動測量站；其中，

3、所述脈沖發(fā)生器加載于電纜溝內(nèi)的電力電纜上；

4、所述參考測量站固定安裝于電纜溝內(nèi)；所述參考測量站上設(shè)有第一衛(wèi)星信號接收器、第一無線通信模塊，以及與所述電力電纜均相連的第一電磁傳感器、第一振動傳感器及第一麥克風(fēng)；

5、所述移動測量站活動的安裝于電纜溝內(nèi)，且其每次活動安裝后均與所述參考測量站保持一定間距并與所述參考測量站建立通信；所述移動測量站上設(shè)有第二衛(wèi)星信號接收器、第二無線通信模塊、數(shù)據(jù)計(jì)算模塊，以及與所述電力電纜均相連的第二電磁傳感器、第二振動傳感器及第二麥克風(fēng)；所述移動測量站的第二無線通信模塊與所述參考測量站的第一無線通信模塊實(shí)現(xiàn)通信互連及建立；

6、其中，所述脈沖發(fā)生器，用于周期性給所述電力電纜施加高壓直流脈沖信號，以在所述電力電纜存在故障點(diǎn)時(shí)能激發(fā)該故障點(diǎn)發(fā)射出聲音信號；

7、所述參考測量站，用于基于衛(wèi)星，利用所述第一衛(wèi)星信號接收器來得到自身所在的第一坐標(biāo)位置，并給利用所述第一電磁傳感器、所述第一振動傳感器及所述第一麥克風(fēng)各自對應(yīng)實(shí)時(shí)采集到所述電力電纜被所述脈沖發(fā)生器施加有高壓直流脈沖信號時(shí)產(chǎn)生的第一磁信號、第一振動信號和第一聲音信號打上時(shí)間戳，且進(jìn)一步利用所述第一無線通信模塊將所得的第一坐標(biāo)位置以及打上時(shí)間戳的第一磁信號、第一振動信號和第一聲音信號均發(fā)送給所述移動測量站；

8、所述移動測量站，用于在每次活動安裝固定后與所述參考測量站建立通信時(shí)，基于所述衛(wèi)星，均利用所述第二衛(wèi)星信號接收器來得到每次活動安裝固定后自身所在的第二坐標(biāo)位置，并均給利用所述第二電磁傳感器、所述第二振動傳感器及所述第二麥克風(fēng)各自對應(yīng)實(shí)時(shí)采集到所述電力電纜被所述脈沖發(fā)生器施加有高壓直流脈沖信號時(shí)產(chǎn)生的第二磁信號、第二振動信號和第二聲音信號打上時(shí)間戳，且進(jìn)一步均利用所述第二無線通信模塊接收所述參考測量站所發(fā)送的第一坐標(biāo)位置以及打上時(shí)間戳的第一磁信號、第一振動信號和第一聲音信號；以及，

9、根據(jù)每次活動安裝固定后所得的第二坐標(biāo)位置以及打上時(shí)間戳的第二磁信號、第二振動信號和第二聲音信號，并結(jié)合每次所接收到所述參考測量站發(fā)送的第一坐標(biāo)位置以及打上時(shí)間戳的第一磁信號、第一振動信號和第一聲音信號，利用所述數(shù)據(jù)計(jì)算模塊確定出所述電力電纜中故障點(diǎn)的最終位置。

10、其中，所述移動測量站與所述參考測量站之間利用所述衛(wèi)星、所述第一衛(wèi)星信號接收器及所述第二衛(wèi)星信號接收器組成rtk系統(tǒng)。

11、其中，所述數(shù)據(jù)計(jì)算模塊包括：

12、測距起始時(shí)刻確定子模塊，用于確定所述移動測量站活動安裝固定后與所述參考測量站建立通信的總次數(shù)為k，并基于所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二磁信號或所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一磁信號，提取出所述移動測量站及所述參考測量站二者之間同步測量磁信號、振動信號和聲音信號時(shí)對應(yīng)1～k次的k個(gè)起始時(shí)刻；其中，k為大于1的正整數(shù)；

13、第一飛行時(shí)間測距子模塊，用于基于所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二振動信號及所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一振動信號，提取出所述移動測量站在1～k次對應(yīng)測量到第二振動信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻及所述參考測量站在1～k次對應(yīng)測量到第一振動信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻，并結(jié)合所述參考測量站在1～k次所得的第一坐標(biāo)位置以及所述移動測量站在1～k次所得的第二坐標(biāo)位置，估算出振動信號在所述電力電纜中飛行時(shí)的k個(gè)第一傳播速度，且進(jìn)一步結(jié)合所述測距起始時(shí)刻確定子模塊對應(yīng)1～k次所提取的k個(gè)起始時(shí)刻，計(jì)算出所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于振動信號的飛行時(shí)間所獲得的k個(gè)第一飛行測距距離；

14、第一強(qiáng)度測距子模塊，用于基于所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二振動信號及所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一振動信號，利用預(yù)設(shè)的第一接收信號強(qiáng)度模型，擬合得到所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于振動信號的強(qiáng)度所獲得的k個(gè)第一強(qiáng)度測距距離；

15、第二飛行時(shí)間測距子模塊，用于基于所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二聲音信號及所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一聲音信號，提取出所述移動測量站在1～k次對應(yīng)測量到第二聲音信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻及所述參考測量站在1～k次對應(yīng)測量到第一聲音信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻，并結(jié)合所述參考測量站在1～k次所得的第一坐標(biāo)位置以及所述移動測量站在1～k次所得的第二坐標(biāo)位置，估算出聲音信號在所述電力電纜中飛行時(shí)的k個(gè)第二傳播速度，且進(jìn)一步結(jié)合所述測距起始時(shí)刻確定子模塊對應(yīng)1～k次所提取的k個(gè)起始時(shí)刻，計(jì)算出所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于聲音信號在空氣中的飛行時(shí)間所獲得的k個(gè)第二飛行測距距離；

16、第二強(qiáng)度測距子模塊，用于基于所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二聲音信號及所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一聲音信號，利用預(yù)設(shè)的第二接收信號強(qiáng)度模型，擬合得到所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于聲音信號在空氣中的強(qiáng)度所獲得的k個(gè)第二強(qiáng)度測距距離；

17、第三飛行時(shí)間測距子模塊，用于利用預(yù)設(shè)的多徑消除技術(shù)，對所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二聲音信號及所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一聲音信號進(jìn)行噪聲過濾，進(jìn)一步提取出所述移動測量站在1～k次對應(yīng)過濾后第二聲音信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻及所述參考測量站在1～k次對應(yīng)過濾后第一聲音信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻，并結(jié)合所述參考測量站在1～k次所得的第一坐標(biāo)位置以及所述移動測量站在1～k次所得的第二坐標(biāo)位置，估算出聲音信號過濾后在所述電力電纜中飛行時(shí)的k個(gè)第三傳播速度，且結(jié)合所述測距起始時(shí)刻確定子模塊對應(yīng)1～k次所提取的k個(gè)起始時(shí)刻，計(jì)算出所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于聲音信號在所述電力電纜中的飛行時(shí)間所獲得的k個(gè)第三飛行測距距離；

18、第三強(qiáng)度測距子模塊，用于基于所述移動測量站在1～k次對應(yīng)過濾后第二聲音信號及所述參考測量站在1～k次對應(yīng)過濾后第一聲音信號，利用預(yù)設(shè)的第三接收信號強(qiáng)度模型，擬合得到所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于聲音信號在所述電力電纜中的強(qiáng)度的k個(gè)第三強(qiáng)度測距距離；

19、故障點(diǎn)定位子模塊，用于根據(jù)所述移動測量站在1～k次對應(yīng)所得的k個(gè)第一飛行測距距離、k個(gè)第二飛行測距距離、k個(gè)第三飛行測距距離、k個(gè)第一強(qiáng)度測距距離、k個(gè)第二強(qiáng)度測距距離及k個(gè)第三強(qiáng)度測距距離，以及所述參考測量站在1～k次對應(yīng)所得的k個(gè)第一飛行測距距離、k個(gè)第二飛行測距距離、k個(gè)第三飛行測距距離、k個(gè)第一強(qiáng)度測距距離、k個(gè)第二強(qiáng)度測距距離及k個(gè)第三強(qiáng)度測距距離，并結(jié)合預(yù)設(shè)的六個(gè)加權(quán)權(quán)重，構(gòu)建出目標(biāo)函數(shù)，且使用粒子群優(yōu)化算法及l(fā)evenberg-marquardt算法對所述目標(biāo)函數(shù)求最優(yōu)解，所得最優(yōu)解輸出為所述電力電纜中故障點(diǎn)的最終位置。

20、其中，所述目標(biāo)函數(shù)為其中，

21、為所述電力電纜中故障點(diǎn)的估算位置；p為故障點(diǎn)位置的待估量；上標(biāo)j代表測量次數(shù)，且j＝1,2,...,k；下標(biāo)r代表所述參考測量站；下標(biāo)m代表所述移動測量站；d代表距離；下標(biāo)i代表測量距離的類型；wi代表第i個(gè)加權(quán)權(quán)重，且代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第一飛行測距距離，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第一飛行測距距離，代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第一強(qiáng)度測距距離，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第一強(qiáng)度測距距離，代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第二飛行測距距離，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第二飛行測距距離，代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第二強(qiáng)度測距距離，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第二強(qiáng)度測距距離，代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第三飛行測距距離，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第三飛行測距距離；代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第三強(qiáng)度測距距離，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第三強(qiáng)度測距距離。

22、其中，通過公式計(jì)算得到所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第一飛行測距距離和所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第一飛行測距距離其中，

23、代表振動信號在所述電力電纜中飛行時(shí)對應(yīng)第k次的第一傳播速度，且代表所述參考測量站在第k次所得的第一坐標(biāo)位置；代表所述移動測量站在第k次所得的第二坐標(biāo)位置；

24、通過閾值法，得到代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)測量到的第一振動信號，代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)測量到第一振動信號的結(jié)束時(shí)刻，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)測量到的第二振動信號，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)測量到第二振動信號的結(jié)束時(shí)刻，fv為固定的閾值參數(shù)；

25、通過閾值法，得到代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)測量到的第一磁信號，代表所述參考測量站與所述移動測量站在第k次同步測量磁信號、振動信號和聲音信號時(shí)的起始時(shí)刻，fe為固定的閾值參數(shù)。

26、其中，通過公式計(jì)算得到所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第二飛行測距距離及所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第二飛行測距距離其中，

27、代表聲音信號在空氣中飛行時(shí)對應(yīng)第k次的第二傳播速度，且

28、通過閾值法，得到代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)測量到的第一聲音信號，代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)測量到第一聲音信號的結(jié)束時(shí)刻，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)測量到的第二聲音信號，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)測量到第二聲音信號的結(jié)束時(shí)刻，fs為固定的閾值參數(shù)。

29、其中，通過公式計(jì)算得到所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第三飛行測距距離及所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第三飛行測距距離其中，

30、代表聲音信號在所述電力電纜中飛行時(shí)對應(yīng)第k次的第三傳播速度，且

31、通過閾值法，得到代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)測量到的第一聲音信號經(jīng)噪聲過濾后所得的聲音信號，代表所述參考測量站在第k次對應(yīng)過濾第一聲音信號所得聲音信號的結(jié)束時(shí)刻，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)測量到的第二聲音信號經(jīng)噪聲過濾后所得的聲音信號，代表所述移動測量站在第k次對應(yīng)過第二聲音信號所得聲音信號的結(jié)束時(shí)刻，fp為固定的閾值參數(shù)。

32、其中，通過公式計(jì)算所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第一強(qiáng)度測距距離

33、通過公式計(jì)算得到所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第一強(qiáng)度測距距離

34、通過公式計(jì)算所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第二強(qiáng)度測距距離

35、通過公式計(jì)算得到所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第二強(qiáng)度測距距離

36、通過公式計(jì)算所述參考測量站在第k次對應(yīng)所得的第三強(qiáng)度測距距離

37、通過公式計(jì)算得到所述移動測量站在第k次對應(yīng)所得的第三強(qiáng)度測距距離

38、其中，gv(·)代表預(yù)設(shè)的第一接收信號強(qiáng)度模型，gs,1(·)代表預(yù)設(shè)的第二接收信號強(qiáng)度模型，gs,2(·)代表預(yù)設(shè)的第三接收信號強(qiáng)度模型，且這三個(gè)接收信號強(qiáng)度模型均是信號強(qiáng)度與距離的函數(shù)并其由具體實(shí)驗(yàn)擬合而來。

39、本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電力電纜故障溝內(nèi)定位方法，其在前述的電力電纜故障溝內(nèi)定位系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，所述方法包括以下步驟：

40、脈沖發(fā)生器周期性給電力電纜施加高壓直流脈沖信號，以在電力電纜存在故障點(diǎn)時(shí)能激發(fā)該故障點(diǎn)發(fā)射出聲音信號；

41、參考測量站得到自身所在的第一坐標(biāo)位置，并給實(shí)時(shí)采集到所述電力電纜被所述脈沖發(fā)生器施加有高壓直流脈沖信號時(shí)產(chǎn)生的第一磁信號、第一振動信號和第一聲音信號打上時(shí)間戳，且進(jìn)一步將所得的第一坐標(biāo)位置以及打上時(shí)間戳的第一磁信號、第一振動信號和第一聲音信號均發(fā)送給移動測量站；

42、所述移動測量站在每次活動安裝固定后與所述參考測量站建立通信時(shí)，得到每次活動安裝固定后自身所在的第二坐標(biāo)位置以及給實(shí)時(shí)采集到所述電力電纜被所述脈沖發(fā)生器施加有高壓直流脈沖信號時(shí)產(chǎn)生的第二磁信號、第二振動信號和第二聲音信號打上時(shí)間戳，并結(jié)合每次所接收到所述參考測量站發(fā)送的第一坐標(biāo)位置以及打上時(shí)間戳的第一磁信號、第一振動信號和第一聲音信號，確定出所述電力電纜中故障點(diǎn)的最終位置。

43、其中，所述移動測量站在每次活動安裝固定后與所述參考測量站建立通信時(shí)，得到每次活動安裝固定后自身所在的第二坐標(biāo)位置以及給實(shí)時(shí)采集到所述電力電纜被所述脈沖發(fā)生器施加有高壓直流脈沖信號時(shí)產(chǎn)生的第二磁信號、第二振動信號和第二聲音信號打上時(shí)間戳，并結(jié)合每次所接收到所述參考測量站發(fā)送的第一坐標(biāo)位置以及打上時(shí)間戳的第一磁信號、第一振動信號和第一聲音信號，確定出所述電力電纜中故障點(diǎn)的最終位置的具體步驟包括：

44、確定所述移動測量站活動安裝固定后與所述參考測量站建立通信的總次數(shù)為k，并基于所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二磁信號或所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一磁信號，提取出所述移動測量站及所述參考測量站二者之間同步測量磁信號、振動信號和聲音信號時(shí)對應(yīng)1～k次的k個(gè)起始時(shí)刻；其中，k為大于1的正整數(shù)；

45、基于所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二振動信號及所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一振動信號，提取出所述移動測量站在1～k次對應(yīng)測量到第二振動信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻及所述參考測量站在1～k次對應(yīng)測量到第一振動信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻，并結(jié)合所述參考測量站在1～k次所得的第一坐標(biāo)位置以及所述移動測量站在1～k次所得的第二坐標(biāo)位置，估算出振動信號在所述電力電纜中飛行時(shí)的k個(gè)第一傳播速度，且進(jìn)一步結(jié)合對應(yīng)1～k次所提取的k個(gè)起始時(shí)刻，計(jì)算出所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于振動信號的飛行時(shí)間所獲得的k個(gè)第一飛行測距距離；

46、基于所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二振動信號及所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一振動信號，利用預(yù)設(shè)的第一接收信號強(qiáng)度模型，擬合得到所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于振動信號的強(qiáng)度所獲得的k個(gè)第一強(qiáng)度測距距離；

47、基于所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二聲音信號及所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一聲音信號，提取出所述移動測量站在1～k次對應(yīng)測量到第二聲音信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻及所述參考測量站在1～k次對應(yīng)測量到第一聲音信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻，并結(jié)合所述參考測量站在1～k次所得的第一坐標(biāo)位置以及所述移動測量站在1～k次所得的第二坐標(biāo)位置，估算出聲音信號在所述電力電纜中飛行時(shí)的k個(gè)第二傳播速度，且進(jìn)一步結(jié)合對應(yīng)1～k次所提取的k個(gè)起始時(shí)刻，計(jì)算出所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于聲音信號在空氣中的飛行時(shí)間所獲得的k個(gè)第二飛行測距距離；

48、基于所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二聲音信號及所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一聲音信號，利用預(yù)設(shè)的第二接收信號強(qiáng)度模型，擬合得到所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于聲音信號在空氣中的強(qiáng)度所獲得的k個(gè)第二強(qiáng)度測距距離；

49、利用預(yù)設(shè)的多徑消除技術(shù)，對所述移動測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第二聲音信號及所述參考測量站在1～k次所采集到的打上時(shí)間戳的第一聲音信號進(jìn)行噪聲過濾，進(jìn)一步提取出所述移動測量站在1～k次對應(yīng)過濾后第二聲音信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻及所述參考測量站在1～k次對應(yīng)過濾后第一聲音信號的k個(gè)結(jié)束時(shí)刻，并結(jié)合所述參考測量站在1～k次所得的第一坐標(biāo)位置以及所述移動測量站在1～k次所得的第二坐標(biāo)位置，估算出聲音信號過濾后在所述電力電纜中飛行時(shí)的k個(gè)第三傳播速度，且結(jié)合對應(yīng)1～k次所提取的k個(gè)起始時(shí)刻，計(jì)算出所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于聲音信號在所述電力電纜中的飛行時(shí)間所獲得的k個(gè)第三飛行測距距離；

50、基于所述移動測量站在1～k次對應(yīng)過濾后第二聲音信號及所述參考測量站在1～k次對應(yīng)過濾后第一聲音信號，利用預(yù)設(shè)的第三接收信號強(qiáng)度模型，擬合得到所述移動測量站及所述參考測量站各自在1～k次基于聲音信號在所述電力電纜中的強(qiáng)度的k個(gè)第三強(qiáng)度測距距離；

51、根據(jù)所述移動測量站在1～k次對應(yīng)所得的k個(gè)第一飛行測距距離、k個(gè)第二飛行測距距離、k個(gè)第三飛行測距距離、k個(gè)第一強(qiáng)度測距距離、k個(gè)第二強(qiáng)度測距距離及k個(gè)第三強(qiáng)度測距距離，以及所述參考測量站在1～k次對應(yīng)所得的k個(gè)第一飛行測距距離、k個(gè)第二飛行測距距離、k個(gè)第三飛行測距距離、k個(gè)第一強(qiáng)度測距距離、k個(gè)第二強(qiáng)度測距距離及k個(gè)第三強(qiáng)度測距距離，并結(jié)合預(yù)設(shè)的六個(gè)加權(quán)權(quán)重，構(gòu)建出目標(biāo)函數(shù)，且使用粒子群優(yōu)化算法及l(fā)evenberg-marquardt算法對所述目標(biāo)函數(shù)求最優(yōu)解，所得最優(yōu)解輸出為所述電力電纜中故障點(diǎn)的最終位置。

52、實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果：

53、1、本發(fā)明能夠基于衛(wèi)星、振動信號、磁信號和聲音信號來實(shí)現(xiàn)電力電纜故障快速定位，從而能實(shí)現(xiàn)對城市中電纜溝槽復(fù)雜環(huán)境中的電力電纜故障點(diǎn)快速精準(zhǔn)定位，為電力電纜的安全運(yùn)行和風(fēng)險(xiǎn)管理提供工具和手段，因此具有穩(wěn)定性好、定位精度高及定位速度快等優(yōu)勢，能達(dá)到減少人力排查、挖掘溝槽的目的；

54、2、本發(fā)明利用衛(wèi)星，將參考測量站和移動測量站組成rtk系統(tǒng)，進(jìn)而獲得高精度的位置信息，再基于參考測量站和移動測量站的坐標(biāo)信息，實(shí)時(shí)標(biāo)定電力電纜中的振動信號和聲信號傳播速度，以及大氣中的聲信號傳播速度，進(jìn)而提高距離估計(jì)精度；

55、3、本發(fā)明將目標(biāo)函數(shù)中故障點(diǎn)位置估計(jì)問題轉(zhuǎn)換成非線性加權(quán)最小二乘的問題，再利用啟發(fā)式算法進(jìn)行求解來實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)定位精度會逐步提高。