一种油田电缆故障检测定位系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及油田电缆传输【技术领域】，尤其是一种油田电缆故障检测定位系统。其包括电缆、第一电流转换单元、第二电流转换单元、第一检测单元、第二检测单元、第一比较单元、第二比较单元、第一信号滤波单元、第二信号滤波单元以及计算单元。本实用新型运用惠斯通电桥原理，利用时域反射计TDR(Time-DomainReflectometry)技术检测油井地下电缆，根据故障检测信号的延迟时间以及在电缆的传递速度，最终得出故障的具体位置。本实用新型可在线检测，定位精确、效率高，节省大量时间，并且降低成本，具有极大的社会效益和经济效益。
【专利说明】一种油田电缆故障检测定位系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油田电缆传输【技术领域】，尤其是一种油田电缆故障检测定位系统。
【背景技术】
[0002]在油井电力行业中，在一些复杂的电力系统中，要找到地下电缆线路的故障是十分困难的事。在油田电缆系统中探测故障是一件非常费时的事，并且会导致井下作业的暂停，影响油田开采进度。在油田操作过程中会不可避免的损坏电缆，目前检测油田电缆设备技术要求较高而且操作工程复杂化，只有受过严格培训的操作人员才能使用，这类技术设备的应用范围受限。在油田方面，电缆机械外力损伤最为常见，很多故障是由于电缆安装时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆路径施工作业造成的机械损伤而直接引起的。有时如果损伤轻微，在几个月甚至几年后损伤部位的破坏才发展到电缆外保护层穿孔，潮气侵入而导致损伤部位彻底崩溃形成电缆接地、相间短路等故障。
[0003]目前针对于油田电缆检测方法一般是将电缆接220V电，通过感应电笔或数字万用表在外皮上探测故障点，这种方法精密度较差而且对于地下电缆检测十分不便。电缆故障探测仪都是适用于铺埋在地下的电力电缆和通讯电缆，但是设备复杂，价格较高，更重要的是安全可靠性不高，具有一定危险，不适用于油田电缆检测。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是如何克服现有技术存在的不足，提供一种油田电缆故障检测定位系统。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:一种油田电缆故障检测定位系统，包括电缆、第一电流转换单元、第二电流转换单元、第一检测单元、第二检测单元、第一比较单元、第二比较单元、第一信号滤波单元、第二信号滤波单元以及计算单元，所述第一电流转换单元上端与电缆连接，所述第一电流转换单元下端与所述第一检测单元连接，所述第一检测单元一端与所述第一电流转换单元连接，所述第一检测单元另一端分别与所述第一比较单元和第一信号滤波单元连接，所述计算单元一端与所述第一信号滤波单元连接，所述计算单元另一端与所述第二信号滤波单元连接，所述第二信号滤波单元与所述第二检测单元一端连接，所述第二检测单元另一端分别与所述第二比较单元以及第二电流转换单元一端连接，所述第二电流转换单元另一端与电缆连接。
[0006]所述第一电流转换单元以及第二电流转换单元分别连接所述电缆前后两端。
[0007]所述第一检测单元以及第二检测单元均安装有小波转换装置。
[0008]所述计算单元安装有记录设备及显示屏。
[0009]所述第一比较单元以及第二比较单元可设置比较参数。
[0010]所述计算单元还安装键盘，可手动输入指令。
[0011]本实用新型操作原理为:首先第一电流转换单元以及第二电流转换单元采集电缆电流的初始信号，并将初始信号传送给第一检测单元及第二检测单元。所述第一检测单元及第二检测单元将初始信号进行小波转换，转换成低频率的第一近似信号和高频率的第一详细信号，同时第一比较单元以及第二比较单元接收第一详细信号，并与比较参数进行对t匕，所述比较参数可根据负荷状态及故障电阻进行调整，当第一详细信号大于所述比较参数时，说明有故障产生并将结果传送给所述第一检测单元及第二检测单元。所述第一检测单元及第二检测单元接收到故障信号并将第一近似信号进行小波转换，产生第二近似信号和第二详细信号，所述第一检测单元及第二检测单元将第一详细信号及第二详细信号传送给第一信号滤波单元及第二信号滤波单元，所述第一信号滤波单元及第二信号滤波单元接收第一详细信号以及第二详细信号，基于第一详细信号以及第二详细信号数值，产生第一滤波信号，同时第一信号滤波单兀及第二信号滤波单兀基于第一滤波信号及第一详细信号产生第二滤波信号。然后，再将第二滤波信号和第一详细信号的绝对值进行比较，若第二滤波信号的绝对值大于第一详细信号的绝对值则会传输给计算单元一个故障检测信号，计算单元对故障检测信号进行分析处理，计算故障检测信号的延迟时间以及在电缆的传递速度，最终得出故障在电缆中的具体位置。
[0012]本实用新型优点在于运用惠斯通电桥原理,利用时域反射计TDR(Time-DomainReflectometry)技术检测油井地下电缆，可在线检测，定位更加精确。本实用新型优点在于效率高，节省大量时间，并且降低成本，具有极大的社会效益和经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0014]图1是本实用新型结构示意图；
[0015]图2是本实用新型流程图；
【具体实施方式】
[0016]以下参照附图，详细说明本实用新型一种油田电缆故障检测定位系统。
[0017]一种油田电缆故障检测定位系统，包括电缆1、第一电流转换单元2a、第二电流转换单元2b、第一检测单元3a、第二检测单元3b、第一比较单元4a、第二比较单元4b、第一信号滤波单元5a、第二信号滤波单元5b以及计算单元6。
[0018]所述第一检测单元3a以及第二检测单元3b均安装有小波转换装置。
[0019]所述电缆I两端分别与所述第一电流转换单元2a及第二电流转换单元2b连接，所述第一电流转换单元2a下接第一检测单元3a,所述第一电流转换单元2a采集电流初始信号并将信号传送给第一检测单元3a，所述第一检测单元3a下端分别与所述第一比较单元4a及第一信号滤波单元5a连接，所述第一检测单元3a采用小波转换将电流初始信号转换成第一近似信号和第一详细信号，所述第一比较单元4a将第一详细信号跟比较参数进行比较，得出故障信息。所述比较参数可根据负荷状态及故障电阻进行调整。第一检测单元3a将第一近似信号进行小波转换得出第二近似信号和第二详细信号，所述第一信号滤波单元5a接收第一详细信号及第二详细信号，基于第一详细信号及第二详细信号输出第一滤波信号，所述计算单元6 —端与所述第一信号滤波单元5a连接，另一端与所述第二信号滤波单元5b连接。
[0020]所述第二电流转换单元2b下接第二检测单元3b，所述第二电流转换单元2b采集初始信号，并将初始信号传送给第二检测单元3b，第二检测单元3b小波转换也产生第一近似信号和第一详细信号，所述第二检测单元3b下接第二比较单元4b及第二信号滤波单元5b，所述第二比较单元4b对第一详细信号及比较参数进行对比，当大于比较参数时，向第二检测单元3b发送故障信息，所述第二检测单元3b将第一近似信号进行小波转化，也同样产生第二近似信号和第二详细信号。
[0021 ] 所述第一信号滤波单元5a及第二信号滤波单元5b接收第一详细信号以及第二详细信号，基于第一详细信号以及第二详细信号数值，产生第一滤波信号，同时第一信号滤波单兀5a及第二信号滤波单兀5b基于第一滤波信号及第一详细信号产生第二滤波信号。然后，再将第二滤波信号和第一详细信号的绝对值进行比较，若第二滤波信号的绝对值大于第一详细信号的绝对值则会传输给计算单元6 —个故障检测信号。所述计算单元6对故障检测信号进行分析处理，计算故障检测信号的延迟时间以及在电缆的传递速度，最终得出故障在电缆中的具体位置，所述计算单元6安装有记录设备及显示屏，可及时记录故障信息，所述显示屏直观显示故障信息，方便检查。所述计算单元还安装键盘，可手动输入指令，方便操作。
【权利要求】
1.一种油田电缆故障检测定位系统，其特征在于:包括电缆、第一电流转换单元、第二电流转换单元、第一检测单元、第二检测单元、第一比较单元、第二比较单元、第一信号滤波单元、第二信号滤波单元以及计算单元，所述第一电流转换单元上端与电缆连接，所述第一电流转换单元下端与所述第一检测单元连接，所述第一检测单元一端与所述第一电流转换单元连接，所述第一检测单元另一端分别与所述第一比较单元和第一信号滤波单元连接，所述计算单元一端与所述第一信号滤波单元连接，所述计算单元另一端与所述第二信号滤波单元连接，所述第二信号滤波单元与所述第二检测单元一端连接，所述第二检测单元另一端分别与所述第二比较单元以及第二电流转换单元一端连接，所述第二电流转换单元另一端与电缆连接。
2.根据权利要求1所述的一种油田电缆故障检测定位系统，其特征在于:所述第一电流转换单元以及第二电流转换单元分别连接所述电缆前后两端。
3.根据权利要求1所述的一种油田电缆故障检测定位系统，其特征在于:所述第一检测单元以及第二检测单元均安装有小波转换装置。
4.根据权利要求1所述的一种油田电缆故障检测定位系统，其特征在于:所述计算单元安装有记录设备及显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种油田电缆故障检测定位系统，其特征在于:所述第一比较单元以及第二比较单元可设置比较参数。
6.根据权利要求1所述的一种油田电缆故障检测定位系统，其特征在于:所述计算单元还安装键盘，可手动输入指令。
【文档编号】G01R31/08GK204028281SQ201420463329
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】段丽丽, 吴燕平, 刘其长, 刘爱芳, 韩明涛, 曾雪梅 申请人:段丽丽