一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及油田電纜傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)。其包括電纜、第一電流轉(zhuǎn)換單元、第二電流轉(zhuǎn)換單元、第一檢測單元、第二檢測單元、第一比較單元、第二比較單元、第一信號濾波單元、第二信號濾波單元以及計算單元。本實用新型運用惠斯通電橋原理，利用時域反射計TDR(Time-DomainReflectometry)技術(shù)檢測油井地下電纜，根據(jù)故障檢測信號的延遲時間以及在電纜的傳遞速度，最終得出故障的具體位置。本實用新型可在線檢測，定位精確、效率高，節(jié)省大量時間，并且降低成本，具有極大的社會效益和經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油田電纜傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在油井電力行業(yè)中，在一些復(fù)雜的電力系統(tǒng)中，要找到地下電纜線路的故障是十分困難的事。在油田電纜系統(tǒng)中探測故障是一件非常費時的事，并且會導(dǎo)致井下作業(yè)的暫停，影響油田開采進度。在油田操作過程中會不可避免的損壞電纜，目前檢測油田電纜設(shè)備技術(shù)要求較高而且操作工程復(fù)雜化，只有受過嚴格培訓(xùn)的操作人員才能使用，這類技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用范圍受限。在油田方面，電纜機械外力損傷最為常見，很多故障是由于電纜安裝時不小心造成的機械損傷或安裝后靠近電纜路徑施工作業(yè)造成的機械損傷而直接引起的。有時如果損傷輕微，在幾個月甚至幾年后損傷部位的破壞才發(fā)展到電纜外保護層穿孔，潮氣侵入而導(dǎo)致?lián)p傷部位徹底崩潰形成電纜接地、相間短路等故障。
[0003]目前針對于油田電纜檢測方法一般是將電纜接220V電，通過感應(yīng)電筆或數(shù)字萬用表在外皮上探測故障點，這種方法精密度較差而且對于地下電纜檢測十分不便。電纜故障探測儀都是適用于鋪埋在地下的電力電纜和通訊電纜，但是設(shè)備復(fù)雜，價格較高，更重要的是安全可靠性不高，具有一定危險，不適用于油田電纜檢測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)，包括電纜、第一電流轉(zhuǎn)換單元、第二電流轉(zhuǎn)換單元、第一檢測單元、第二檢測單元、第一比較單元、第二比較單元、第一信號濾波單元、第二信號濾波單元以及計算單元，所述第一電流轉(zhuǎn)換單元上端與電纜連接，所述第一電流轉(zhuǎn)換單元下端與所述第一檢測單元連接，所述第一檢測單元一端與所述第一電流轉(zhuǎn)換單元連接，所述第一檢測單元另一端分別與所述第一比較單元和第一信號濾波單元連接，所述計算單元一端與所述第一信號濾波單元連接，所述計算單元另一端與所述第二信號濾波單元連接，所述第二信號濾波單元與所述第二檢測單元一端連接，所述第二檢測單元另一端分別與所述第二比較單元以及第二電流轉(zhuǎn)換單元一端連接，所述第二電流轉(zhuǎn)換單元另一端與電纜連接。
[0006]所述第一電流轉(zhuǎn)換單元以及第二電流轉(zhuǎn)換單元分別連接所述電纜前后兩端。
[0007]所述第一檢測單元以及第二檢測單元均安裝有小波轉(zhuǎn)換裝置。
[0008]所述計算單元安裝有記錄設(shè)備及顯示屏。
[0009]所述第一比較單元以及第二比較單元可設(shè)置比較參數(shù)。
[0010]所述計算單元還安裝鍵盤，可手動輸入指令。
[0011]本實用新型操作原理為:首先第一電流轉(zhuǎn)換單元以及第二電流轉(zhuǎn)換單元采集電纜電流的初始信號，并將初始信號傳送給第一檢測單元及第二檢測單元。所述第一檢測單元及第二檢測單元將初始信號進行小波轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成低頻率的第一近似信號和高頻率的第一詳細信號，同時第一比較單元以及第二比較單元接收第一詳細信號，并與比較參數(shù)進行對t匕，所述比較參數(shù)可根據(jù)負荷狀態(tài)及故障電阻進行調(diào)整，當?shù)谝辉敿毿盘柎笥谒霰容^參數(shù)時，說明有故障產(chǎn)生并將結(jié)果傳送給所述第一檢測單元及第二檢測單元。所述第一檢測單元及第二檢測單元接收到故障信號并將第一近似信號進行小波轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生第二近似信號和第二詳細信號，所述第一檢測單元及第二檢測單元將第一詳細信號及第二詳細信號傳送給第一信號濾波單元及第二信號濾波單元，所述第一信號濾波單元及第二信號濾波單元接收第一詳細信號以及第二詳細信號，基于第一詳細信號以及第二詳細信號數(shù)值，產(chǎn)生第一濾波信號，同時第一信號濾波單兀及第二信號濾波單兀基于第一濾波信號及第一詳細信號產(chǎn)生第二濾波信號。然后，再將第二濾波信號和第一詳細信號的絕對值進行比較，若第二濾波信號的絕對值大于第一詳細信號的絕對值則會傳輸給計算單元一個故障檢測信號，計算單元對故障檢測信號進行分析處理，計算故障檢測信號的延遲時間以及在電纜的傳遞速度，最終得出故障在電纜中的具體位置。
[0012]本實用新型優(yōu)點在于運用惠斯通電橋原理,利用時域反射計TDR(Time-DomainReflectometry)技術(shù)檢測油井地下電纜，可在線檢測，定位更加精確。本實用新型優(yōu)點在于效率高，節(jié)省大量時間，并且降低成本，具有極大的社會效益和經(jīng)濟效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0014]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型流程圖；

【具體實施方式】
[0016]以下參照附圖，詳細說明本實用新型一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)。
[0017]一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)，包括電纜1、第一電流轉(zhuǎn)換單元2a、第二電流轉(zhuǎn)換單元2b、第一檢測單元3a、第二檢測單元3b、第一比較單元4a、第二比較單元4b、第一信號濾波單元5a、第二信號濾波單元5b以及計算單元6。
[0018]所述第一檢測單元3a以及第二檢測單元3b均安裝有小波轉(zhuǎn)換裝置。
[0019]所述電纜I兩端分別與所述第一電流轉(zhuǎn)換單元2a及第二電流轉(zhuǎn)換單元2b連接，所述第一電流轉(zhuǎn)換單元2a下接第一檢測單元3a,所述第一電流轉(zhuǎn)換單元2a采集電流初始信號并將信號傳送給第一檢測單元3a，所述第一檢測單元3a下端分別與所述第一比較單元4a及第一信號濾波單元5a連接，所述第一檢測單元3a采用小波轉(zhuǎn)換將電流初始信號轉(zhuǎn)換成第一近似信號和第一詳細信號，所述第一比較單元4a將第一詳細信號跟比較參數(shù)進行比較，得出故障信息。所述比較參數(shù)可根據(jù)負荷狀態(tài)及故障電阻進行調(diào)整。第一檢測單元3a將第一近似信號進行小波轉(zhuǎn)換得出第二近似信號和第二詳細信號，所述第一信號濾波單元5a接收第一詳細信號及第二詳細信號，基于第一詳細信號及第二詳細信號輸出第一濾波信號，所述計算單元6 —端與所述第一信號濾波單元5a連接，另一端與所述第二信號濾波單元5b連接。
[0020]所述第二電流轉(zhuǎn)換單元2b下接第二檢測單元3b，所述第二電流轉(zhuǎn)換單元2b采集初始信號，并將初始信號傳送給第二檢測單元3b，第二檢測單元3b小波轉(zhuǎn)換也產(chǎn)生第一近似信號和第一詳細信號，所述第二檢測單元3b下接第二比較單元4b及第二信號濾波單元5b，所述第二比較單元4b對第一詳細信號及比較參數(shù)進行對比，當大于比較參數(shù)時，向第二檢測單元3b發(fā)送故障信息，所述第二檢測單元3b將第一近似信號進行小波轉(zhuǎn)化，也同樣產(chǎn)生第二近似信號和第二詳細信號。
[0021 ] 所述第一信號濾波單元5a及第二信號濾波單元5b接收第一詳細信號以及第二詳細信號，基于第一詳細信號以及第二詳細信號數(shù)值，產(chǎn)生第一濾波信號，同時第一信號濾波單兀5a及第二信號濾波單兀5b基于第一濾波信號及第一詳細信號產(chǎn)生第二濾波信號。然后，再將第二濾波信號和第一詳細信號的絕對值進行比較，若第二濾波信號的絕對值大于第一詳細信號的絕對值則會傳輸給計算單元6 —個故障檢測信號。所述計算單元6對故障檢測信號進行分析處理，計算故障檢測信號的延遲時間以及在電纜的傳遞速度，最終得出故障在電纜中的具體位置，所述計算單元6安裝有記錄設(shè)備及顯示屏，可及時記錄故障信息，所述顯示屏直觀顯示故障信息，方便檢查。所述計算單元還安裝鍵盤，可手動輸入指令，方便操作。
【權(quán)利要求】
1.一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)，其特征在于:包括電纜、第一電流轉(zhuǎn)換單元、第二電流轉(zhuǎn)換單元、第一檢測單元、第二檢測單元、第一比較單元、第二比較單元、第一信號濾波單元、第二信號濾波單元以及計算單元，所述第一電流轉(zhuǎn)換單元上端與電纜連接，所述第一電流轉(zhuǎn)換單元下端與所述第一檢測單元連接，所述第一檢測單元一端與所述第一電流轉(zhuǎn)換單元連接，所述第一檢測單元另一端分別與所述第一比較單元和第一信號濾波單元連接，所述計算單元一端與所述第一信號濾波單元連接，所述計算單元另一端與所述第二信號濾波單元連接，所述第二信號濾波單元與所述第二檢測單元一端連接，所述第二檢測單元另一端分別與所述第二比較單元以及第二電流轉(zhuǎn)換單元一端連接，所述第二電流轉(zhuǎn)換單元另一端與電纜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電流轉(zhuǎn)換單元以及第二電流轉(zhuǎn)換單元分別連接所述電纜前后兩端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)，其特征在于:所述第一檢測單元以及第二檢測單元均安裝有小波轉(zhuǎn)換裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)，其特征在于:所述計算單元安裝有記錄設(shè)備及顯示屏。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)，其特征在于:所述第一比較單元以及第二比較單元可設(shè)置比較參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田電纜故障檢測定位系統(tǒng)，其特征在于:所述計算單元還安裝鍵盤，可手動輸入指令。
【文檔編號】G01R31/08GK204028281SQ201420463329
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】段麗麗, 吳燕平, 劉其長, 劉愛芳, 韓明濤, 曾雪梅 申請人:段麗麗