[发明专利]使用VLF TD测量数据诊断电缆的状态并测量其剩余寿命的装置和方法

权利要求书

1.一种用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，包括：

威布尔建模单元，其通过累计针对施加到电缆的多个电压等级中的每一个所测量出的VLF TD信号数据来执行威布尔分布建模，其中TD为tanδ；

距离限制单元，其针对每个测量距离，将所累计的VLF TD信号数据的威布尔分布与所累计的VLF TD信号数据的预设威布尔分布进行比较，以限定测量限制距离；

数据类型分类单元，其基于所限定的测量限制距离，针对每个类型对VLF TD信号数据进行分类；

量化表示单元，其量化地表示所分类的类型；

归一化单元，其将所述VLF TD信号数据和VLF TD信号偏差DTD以及从所述量化表示单元获取的VLF TD信号数据和偏差的斜率SKIRT表示为离散分布，并且对所述离散分布进行归一化，以获取归一化分布；

3D构建单元，其以获取的归一化分布构建3D矩阵；

风险等级计算单元，其基于所述3D矩阵中测量出的距离，将所述电缆的风险等级计算为各预设风险等级之一；以及

寿命测量单元，其基于所述3D矩阵来测量所述电缆的剩余寿命，其中，根据基准故障概率、退化速度、边际率、余量率、故障可靠性等级以及故障确定时间，所述剩余寿命测量单元计算电缆更换工作的成本、基准故障概率、与故障密度匹配的位置中的至少任一个，以测量所述电缆的剩余寿命。

2.如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述数据类型分类单元将所述VLF TD信号数据分类为趋势和模式，所述趋势主要地分类为线性和非线性类型，所述线性模式分类为正、负和恒定类型，所述非线性模式分类为振荡类型。

3.如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述量化表示单元包括：

虚拟连线函数表示单元，其生成连接所述VLF TD信号数据当中的最大值和最小值的虚拟连线；

虚拟连线标准偏差获取单元，其针对所生成的虚拟连线和所述VLF TD信号数据，获取虚拟标准偏差STDEV_虚拟；

校正变量获取单元，其获取校正变量，用于校正获取的虚拟连线标准偏差和所述VLFTD信号数据；以及

SKIRT获取单元，其通过将获取的校正变量乘以虚拟连线斜率来获取SKIRT。

4.如权利要求3所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述校正变量获取单元校正所述VLF TD信号数据的数值对于所述虚拟连线的拟合程度以及所述VLF TD信号数据的量化等级。

5.如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述归一化单元获取归一化分布，用于将所述VLF TD信号数据和DTD的离散分布的X和Y轴的值以及所述VLF TD信号数据和SKIRT的离散分布的X和Y轴的值归一化为从0到1的归一化值。

6.如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述3D构建单元以取作归一化后的VLF TD数据的X轴、取作归一化后的DTD的Y轴以及取作归一化后的SKIRT的Z轴来构建3D矩阵。

7.如权利要求1所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述风险等级计算单元计算从所述3D矩阵的原点的坐标(0，0，0)到特定位置矢量(x，y，z)的距离，并且基于计算出的结果来计算所述电缆的风险等级。

8.如权利要求7所述的用于诊断电缆的状态并且测量其剩余寿命的装置，其中，所述预设风险等级分类并且设置到对应于现存距离范围的多个风险等级。