研究目的
利用基于时频域反射测量结果的聚类算法，检测并识别核电站多芯控制与仪表电缆中的故障位置及故障线路。
研究成果
所提出的聚类TFDR方法通过开路和热故障场景的实验验证，成功检测并识别了多芯电缆中的故障位置及故障线路。该方法能够实现电缆健康状态的在线监测与定量评估，为核电站基于状态的维护提供支持。
研究不足
该方法可能易受噪声和串扰影响，其准确性取决于入射信号的设计和聚类参数。它特定于多芯电缆，针对不同电缆类型或环境可能需要调整。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用时频域反射法（TFDR）结合K均值聚类算法。TFDR包括设计最优入射信号、测量反射信号，并通过时频互相关和相位同步进行分析。聚类算法对数据进行分组以区分故障线路与正常线路。
2：样本选择与数据来源：
实验在一根4芯无卤绝缘（HFI）电缆上进行，模拟两种故障场景：接线端子处的开路故障和加热箱引发的热故障。
3：实验设备与材料清单：
设备包括任意波形发生器（AWG）、数字存储示波器（DSO）、信号处理系统、加热箱及电缆。材料为4芯HFI电缆。
4：实验流程与操作步骤：
由AWG生成入射信号并施加于电缆，DSO测量反射信号后进行时频分析，对互相关和相位同步结果执行聚类运算。
5：数据分析方法：
采用欧氏距离的K均值聚类分析数据，通过结果解读确定故障位置及故障线路。
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Arbitrary Waveform Generator
AWG
Generates the designed incident signal for application to the cable.
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Digital Storage Oscilloscope
DSO
Measures the reflected signal from the cable.
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Heating Chamber
Simulates external thermal stress to induce faults in the cable.
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Signal Processing System
Processes the measured signals and performs time-frequency analysis.
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