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動力電纜對監測信號電纜串擾的不確定性分析
在煤礦井下，由于空間狹小、大型機電設備相對集中，動力電纜與監測信號電纜間的距離較近。當兩者并行鋪設時，動力電纜上的浪涌騷擾或諧波騷擾會在監測信號電纜上產生感應電壓和感應電流，可能覆蓋原本傳感器傳輸的監控信號，導致信息失真，嚴重時甚至威脅電氣設備和人員的安全。
由于礦井下電磁環境復雜及空間條件特殊，輸入參數存在很大的不確定性。傳統的串擾計算研究大多基于確定性輸入參數，而針對不確定性輸入參數的串擾分析顯得尤為必要。
首先，為了有效削弱串擾的影響，在礦井監測等涉及重要人身及設備安全的領域中，多采用屏蔽電纜實現數據傳輸。然而，隨著煤礦井下電磁環境和屏蔽信號電纜結構的復雜化，屏蔽信號電纜串擾響應中變量的不確定性總是存在。因此，固定變量對串擾的影響規律分析顯得不夠全面。
針對上述問題，已有研究應用時域有限差分方法(FDTD)求解傳輸線串擾模型，并建立了屏蔽電纜傳輸線的串擾模型。通過該方法，可以計算屏蔽電纜的轉移阻抗和電感電容矩陣，進而分析串擾響應。此外，研究還考慮了礦井下浪涌、諧波騷擾的來源與數學表達式，以及動力電纜與監測信號電纜的布局情況及其分類。
在不確定性分析方面，研究基于隨機配點法(SC)和多項式混沌展開法(PCE)構建了動力電纜對監測信號電纜串擾響應的不確定度量化模型。通過該模型，對串擾的不確定度進行了量化分析，得到了監測信號電纜首末端電壓幅值的95%置信區間、均值和標準差等統計量。此外，應用結合多項式混沌展開法的方差分解法，研究了監測信號電纜的串擾響應對不確定性輸入參數的敏感度，驗證了參數敏感度結論的正確性。
綜上所述，研究礦井動力電纜對監測信號電纜串擾的不確定性分析，不僅可以為煤礦井下動力電纜與監測信號電纜的布局設計提供參考，還可以為串擾防護措施的制定提供科學依據。隨著技術的發展，未來還需要進一步探索更高效、準確的串擾不確定性分析方法，以保障礦井安全監控系統的正常運行，確保礦井作業人員和電氣設備的安全。