[发明专利]一种电力电缆故障放电声智能识别方法

说明书

一种电力电缆故障放电声智能识别方法，属于电力电缆故障探测领域。其特征在于：包括如下步骤：步骤1，采样声音信号并进行模数转换；步骤2，数据预处理和特征提取；步骤3，将提取到的声音信号的特征向量送入支持向量机进行识别并得到判断结果；步骤4，当前声音信号如果是电缆故障放电声，顺序执行步骤5～步骤7，如果是非电缆故障放电声，执行步骤7；步骤5，保存当前声音信号的数据；步骤6，进行相关系数的计算；步骤7，显示判断结果及声音信号波形。在本电力电缆故障放电声智能识别方法中，基于支持向量机且能够自动识别电力电缆故障放电声音，摆脱长期以来依赖测试者个人经验的制约，大大提升电力电缆故障定点的工作效率。

技术领域

一种电力电缆故障放电声智能识别方法，属于电力电缆故障探测领域。

背景技术

电力电缆在城市地下电网、工矿企业的内部供电线路和过江、过海的水下输电线路中有广泛的应用。电缆一旦发生故障，会给企业生产造成停电损失，给居民生活带来不便，因此电缆发生故障后需要尽快查找到故障进行修复。

查找电缆故障一般需要经过故障诊断、故障测距和故障定点三个步骤。故障诊断是用万用表等工具和设备检查电缆各相的连通性、故障相的绝缘阻值，目的是判明故障性质，为后续步骤选择合适的测试方法；故障测距是用仪器测出故障点与测试点之间电缆的长度，目的是大体确定电缆故障所在的区域，缩小故障查找的范围；故障定点是用仪器探测故障信号的强度或者到达时间，目的是逐渐接近并最终确认故障的位置。

目前在电缆故障定点环节，国内外主要通过探测电缆故障放电声音的方法查找故障点。该方法有两种实现方式：声测法和声磁同步法。

声测法的工作原理是利用置于地面的声测探头接收电缆故障点放电声音，声音信号由探头传递到主机，经过滤波、放大等处理，再由主机将处理后的声音信号传送到侦听耳机，供测试者侦听和识别，测试者通过分析比较不同位置故障放电声音的强弱变化，判断故障点的远近或者位置。

声磁同步法的工作原理是利用置于地面的声磁同步探测探头同步接收电缆故障点放电产生的声音信号和电磁场信号，声音和电磁场信号由探头传递到主机，主机对两种信号进行滤波、放大等处理，然后将声音信号送到侦听耳机，同时将声音和磁场波形以及两种信号到达时刻之间的差值(声磁延时)显示在屏幕上。测试者综合耳机侦听到的声音和主机显示的信息进行分析，识别故障放电声音，判断故障点的远近或者位置。

目前声测法和声磁同步法在故障放电声音识别方面仍然存在如下不足之处：(1)故障放电声音识别完全依靠测试者个人经验，经验不足的测试者很难准确识别故障放电声音。(2)由于测试现场存在大量的环境噪声和干扰，因此即使有经验的测试者往往也难以准确区分和识别故障放电声音。(3)人工识别故障放电声音的培训时间长，成本高，而且人工识别故障放电声音的经验和技能脱离现场环境难以传授和继承。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于支持向量机且能够自动识别电力电缆故障放电声音，摆脱长期以来依赖测试者个人经验的制约，大大提升电力电缆故障定点工作效率的电力电缆故障放电声智能识别方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该电力电缆故障放电声智能识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，在电缆故障放电时刻开始采样声音信号并进行模数转换得到原始数据x₀(i)；

步骤2，对数字化的声音信号进行去直流处理，得到数据x₁(i)，然后对去直流处理的数据进行归一化处理，得到数据x₂(i)，最后提取得到声音信号的特征向量；

步骤3，将提取到的声音信号的特征向量送入支持向量机进行识别并得到判断结果；

步骤4，当前声音信号是否为电缆故障放电声，如果是电缆故障放电声，顺序执行步骤5～步骤7，如果是非电缆故障放电声，执行步骤7；