[发明专利]一种变压器故障诊断系统

权利要求书

1.一种变压器故障诊断系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块、故障诊断模块和监控平台；

所述数据采集模块，固定安装在变压器上，用于采集变压器工作时发出的音频信号；

所述数据处理模块，用于对采集的音频信号进行处理，以获取所述音频信号的音频特征信息；

所述故障诊断模块，用于将从所述数据处理模块得到的音频特征信息与预存储的变压器正常工作时发出的音频信号的音频特征信息进行比对，确定变压器是否发生故障，并输出诊断结果至监控平台；

所述监控平台，用于接收所述诊断结果，并在所述诊断结果显示变压器发生故障时，进行报警，同时提醒维修人员进行检修。

2.根据权利要求1所述的变压器故障诊断系统，其特征在于，所述监控平台上设有存储器，用于存储所述故障诊断模块的诊断结果。

3.根据权利要求1所述的变压器故障诊断系统，其特征在于，还包括与所述故障诊断模块相连的数据库，所述数据库中预存有变压器正常工作时发出的音频信号的音频特征信息。

4.根据权利要求1所述的变压器故障诊断系统，其特征在于，所述数据采集模块是声学传感器。

5.根据权利要求1所述的变压器故障诊断系统，其特征在于，所述数据处理模块包括：音频检测单元、降噪单元、端点检测单元和特征提取单元；

所述音频检测单元，用于对采集的音频信号进行检测，以获取第一音频片段；

所述降噪单元，用于对所述第一音频片段进行降噪处理；

所述端点检测单元，用于对降噪后的第一音频片段进行端点检测，以获取第二音频片段；

所述特征提取单元，用于从所述第二音频片段提取音频特征信息。

6.根据权利要求5所述的变压器故障诊断系统，其特征在于，所述对采集的音频信号进行检测，以获取第一音频片段，具体是：

(1)对采集的音频信号进行分帧、加窗和快速傅里叶变换，并获取每一帧音频信号的幅度谱；

(2)基于获得的幅度谱，利用自定义的判决函数计算每一帧音频信号的判决函数值，其中，自定义的判决函数为：

式中，式中，T(i)为第i帧音频信号的判决函数值，i＝1，2，…，I，I为帧的个数，|W_i+1(k)|、|W_i(k)|、|W_i-1(k)|和|W_i+j(k)|分别为第(i+1)帧、第i帧、第(i-1)帧、第(i+j)音频信号的幅度谱，M为预设的帧数，k为频点；

(3)根据得到各个帧的判决函数值以及第一音频片段的起始帧和终止帧的判决条件，确定语音帧的起始帧和终止帧，具体地，若从第i帧开始，连接R帧音频信号均满足T(i+r)≥λ且|W_i+r(k)|≥A，此时第i帧为第一音频片段的起始帧，若从第s帧开始，且i、s满足s≥i+R，连续R帧音频信号均满足T(s+r)＜λ且|W_s+r(k)|＜A，此时第s帧为第一音频片段的终止帧；此时第i帧和第s帧之间的音频信号即为第一音频片段，其中，|W_i+r(k)|为第(i+r)帧音频信号的幅度谱，|W_s+r(k)|为第(s+r)帧音频信号的幅度谱，A为设定的幅度谱阈值，λ为预设的判决阈值，r＝1，2，…，R，R为预设的帧数。