[发明专利]气体绝缘封闭式组合电器异响监测方法及装置

权利要求书

1.气体绝缘封闭式组合电器异响监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对声源模块发出的声音数据进行采集；

步骤二、对采集到的声音数据进行异常声源定位，并将其可视化；

步骤三、提取异常声源数据特征参数，计算其声压级和高频能量占比，相较于设定的阈值范围判定设备的运行状况；

步骤四、对步骤二和步骤三得到的判断信息进行显示、储存以及提醒；

所述步骤一中采集GIS运行声信号采用的是远场声源信号模型，

式中，r为声源与传声器阵列中心的距离，L为各传声器之间的间距，λ为声信号的波长；

根据传声器的分布位置不同，不同位置上的传声器接收到的信号存在一定的时间延迟，以第一个传声器作为参考，则声信号到达其他传声器的时间相对于第一个传声器的时间延迟为：

τ_m＝dcosθ/c，m＝1,2,…,M，

式中，c为声速，d为相邻两个传声器之间的距离，θ为远场声源的入射角度，τ_m为时间延迟，M为阵元数；

阵列波束形成的输出为：

式中，w_m为加权系数，p_m为所对应阵元接收到的复声压信号，t为时间；

用矢量表示上式可得：

X(t)＝[b₁^T(t) b₂^T(t) … b_m^T(t)]^T＝[w₁ w₂ … w_m]P(t)＝w(θ)P(t)，

式中，X(t)为阵列的M×1维快拍数据矢量，w(θ)为各传声器的方向矢量，P(t)为阵列接受的空间信号源矢量，为m阵元所对应的输出；

对阵列求协方差矩阵：

R＝E[X^H(t)X(t)]，

式中，E[]表示数学期望运算；

经过归一化的传统波束形成的方位谱估计值为：

由此求得声源在空间中的位置。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘封闭式组合电器异响监测方法，其特征在于，所述声音数据的采集包括以下步骤：

步骤S11、采用传声器阵列对声源模块发出的声音进行采集；

步骤S12、利用前置放大电路对步骤S11采集的声音信号进行放大处理；

步骤S13、利用数字电路对步骤S12放大处理后的声音信号进行同步采样处理。

3.根据权利要求2所述的气体绝缘封闭式组合电器异响监测方法，其特征在于，所述异常声源定位的方法具体包括：

步骤S21、对步骤S13采集到的声音数据进行时频分析和功率谱计算；

步骤S22、对步骤S21处理后的声音数据进行异常声源定位处理。

4.根据权利要求1所述的气体绝缘封闭式组合电器异响监测方法，其特征在于，所述的声源模块为GIS辐射声源。