[发明专利]一种基于声学特征的变压器带电检测方法及系统

说明书

本发明提供一种基于声学特征的变压器带电检测方法及系统，所述方法包括：获取若干个传声器采集的变压器运行声信号基于不同传声器之间的位置关系，对变压器运行声信号进行转换，输出为声纹信号；基于所述声纹信号提取多个维度的特征向量；基于所述特征向量对变压器进行带电检测。本发明通过若干个传声器组成声学阵列，采集变压器运行声信号，提高了变压器声纹信号的信噪比，提高了抗干扰能力；通过获取声纹信号在连续两段预设时间内的时域波形图的幅值差对声纹信号进行筛选，基于筛选后的数据进行特征值提取，进行变压器检测，减少了后续过程的计算量，同时经过筛选后的数据，对变压器的故障检测识别结果更加准确。

技术领域

本发明涉及变压器检测技术领域，特别涉及一种基于声学特征的变压器带电检测方法及系统。

背景技术

电网主设备在运行全寿命周期内，需要开展必要的检修工作以使设备保持、恢复或改善其运行状态。随着电力行业的发展和进步，设备的检修方式历经变化。目前实施的状态检修仍以周期性停电例行试验为基础，虽然停电例行试验次数已显著减少，但仍存在供电可靠性和设备可用系数受限、试验数据时效性不强、试验缺陷检出率低以及设备陪试率高等问题。

近年来国内外的众多电气领域研究人员根据实际生产需要，在电网变压器不停电检测方面取得了丰硕的研究成果，促使检测技术水平不断提升，形成了电气、化学、光学、振动声学等多位一体的检测新格局，现有技术中的变压器声纹检测技术大多是通过神经网络进行故障识别，计算过程复杂，对硬件资源要求较高，难以应用于实际场景中。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种基于声学特征的变压器带电检测方法及系统，通过对获取的变压器声纹信号进行筛选，减少了后期检测过程中的数据量，计算过程简单适用于实际场景。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种基于声学特征的变压器带电检测方法，包括如下步骤：

步骤一、获取若干个传声器采集的变压器运行声信号；

步骤二、基于不同传声器之间的位置关系，对变压器运行声信号进行转换，输出为声纹信号；

步骤三、基于所述声纹信号提取多个维度的特征向量；

步骤四、基于所述特征向量对变压器进行带电检测。

进一步地，所述步骤二中的对变压器运行声信号进行转换的具体过程包括：

201)获取若干个声传器采集的变压器运行声信号；

202)基于不同传声器之间位置关系获取不同声传感器采集的声信号之间的延时；

203)基于所述延时对不同传声器采集的声信号进行相位修正，得到修正声信号；

204)构造不同的声信号融合系数矩阵，基于不同的声信号融合系数矩阵对修正信号进行融合，输出多个不同的声纹信号。

进一步地，所述的步骤三中，声纹信号特征向量的提取过程为：

301)获取声纹信号，对声纹信号进行分帧和加窗预处理，得到若干声纹片段

302)基于所述声纹片段提取特征向量，将提取出的特征向量组成多维特征集，其中每个声纹片段提取一个特征向量；

303)对所述多维特征集进行筛选，基于筛选后的多维特征集，计算各个特征向量之间相关系数，基于所述相关系数对特征向量进行特征加强；

304)将特征加强后的特征向量输出为声纹信号的特征向量。

进一步地，所述的步骤三中，基于所述声纹信号提取多个维度的特征向量之前还对多个声纹信号进行筛选，筛选过程为：