[发明专利]一种基于声信号的电气设备故障诊断系统及工作方法

说明书

本发明公开了一种基于声信号的电气设备故障诊断系统及工作方法，所述电气设备故障诊断系统包括声信号发声单元组，所述声信号发声单元组分别从四个方向发出不同类型故障的噪声信号至待检测装置；声信号接收及处理单元组，所述声信号接收及处理单元组接收待检测装置反射的噪声信号信息并进行解析分析。故障诊断时，所述电气设备故障诊断系统循环测试所有类型故障的噪声信号并根据二维声信号故障地图中故障出现的次数判断故障发生的概率。本发明铺设方便、操作简单，适用于复杂环境下的工况，并能够从故障的噪声信号中准确地识别出设备的故障类型。

技术领域

本发明涉及电气设备故障检测领域，尤其涉及一种基于声信号的电气设备故障诊断系统及其方法。

背景技术

电网用电气设备如变压器、GIS、无补偿装置等发声故障时会产声特定频率的声音信号，利用故障产生的声音信号可以判断不同类型的电气故障。但是电网用电气设备往往在各种复杂的工况下工作，不同的工况存在不同的噪声信号与电气设备故障产生的声音信号叠加在一起，这使得利用故障声信号辨别电气设备的故障在不同实际工况下的应用变得难以实现。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种能够克服不同工况噪声干扰的基于声信号的电气设备故障诊断系统及其方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于声信号的电气设备故障诊断系统及工作方法，所述电气设备故障诊断系统包括：

声信号发声单元组，所述声信号发声单元组包括相互间隔90度并依次放置在待检测装置的前后左右四个方向的第一声信号发声单元、第二声信号发声单元、第三声信号发声单元、第四声信号发声单元，所述声信号发声单元组分别从四个方向发出不同类型故障的噪声信号至待检测装置；

声信号接收及处理单元组，所述声信号接收及处理单元组包括放置在第一声信号发声单元与待检测装置间的第一声信号接收及处理单元、放置在第二声信号发声单元与待检测装置间的第二声信号接收及处理单元、放置在第三声信号发声单元与待检测装置间的第三声信号接收及处理单元、放置在第四声信号发声单元与待检测装置间的第四声信号接收及处理单元，所述声信号接收及处理单元组接收待检测装置反射的噪声信号信息并进行解析分析。

工作方法为：所述声信号接收及处理单元对接收到的声信号进行线性预测编码以及主成分分解，并以十字加圈光点的形式映射至二维声信号故障地图，二维声信号故障地图中十字加圈光点与代表某种故障的圆形范围的相对位置表示：若十字加圈光点移动至代表某种故障的圆形范围内，则识别出待检测装置发生对应的故障，若十字加圈光点并未移动至代表某种故障的圆形范围内，则识别出待检测装置未发生故障。

优选方式下，所述第一声信号接收及处理单元与所述第一声信号发声单元和所述待检测装置的距离为r；所述第二声信号接收及处理单元与所述第二声信号发声单元和所述待检测装置的距离为r；所述第三声信号接收及处理单元与所述第三声信号发声单元和所述待检测装置的距离为r；所述第四声信号接收及处理单元与所述第四声信号发声单元和所述待检测装置的距离为r。

所述待检测装置为SF6断路器、空气断路器、变压器或三相交流电动机。对应的r值满足如下范围要求：