[发明专利]一种基于特高频传感器立体面阵和聚类的局部放电定向系统和方法

权利要求书

1.一种基于特高频传感器立体面阵和聚类的局部放电定向系统，其特征在于，包括：

正十二面体框架；

至少六个偶极子天线，其分别对应设于正十二面体框架的至少六个面上；

处理模块，其与各偶极子天线的数据输出端连接，以接收各偶极子天线检测的原始特高频局部放电数据；所述处理模块对所述原始特高频局部放电数据进行扩展以生成样本数据，并对样本数据进行聚类，并将聚类结果中的最大类的中心值作为局部放电的最终定向结果。

2.如权利要求1所述的局部放电定向系统，其特征在于，六个偶极子天线分别设于所述正十二面体框架的六个相邻面上。

3.如权利要求1所述的局部放电定向系统，其特征在于，所述每一个偶极子天线均包括：介质基板以及贴附于介质基板上的成对设置的椭圆形金属贴片，所述椭圆形金属贴片彼此之间轴对称设置，椭圆形金属贴片的长轴方向与成对设置的椭圆形金属贴片的对称轴的延伸方向一致。

4.如权利要求3所述的局部放电定向系统，其特征在于，所述椭圆形金属贴片的长轴a为55-65mm，短轴b为25-35mm。

5.如权利要求3所述的局部放电定向系统，其特征在于，所述介质基板为环氧树脂玻璃纤维板；并且/或者所述介质基板的相对介电常数为4.1-4.5。

6.如权利要求3所述的局部放电定向系统，其特征在于，各所述椭圆形金属贴片上均对应设有馈电点，所述偶极子天线的数据输出端与各馈电点对应连接，所述数据输出端背向于椭圆形金属贴片设于介质基板的另一侧。

7.如权利要求1所述的局部放电定向系统，其特征在于，还包括：用于飞行巡检的无人机，所述正十二面体框架设于所述无人机上。

8.一种基于特高频传感器立体面阵和聚类的局部放电定向方法，其特征在于，其包括步骤：

(1)采用特高频传感器立体面阵采集一段时间内的局部放电源的原始特高频局部放电数据；其中所述特高频传感器立体面阵包括：正十二面体框架；至少六个偶极子天线，其分别对应设于正十二面体框架的至少六个面上；

(2)与各偶极子天线的数据输出端连接的处理模块对原始特高频局部放电数据进行扩展以生成样本数据；

(3)处理模块对样本数据进行聚类，并将聚类结果中的最大类的中心值作为局部放电的最终定向结果。

9.如权利要求8所述的局部放电定向方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述处理模块对接收自各偶极子天线的原始特高频局部放电数据进行归一化处理，然后对归一化处理后的数据进行多项式插值拟合以扩展数据，从而得到样本数据。

10.如权利要求9所述的局部放电定向方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述处理模块采用K-means聚类方法对样本数据进行聚类。

11.如权利要求9所述的局部放电定向方法，其特征在于，所述样本数据以具有不同深浅颜色的图像来表征，图像中颜色最深处对应表示最终定向结果。