[发明专利]基于自卷积的故障电弧特征提取方法及装置、电子设备

权利要求书

1.一种基于自卷积的故障电弧特征提取方法，其特征在于，包括：

剪切故障电弧波形，获得第一数据，所述第一数据中含有故障电弧信息；

对所述第一数据进行处理，得到第二数据；

将传感器采集得到并进行预处理的电网信号作为第三数据；

使用所述第二数据与第三数据进行卷积计算得到第四数据；

对所述第四数据进行特征识别处理，得到第五数据，所述第五数据中含有用电设备是否发生故障电弧的信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障电弧波形选自：

家用电器发生故障电弧时被传感器采集的并联或串联的电信号波形；

家用电器发生故障电弧时的物理信号波形；

互联网上开源的故障电弧信号波形；

其中所述故障电弧信息选自：

故障电弧信号波形突变的区域；

符合家用电器作为负载的故障电弧信号波形的区域；

在无故障电弧时信号波形为正常电网的缓变谐波，在无故障电弧时信号波形为家用电器作为负载的正常电网的缓变谐波。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，剪切故障电弧波形，获得第一数据，包括：

剪切完整的故障电弧波形或剪切完整的故障电弧波形的左半部分或右半部分，获得第一数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一数据进行处理，得到第二数据，包括：

如果剪切的故障电弧波形是完整的故障电弧波形，则调整所述第一数据的均值，使均值为0，从而得到第二数据；

如果剪切的故障电弧波形是完整的故障电弧波形的左半部分或右半部分，则处理包括中心对称复制和调整均值，从而得到第二数据，其中中心对称是复制故障电弧波形的左半部分或右半部分作为故障电弧波形的右半部分或左半部分与原故障电弧波形的左半部分或右半部分拼接，构造一个完整的故障电弧波形，其中调整均值使构造的一个完整的故障电弧波形均值为0。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将传感器采集得到并进行预处理的电网信号作为第三数据，包括：

通过传感器采集电网信号，得到模拟电信号，通过模数转换器将所述模拟电信号转换为数字电信号；

对所述数字电信号进行调整幅值范围、滤波处理，得到第三数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述第二数据与第三数据进行卷积计算得到第四数据，包括：

实时的卷积计算：将第二数据提前存储，当第三数据输入时，将第二数据与第三数据进行卷积计算，得到第四数据；

非实时的卷积计算：将第二数据和第三数据提前存储，将第二数据与第三数据进行卷积计算，得到第四数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第四数据进行特征识别处理，得到第五数据，包括：

对所述第四数据的幅值与设定的阈值进行比较，统计第四数据超出设定阈值的次数，若统计的次数超出限值则输出的第五数据提示检测到故障电弧；

对第四数据的变化范围与阈值进行比较，统计第四数据的变化范围超出设定阈值的次数，统计的次数超出限值则输出的第五数据提示检测到故障电弧；

对第四数据的方差与阈值进行比较，统计第四数据的方差超出设定阈值的次数，统计的次数超出限值则输出的第五数据提示检测到故障电弧；

对第四数据转换的图形与预设图形进行比较，计算第四数据转换的图形与设定图形的相似程度，相似程度超出限值则输出的第五数据提示检测到故障电弧。