[发明专利]一种基于声音的GIS断路器故障在线监测系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于声音的GIS断路器故障在线监测系统及方法方法，该基于声音的GIS断路器故障在线监测方法包括如下步骤：S1，获取并存储GIS断路器的多个不同类型故障动作声音信号；S2，采集GIS断路器的实时动作声音信号；S3，计算实时动作声音信号与多个不同类型故障动作声音信号之间的相似度，若实时动作声音信号与其中一个类型故障动作声音信号之间的相似度大于第一预设阈值，则判定GIS断路器存在故障。本发明可以实现对GIS断路器机械状态的在线监测，方便GIS断路器的检修与维护。

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，具体而言，涉及一种基于声音的GIS断路器故障在线监测系统及方法。

背景技术

GIS断路器依靠操动机构内部机械部件的有序配合来实现触头的分合功能。在断路器分合闸过程中，会产生多种蕴含机构状态信息的伴生信号，例如动作部件的运动轨迹、振动信号、声音信号、分合闸线圈电流等。操动机构状态发生改变以后产生的伴生信号也不同，利用伴生信号的差异特征可以诊断多种机械故障。即是说，通过对GIS断路器的分合闸动作过程中产生的声音信号进行采集分析，可以判断GIS断路器是否存在故障。

申请人经过检索发现一些现有的技术文献，如申请号为201911261695.8的中国发明专利公开了一种基于声音的GIS断路器故障在线监测装置，其通过声纹来判断断路器的机械状态，此方法不需和断路器实体连接，对断路器本体运行不存在任何影响。又如申请号为202010252053.8的中国发明专利公开了一种GIS设备的断路器的状态的检测方法及系统，其可对断路器的机械状态进行检测，克服了检测点的选择对于检测结果的影响。

由此可见，对于GIS断路器在实际应用中亟待处理的如机械状态又或者故障等实际问题，还存在许多未提出的技术方案

发明内容

基于此，为了解决实现对GIS断路器故障的在线监测，本发明提供了一种基于声音的GIS断路器故障在线监测系统及方法，其具体技术方案如下：

一种基于声音的GIS断路器故障在线监测系统，其包括数据中心、声音传感器以及控制器。

数据中心用于存储GIS断路器的多个不同类型故障动作声音信号；声音传感器安装在GIS断路器内，用于采集GIS断路器的实时动作声音信号。

控制器用于计算实时动作声音信号与多个不同类型故障动作声音信号之间的相似度，若实时动作声音信号与其中一个类型故障动作声音信号之间的相似度大于第一预设阈值，则判定GIS断路器存在故障。

在所述基于声音的GIS断路器故障在线监测系统，通过获取GIS断路器的多个不同类型故障动作声音信号，并计算实时动作声音信号与多个不同类型故障动作声音信号之间的相似度，在实时动作声音信号与其中一个类型故障动作声音信号之间的相似度大于第一预设阈值时，判定GIS断路器存在故障，可以实现对GIS断路器机械状态的在线监测，方便GIS断路器的检修与维护。

进一步地，所述数据中心还用于存储GIS断路器的多个非故障动作声音信号，所述控制器还用于计算实时动作声音信号与多个非故障动作声音信号之间的相似度，若实时动作声音信号与多个非故障动作声音信号之间的相似度呈递增趋势并实时动作声音信号与其中一个类型故障动作声音信号之间的相似度大于第二预设阈值且小于第一预设阈值，则判断GIS断路器存在故障隐患并进行预警。

进一步地，多个非故障动作声音信号表示为S₁,S₂,…，S_n并且非故障动作声音信号S_n的发生时间晚于非故障动作声音信号S_n-1的发生时间。

进一步地，所述控制器在计算实时动作声音信号与多个不同类型故障动作声音信号之间的相似度前，先对实时动作声音信号与多个不同类型故障动作声音信号进行预处理。

一种基于声音的GIS断路器故障在线监测方法，其包括如下步骤：