[发明专利]一种基于振动信号的GIS局部放电类型识别系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于振动信号的GIS局部放电类型识别系统及方法，其中系统包括依次相连的振动传感器、数据采集仪和PC机，所述振动传感器固定安装在GIS设备的壳体外壳面上；所述振动传感器，用于实时采集GIS设备的振动信号，并将振动信号传输给数据采集仪；所述数据采集仪，用于接收振动信号，并依次经降噪、滤波和A/D变换处理后将振动信号传输给PC机；所述PC机，用于接收数据采集仪输出的振动信号，并进行放电类型的判断及输出判断结果。本发明提供的基于振动信号的GIS局部放电类型识别系统及方法，简单易行、方便可靠，经济而实用。

主权项

1.一种基于振动信号的GIS局部放电类型识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在GIS设备的壳体外壳面上固定安装振动传感器，将振动传感器的输出端连接于数据采集仪，将数据采集仪的输出端连接至PC机；2)启动GIS设备处于运行状态，通过振动传感器实时采集GIS设备的振动信号，设定振动信号采样频率为25600Hz，采样时间为2.5s；3)通过数据采集仪对振动传感器采集到的振动信号进行小波降噪处理；4)通过数据采集仪对小波降噪处理后的振动信号进行滤波和A/D变换处理，只保留1500Hz‑6400Hz频段的振动信号输出给PC机；5)PC机对1500Hz‑6400Hz频段的振动信号进行小波时频变换，根据小波时频变换后的时间序列，计算每个采样时间点1750Hz‑2000Hz频段能量占1500Hz‑2000Hz频段能量的占比m；m＝E1750Hz‑2000Hz/E1500Hz‑2000Hz，其中，E_{1750Hz‑2000Hz}为1750Hz‑2000Hz频段能量，其为1750Hz‑2000Hz频段各个频率点振幅的平方和，计算公式为式中，A为振幅，f为频率；其中，E_{1500Hz‑2000Hz}为1500Hz‑2000Hz频段能量，其为1500Hz‑2000Hz频段各个频率点振幅的平方和，计算公式为式中，A为振幅，f为频率；6)设振动信号总采样点数为N，N个总采样点数中每个采样点都对应一个占比m值；分别取n1＝N(m＞0.5)/N，n2＝N(m＞0.8)/N；其中，n1为总采样点数N中能量占比m大于0.5的采样点数与总采样点数的比值，N(m＞0.5)为N个总采样点数中m＞0.5的振动信号总个数，n2为总采样点数N中能量占比m大于0.8的采样点数与总采样点数的比值，N(m＞0.8)为N个总采样点数中m＞0.8的振动信号总个数；7)建立两个动态阈值λ1和λ2，λ1＝20E1500Hz‑6400Hz，λ2＝2λ1‑1.31；其中，λ₁、λ₂为判断尖刺放电与盆子沿面放电的动态阈值；E_{1500Hz‑6400Hz}为局部放电振动信号1500Hz‑6400Hz频段总能量，其为1500Hz‑6400Hz频段各个频率点振幅的平方和，计算公式为式中，A为振幅，f为频率；将步骤6)计算得到的n1、n2与动态阈值相比较来进行放电类型的判断，放电类型包括尖刺放电和盆子沿面放电；当n1＞λ1且n2＞λ2时，判断放电类型为盆子沿面放电；当n1＜λ1且n2＜λ2时，判断放电类型为尖刺放电；否则，判断放电类型不明。