[發(fā)明專利]一種斷路器在線監(jiān)測和故障診斷裝置及其工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810728487.3
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108593282A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于傳;黃永明;劉靜;張吉輝;周密;舒永志;康臣;唐毅
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)安徽省電力有限公司培訓(xùn)中心;安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院;東南大學(xué);國網(wǎng)安徽省電力有限公司黃山供電公司;國網(wǎng)安徽省電力有限公司阜陽供電公司;國家電網(wǎng)公司高級培訓(xùn)中心;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G10L15/06;G10L25/18;G10L25/24;G10L25/51
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種斷路器在線監(jiān)測和故障診斷裝置及其工作方法，包括中央處理器及與其相連的電源、RTC定時器、復(fù)位電路、位移傳感器、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、語音模塊、JTAG接口、開關(guān)量輸入接口、報警電路等；本發(fā)明綜合機械特性方法和語音信息方法分析斷路器運行狀態(tài)的思路是，在特征參數(shù)層，將機械特性方法和語音信息分析方法的特征參數(shù)結(jié)合成一個新的特征參數(shù)，再將這個新的特征參數(shù)輸入到訓(xùn)練好的高斯混合模型中，判斷更接近哪種運行狀態(tài)下的模型，據(jù)此判斷出斷路器的運行狀態(tài)；這種思路既保留了最直接反映斷路器狀態(tài)的參數(shù)，又引用了不易受外界環(huán)境影響的語音特征參數(shù)，給斷路器運行狀態(tài)在線準確監(jiān)測和故障診斷提供了保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種嵌入式語音信息分析方法及裝置，屬于語音識別技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種斷路器在線監(jiān)測和故障診斷裝置及其工作方法。

背景技術(shù)

斷路器應(yīng)用場合及其廣泛，其工作狀態(tài)影響著整個電力系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。如今，電力設(shè)備的檢修方式已經(jīng)發(fā)生了改變，不再以設(shè)備的動作次數(shù)為依據(jù)，而是以設(shè)備的狀態(tài)為依據(jù)，這就意味著對斷路器狀態(tài)進行在線監(jiān)測變得至關(guān)重要。

統(tǒng)計結(jié)果表明，斷路器的操動機構(gòu)是發(fā)生問題的常見地方，而且機械特性是造成大多數(shù)斷路器故障主要原因。經(jīng)過幾十年的研究發(fā)展，斷路器的監(jiān)測手段不斷的創(chuàng)新，其中應(yīng)用最為廣泛的是行程/時間曲線分析法，因為它能檢測斷路器的機械特性，但是還存在著接線復(fù)雜、操作繁瑣、傳感器安裝困難等缺點；圖像測量方法剛剛開始被用于斷路器的故障診斷研究，該方法尚在研究發(fā)展之中。

高壓斷路器的合(分)閘操作主要由其機械部件來完成，機械部件運行的可靠性直接關(guān)系到斷路器的正常運行，機械特性狀態(tài)監(jiān)測意義重大。但是，機械特性在線監(jiān)測和故障診斷方法存在受周圍強電磁場的影響較大的問題，而且斷路器之間的差異及環(huán)境的差異性使得斷路器的工作特性并不是完全相同的，斷路器機械特性的變化，要求對處理數(shù)據(jù)得到算法進行改進，才能達到對斷路器的穩(wěn)定監(jiān)測的效果。

為更加精確地獲取斷路器的運行狀態(tài)，本發(fā)明提出增加一種基于語音信息分析實現(xiàn)斷路器故障檢測的方法，在特征參數(shù)層將機械特性參數(shù)與語音信息特征參數(shù)相結(jié)合，得到一個新的特征參數(shù)，再將新的特征參數(shù)輸入到訓(xùn)練好的高斯混合模型中，判斷更接近哪個狀態(tài)的模型，據(jù)此作出對斷路器運行狀態(tài)的判斷。斷路器的在線監(jiān)測和故障診斷能夠在故障出現(xiàn)之前發(fā)出警示，從而提高斷路器運行的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是：為彌補環(huán)境因素對斷路器機械特性在線監(jiān)測結(jié)果影響較大的缺陷，同時提出一種全新的基于語音信號分析的斷路器運行狀態(tài)在線監(jiān)測方法，結(jié)合以上背景和需求，本發(fā)明提供一種基于語音信號分析和機械特性分析的斷路器在線監(jiān)測和故障診斷裝置及其工作方法。這種系統(tǒng)既能夠兼顧斷路器機械特性的在線監(jiān)測，又能夠通過語音信息分析在線監(jiān)測來彌補不同環(huán)境下機械特性的差異性導(dǎo)致的誤差，達到更加精準的在線監(jiān)測和故障判斷結(jié)果。

為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為：

一種斷路器在線監(jiān)測和故障診斷裝置，該裝置包括中央處理器及與其相連的電源、RTC定時器、復(fù)位電路、位移傳感器、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、語音模塊、RS485接口、RS232接口、JTAG接口、開關(guān)量輸入接口、報警電路、SRAM和EEPROM；

中央處理器，為信號采集及處理的控制芯片，采用TI公司生產(chǎn)的TMS320F28335芯片；

位移傳感器，測量斷路器行程-時間特性，采用WDL25-2型直滑式導(dǎo)電塑料電位器；其輸出端接模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入端；

模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器完成傳感器采集信號的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器并行接口與處理器的數(shù)據(jù)總線相連，其中片選端與處理器的XZCS0相連，即將AD轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存放在處理器的片外存儲區(qū)XINTF區(qū)0，讀寫控制信號端與處理器的XRD和XWE信號相連；