[發明專利]一種電力電纜故障放電聲智能識別方法

有效

• 申請號: 201810737476.1
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109116196B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 徐丙垠;李峰;宮照輝;顏廷純;朱啟林
• 申請（專利權）人: 山東科匯電力自動化股份有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G10L25/48
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所(普通合伙) 37223
• 代理人: 孫愛華

一種電力電纜故障放電聲智能識別方法，屬于電力電纜故障探測領域。其特征在于：包括如下步驟：步驟1，采樣聲音信號并進行模數轉換；步驟2，數據預處理和特征提取；步驟3，將提取到的聲音信號的特征向量送入支持向量機進行識別并得到判斷結果；步驟4，當前聲音信號如果是電纜故障放電聲，順序執行步驟5～步驟7，如果是非電纜故障放電聲，執行步驟7；步驟5，保存當前聲音信號的數據；步驟6，進行相關系數的計算；步驟7，顯示判斷結果及聲音信號波形。在本電力電纜故障放電聲智能識別方法中，基于支持向量機且能夠自動識別電力電纜故障放電聲音，擺脫長期以來依賴測試者個人經驗的制約，大大提升電力電纜故障定點的工作效率。

技術領域

一種電力電纜故障放電聲智能識別方法，屬于電力電纜故障探測領域。

背景技術

電力電纜在城市地下電網、工礦企業的內部供電線路和過江、過海的水下輸電線路中有廣泛的應用。電纜一旦發生故障，會給企業生產造成停電損失，給居民生活帶來不便，因此電纜發生故障后需要盡快查找到故障進行修復。

查找電纜故障一般需要經過故障診斷、故障測距和故障定點三個步驟。故障診斷是用萬用表等工具和設備檢查電纜各相的連通性、故障相的絕緣阻值，目的是判明故障性質，為后續步驟選擇合適的測試方法；故障測距是用儀器測出故障點與測試點之間電纜的長度，目的是大體確定電纜故障所在的區域，縮小故障查找的范圍；故障定點是用儀器探測故障信號的強度或者到達時間，目的是逐漸接近并最終確認故障的位置。

目前在電纜故障定點環節，國內外主要通過探測電纜故障放電聲音的方法查找故障點。該方法有兩種實現方式：聲測法和聲磁同步法。

聲測法的工作原理是利用置于地面的聲測探頭接收電纜故障點放電聲音，聲音信號由探頭傳遞到主機，經過濾波、放大等處理，再由主機將處理后的聲音信號傳送到偵聽耳機，供測試者偵聽和識別，測試者通過分析比較不同位置故障放電聲音的強弱變化，判斷故障點的遠近或者位置。

聲磁同步法的工作原理是利用置于地面的聲磁同步探測探頭同步接收電纜故障點放電產生的聲音信號和電磁場信號，聲音和電磁場信號由探頭傳遞到主機，主機對兩種信號進行濾波、放大等處理，然后將聲音信號送到偵聽耳機，同時將聲音和磁場波形以及兩種信號到達時刻之間的差值(聲磁延時)顯示在屏幕上。測試者綜合耳機偵聽到的聲音和主機顯示的信息進行分析，識別故障放電聲音，判斷故障點的遠近或者位置。

目前聲測法和聲磁同步法在故障放電聲音識別方面仍然存在如下不足之處：(1)故障放電聲音識別完全依靠測試者個人經驗，經驗不足的測試者很難準確識別故障放電聲音。(2)由于測試現場存在大量的環境噪聲和干擾，因此即使有經驗的測試者往往也難以準確區分和識別故障放電聲音。(3)人工識別故障放電聲音的培訓時間長，成本高，而且人工識別故障放電聲音的經驗和技能脫離現場環境難以傳授和繼承。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種基于支持向量機且能夠自動識別電力電纜故障放電聲音，擺脫長期以來依賴測試者個人經驗的制約，大大提升電力電纜故障定點工作效率的電力電纜故障放電聲智能識別方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該電力電纜故障放電聲智能識別方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，在電纜故障放電時刻開始采樣聲音信號并進行模數轉換得到原始數據x₀(i)；

步驟2，對數字化的聲音信號進行去直流處理，得到數據x₁(i)，然后對去直流處理的數據進行歸一化處理，得到數據x₂(i)，最后提取得到聲音信號的特征向量；

步驟3，將提取到的聲音信號的特征向量送入支持向量機進行識別并得到判斷結果；

步驟4，當前聲音信號是否為電纜故障放電聲，如果是電纜故障放電聲，順序執行步驟5～步驟7，如果是非電纜故障放電聲，執行步驟7；