[發明專利]基于多尺度空間譜圖信息的EPR電纜服役年限估算方法

有效

• 申請號: 201911063521.0
• 申請日: 2019-11-03
• 公開（公告）號: CN110632483B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 郭蕾;曹偉東;張靖康;邢立勐;楊涵;權圣威
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06K9/00;G06K9/62;G06F17/16;G06F17/15
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

1.基于多尺度空間譜圖信息的EPR電纜服役年限估算方法，其特征在于，包括

第一步：采集實際運行電纜與待檢測電纜的局部放電譜圖信息：

將實際運行電纜和待檢測電纜分別加壓25kV，進行h次局部放電譜圖采集，將從實際運行電纜中采集的譜圖標號記為A_(t,b)，將從待檢測電纜中采集的譜圖標號記為C_b，t表示實際電纜運行t年，b表示第b次局部放電譜圖采集；t，b均為實數，t∈{1,5,7,10}，b∈[1,h]，h≥100；

第二步：提取老化特征因子，包括

1)對譜圖A_(t,b)和譜圖C_b進行灰度化處理，將灰度化處理后的譜圖分別記為GA_(t,b)和GC_b，灰度化的過程如下：

記A_(t,b)中紅色像素值坐標為r-a_(t,b)(i,j)，綠色像素值坐標為g-a_(t,b)(i,j)，藍色像素值坐標為b-a_(t,b)(i,j)；灰度化后，GA_(t,b)中像素值坐標ga_(t,b)(i,j)為i，j分別為譜圖GA_(t,b)像素的橫、縱坐標，i，j均為實數，i∈[1,32]，j∈[1,32]；

記C_b中紅色像素值坐標為r-c_b(p,q)，綠色像素值坐標為g-c_b(p,q)，藍色像素值坐標為b-c_b(p,q)；灰度化后，GC_b中像素值坐標gc_b(p,q)為p，q分別為譜圖GC_b像素的橫、縱坐標，p，q均為實數，p∈[1,32]，q∈[1,32]；

2)對譜圖GA_(t,b)和譜圖GC_b進行降維處理，將降維處理后的譜圖分別記為GA_(t,b,n)和GC_(b,n)，n為降維次數，n為實數，n∈{1,2,3}，記GA_(t,b,n)中像素值坐標為ga_(t,b,n)(i_n,j_n)，記GC_(b,n)中像素值坐標為gc_(b,n)(p_n,q_n)；降維處理的過程如下：

其中，α₁∈i，且α₁為偶數；β₁∈j，且β₁為偶數；i₁，j₁分別為譜圖GA_(t,b,1)像素的橫、縱坐標，i₁，j₁均為實數，i₁∈[1,16]，j₁∈[1,16]；ga_(t,b,1)(i₁,j₁)為一次降維譜圖GA_(t,b,1)的像素值坐標；μ₁∈p，且μ₁為偶數；λ₁∈q，且λ₁為偶數；p₁，q₁分別為譜圖GC_(b,1)像素的橫、縱坐標，p₁，q₁均為實數，p₁∈[1,16]，q₁∈[1,16]；gc_(b,1)(p₁,q₁)為一次降維譜圖GC_(b,1)的像素值坐標；

其中，α₂∈i₁，且α₂為偶數；β₂∈j₁，且β₂為偶數；i₂，j₂分別為譜圖GA_(t,b,2)像素的橫、縱坐標，i₂，j₂均為實數，i₂∈[1,8]，j₂∈[1,8]；ga_(t,b,2)(i₂,j₂)為二次降維譜圖GA_(t,b,2)的像素值坐標；μ₂∈p₁，且μ₂為偶數；λ₂∈q₁，且λ₂為偶數；p₂，q₂分別為譜圖GC_(b,2)像素的橫、縱坐標，p₂，q₂均為實數，p₂∈[1,8]，q₂∈[1,8]；gc_(b,2)(p₂,q₂)為二次降維譜圖GC_(b,2)的像素值坐標；

其中，α₃∈i₂，且α₃為偶數；β₃∈j₂，且β₃為偶數；i₃，j₃分別為譜圖GA_(t,b,3)像素的橫、縱坐標，i₃，j₃均為實數，i₃∈[1,4]，j₃∈[1,4]；ga_(t,b,3)(i₃,j₃)為三次降維譜圖GA_(t,b,3)的像素值坐標；μ₃∈p₂，且μ₃為偶數；λ₃∈q₂，且λ₃為偶數；p₃，q₃分別為譜圖GC_(b,3)像素的橫、縱坐標，p₃，q₃均為實數，p₃∈[1,4]，q₃∈[1,4]；gc_(b,3)(p₃,q₃)為三次降維譜圖GC_(b,3)的像素值坐標；

3)對譜圖GA_(t,b,n)和譜圖GC_(b,n)分別進行均值化處理，將均值化后的譜圖分別記為mGA_(t,n)和mGC_(n)，記mGA_(t,n)中像素值坐標為mga_(t,n)(i_n,j_n)，mGC_(n)中的像素值坐標為mgc_(n)(p_n,q_n)；均值化處理的過程如下：

4)對譜圖mGA_(t,n)進行權重化處理，將權重化后的譜圖記為wGA_(n)，記wGA_(n)中像素值坐標wga_(n)(i_n,j_n)，權重化處理的過程如下：

5)分別計算譜圖wGA_(n)的核矩陣K_(n)和譜圖mGC_(n)的核矩陣E_(n)，公式如下

其中，“*”表示卷積運算，K₍₁₎為21×21的核矩陣，K₍₂₎為11×11的核矩陣，K₍₃₎為5×5的核矩陣；E₍₁₎為21×21的核矩陣，E₍₂₎為11×11的核矩陣，E₍₃₎為5×5的核矩陣；6)分別計算核矩陣K_(n)的變異系數η_(n)和核矩陣E_(n)的變異系數γ_(n)，

其中，“|| ||_∞”表示矩陣∞范數；為核矩陣K₍₁₎、K₍₂₎、K₍₃₎的逆矩陣；為核矩陣E₍₁₎、E₍₂₎、E₍₃₎的逆矩陣；

7)計算老化特征因子ξ，

其中，φ₁表示變異系數η_(n)的變異率；φ₂表示變異系數γ_(n)的變異率；

第三步：根據老化特征因子ξ估算待檢測電纜的服役年限。