[發(fā)明專利]一種基于聲發(fā)射信號的GIS機(jī)械故障診斷方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010144126.1
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111272401A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚向宇;趙現(xiàn)平;王科;彭晶;何瀟
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02;G06K9/00;G06K9/62;G06N3/08
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請實(shí)施例提供的一種基于聲發(fā)射信號的GIS機(jī)械故障診斷方法及系統(tǒng)，所述聲發(fā)射傳感器通過磁性座吸附在被檢測的GIS殼體外表面上，用于采集GIS產(chǎn)生的聲發(fā)射信號；所述聲發(fā)射前置放大器與聲發(fā)射傳感器通過電氣轉(zhuǎn)換接口相連接，置于傳感器附近，用于放大傳感器的輸出信號；所述聲發(fā)射前置放大器與所述采集卡通過所述信號連接線相連接，用于采集通過前置放大器放大的聲發(fā)射傳感器的輸出信號；所述計算機(jī)通過USB接口與采集卡連接，用于獲取聲發(fā)射傳感器輸出的聲發(fā)射信號；實(shí)現(xiàn)檢測機(jī)械設(shè)備早期故障，并對故障信號進(jìn)行特征提取，將其送入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，識別出故障聚類位置，以后再采集出信號送入網(wǎng)絡(luò)中可自動識別出設(shè)備是否故障。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及故障檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于聲發(fā)射信號的GIS機(jī)械故障診斷方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氣體絕緣組合電器(gas insulated switchgear，GIS)在運(yùn)行過程中除了電氣缺陷外，還會產(chǎn)生機(jī)械缺陷。

GIS機(jī)械缺陷的產(chǎn)生主要是由于其導(dǎo)電回路存在接觸不良所導(dǎo)致，運(yùn)行過程中GIS的機(jī)械缺陷會導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械振動，GIS長期發(fā)生振動造成螺栓松動,漏氣,造成絕緣子和絕緣柱的損壞等,影響外殼接地點(diǎn)的牢固性,一旦出現(xiàn)事故會引起大規(guī)模停電,給電網(wǎng)造成無法挽回的損失。

目前有很多基于振動信號分析的GIS故障檢測系統(tǒng)，振動傳感器與被測物體相固定在一起，形成振動系，所以振動傳感器是用來檢測整個待測物體的振動，這樣的振動頻率一般較低，因此振動傳感器適用于低頻段。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N基于聲發(fā)射信號的GIS機(jī)械故障診斷方法及系統(tǒng)，針對目前基于振動信號頻譜分析的GIS設(shè)備故障診斷系統(tǒng)做了改進(jìn)，采用聲發(fā)射信號代替振動信號，可以采集分析高頻信號，并且可以檢測機(jī)械設(shè)備早期故障；并對故障信號進(jìn)行特征提取，將其送入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，識別出故障聚類位置，以后再采集出信號送入網(wǎng)絡(luò)中可自動識別出設(shè)備是否故障。

為了達(dá)到上述目的，本申請實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

第一方面，提供一種基于聲發(fā)射信號的GIS機(jī)械故障診斷方法，所述方法包括如下步驟：

將聲發(fā)射傳感器通過磁性座吸附在被檢測的GIS殼體外表面上；

通過采集卡獲取并傳輸被檢測的GIS的聲發(fā)射信號，所述被檢測的GIS的聲發(fā)射信號通過所述聲發(fā)射傳感器采集，再通過聲發(fā)射前置放大器進(jìn)行信號處理；

通過計算機(jī)連續(xù)采集的所述被檢測的GIS的聲發(fā)射信號，并進(jìn)行信號分析，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，識別出故障聚類位置，可自動識別出設(shè)備產(chǎn)生故障。

可選的，通過計算機(jī)連續(xù)采集的所述被檢測的GIS的聲發(fā)射信號，并進(jìn)行信號分析，通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，識別出故障聚類位置，可自動識別出設(shè)備產(chǎn)生故障，具體為：

所述信號分析為RMS有效值分析；

在有效值幅度無明顯變化時，則無故障，繼續(xù)采集；

在有效值幅度產(chǎn)生波動時，則有故障，對故障信號處理；

所述故障信號處理通過對故障信號進(jìn)行特征提取，將兩組特征送入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，識別出故障聚類位置，可自動識別出設(shè)備產(chǎn)生故障。

可選的，所述特征提取包括有效值、幅值、峭度、裕度等特征。

可選的，通過聲發(fā)射前置放大器對被檢測的GIS聲發(fā)射信號進(jìn)行信號處理，所述信號處理包括放大信號、防止信號衰減、提供濾波。

第二方面，提供一種基于聲發(fā)射信號的GIS機(jī)械故障診斷系統(tǒng)，應(yīng)用一種基于聲發(fā)射信號的GIS機(jī)械故障診斷方法，包括：聲發(fā)射傳感器、聲發(fā)射前置放大器、信號連接線、采集卡、計算機(jī)；