[發(fā)明專利]站域虛擬故障錄波處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110718879.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN113447745A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘毅瀅;趙白鴿;胡昱宙;張曉峻;莫文科;舒云;丁峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0四研究所
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;徐穎

1.一種站域虛擬故障錄波處理方法，其特征在于，站內(nèi)具備錄波功能的設(shè)備按照自身的采樣頻率，錄波啟動(dòng)條件執(zhí)行本地錄波；站域虛擬故障錄波裝置通過站域以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，收集各設(shè)備的故障錄波文件；由虛擬故障錄波裝置對(duì)上傳的故障錄波文件的采樣時(shí)間偏差進(jìn)行自適應(yīng)修正后，由虛擬故障錄波裝置對(duì)上傳的錄波數(shù)據(jù)進(jìn)行虛擬重采樣處理，虛擬重采樣頻率基準(zhǔn)選擇任一故障錄波文件采樣頻率，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步；最后由虛擬故障錄波裝置合成站域故障錄波文件，該文件包含站域各間隔的故障錄波數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述站域虛擬故障錄波處理方法，其特征在于，所述上傳的故障錄波文件的采樣時(shí)間偏差進(jìn)行自適應(yīng)修正的具體實(shí)現(xiàn)方法如下：

站域內(nèi)各間隔的設(shè)備采用時(shí)鐘同步，將各設(shè)備的故障錄波文件中記錄采樣數(shù)據(jù)時(shí)間進(jìn)行時(shí)間質(zhì)量進(jìn)行分類，時(shí)間偏差1ms的錄波文件集合，記為同步集S；

將時(shí)間偏差1ms的錄波文件集合記為不同步集AS；按如下優(yōu)先級(jí)計(jì)算記錄時(shí)間偏差：

(a)首先依據(jù)開關(guān)量計(jì)算時(shí)間偏差：對(duì)于不同步集AS中的錄波文件a，在同步集S中尋找與之具有共同開關(guān)量通道的錄波文件，記為s；共同開關(guān)量通道的判別依據(jù)為通道名稱相同，以文件s的記錄時(shí)間為基準(zhǔn)，按開關(guān)量變位時(shí)間計(jì)算文件a與文件s的時(shí)間偏差，記為Δt；

(b)若無相同開關(guān)量通道，則按模擬量計(jì)算時(shí)間偏差：對(duì)于不同步集AS中的錄波文件a，在同步集S中尋找與之具有共同模擬量通道的錄波文件，記為b；共同模擬量通道的判別依據(jù)為通道名稱相同并且相別相同；以文件b的記錄時(shí)間為基準(zhǔn)，按如下公式計(jì)算文件a與文件b的時(shí)間偏差：

式中：X、Y分別為故障錄波文件a、b中的共同模擬量通道的數(shù)據(jù)；j為采樣點(diǎn)序列號(hào)；n為采樣點(diǎn)數(shù)；δ為采樣點(diǎn)偏差數(shù)；maxbias為最大可能的時(shí)間偏差所對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)數(shù)；ΔT為采樣周期；Y[j]為故障錄波文件b在第j采樣點(diǎn)處的采樣值；X[j-δ]為故障錄波文件a在j-δ處的采樣值；

上式本質(zhì)是保持Y不變，不斷移動(dòng)X中的數(shù)據(jù)，直至兩者的相關(guān)性最大，利用此時(shí)的δ值即可算出時(shí)間偏差bias；利用計(jì)算的時(shí)間偏差修正錄波文件a中的起始錄波時(shí)間，即完成時(shí)間偏差的修正。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述站域虛擬故障錄波處理方法，其特征在于，所述虛擬重采樣處理：選擇一個(gè)故障錄波文件作為采樣基準(zhǔn)，根據(jù)采樣基準(zhǔn)的采樣頻率選擇重采樣方法，如采樣頻率高于4kHz時(shí)選擇線性插值重采樣法，如采樣頻率低于4kHz時(shí)選擇抽取插值重采樣法。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述站域虛擬故障錄波處理方法，其特征在于，所述線性插值重采樣法：

對(duì)于模擬量，按下式計(jì)算：

式中，t^*為插值虛擬采樣時(shí)刻，t-1、t分別為t^*前、后的物理采樣時(shí)刻，i(t)為模擬量采樣值；

對(duì)于開關(guān)量，按下式計(jì)算：

式中，t^*為插值虛擬采樣時(shí)刻，t-1、t分別為t^*前、后的物理采樣時(shí)刻，d(t)為開關(guān)量采樣值；round()為四舍五入算子。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述站域虛擬故障錄波處理方法，其特征在于，所述抽取插值重采樣法：

對(duì)模擬量信號(hào)，依次進(jìn)行L倍插值、數(shù)字低通濾波器h₁(k)、數(shù)字低通濾波器h₂(k)、M倍抽取；x(k)為輸入信號(hào)序列，k為插值點(diǎn)數(shù)，其采樣頻率為f_s；h₁(k)為數(shù)字低通濾波器，將零值點(diǎn)變成插值樣點(diǎn)；h₂(k)是抽取前用來防混疊失真的數(shù)字低通濾波器，兩個(gè)數(shù)字低通濾波器都是工作在同一個(gè)抽樣頻率Lf_s上；

對(duì)開關(guān)量信號(hào)，先做L倍插值，在已知的相鄰采樣點(diǎn)之間插入(L-1)個(gè)采樣值，所插入數(shù)值和前一個(gè)點(diǎn)相同；然后再做M倍抽取，這樣就完成了開關(guān)量信號(hào)的重采樣。