[發(fā)明專利]基于自卷積的故障電弧特征提取方法及裝置、電子設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210401992.3
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114818798A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 張培勇;湯俊飛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 杭州君銳知產(chǎn)專利代理事務所(普通合伙) 33443
• 代理人: 方琦

本發(fā)明公開了一種基于自卷積的故障電弧特征提取方法及裝置、電子設備。包括：剪切故障電弧波形，獲得第一數(shù)據(jù)，其中含有故障電弧信息；處理第一數(shù)據(jù)得到第二數(shù)據(jù)并作為該類型故障電弧檢測的專用卷積核，其中處理過程包括調(diào)整均值；將傳感器采集到得到并進行預處理的電網(wǎng)信號作為第三數(shù)據(jù)；使用第二數(shù)據(jù)與第三數(shù)據(jù)進行卷積計算得到第四數(shù)據(jù)，其中，卷積計算使得故障電弧信號與正常電網(wǎng)信號在幅值上分離，達成提取故障電弧特征的功能；對第四數(shù)據(jù)進行特征識別處理，得到第五數(shù)據(jù)，其中第五數(shù)據(jù)中含有用電設備是否發(fā)生故障電弧的信息。通過本發(fā)明解決了傳統(tǒng)故障電弧特征提取方法如小波變換卷積核通用導致的特征提取效果不好和參數(shù)過多問題。

技術領域

本申請涉及特征提取方法領域，具體而言，涉及一種基于自卷積的故障電弧特征提取方法及裝置、電子設備。

背景技術

近年來，電器火災成為對生命財產(chǎn)安全愈發(fā)愈大的威脅，在引發(fā)電器火災的因素中，故障電弧造成的危害不容忽視。故障電弧在極短時間內(nèi)發(fā)生并且積累的故障電弧會引發(fā)火災。

傳統(tǒng)的故障電弧特征提取方法如小波變換卷積核通用導致的特征提取效果不好和參數(shù)過多使得故障電弧檢測成為難題。

相關技術中存在的上述問題，并且尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例的目的是提供一種基于自卷積的故障電弧特征提取方法及裝置、電子設備，以解決故障電弧危害大但現(xiàn)有的故障電弧特征提取方法特征提取效果不好、參數(shù)量大占用硬件資源量多的問題。

根據(jù)本申請實施例的第一方面，提供一種基于自卷積的故障電弧特征提取方法，包括：

剪切故障電弧波形，獲得第一數(shù)據(jù)，所述第一數(shù)據(jù)中含有故障電弧信息；

對所述第一數(shù)據(jù)進行處理，得到第二數(shù)據(jù)；

將傳感器采集得到并進行預處理的電網(wǎng)信號作為第三數(shù)據(jù)；

使用所述第二數(shù)據(jù)與第三數(shù)據(jù)進行卷積計算得到第四數(shù)據(jù)；

對所述第四數(shù)據(jù)進行特征識別處理，得到第五數(shù)據(jù)，所述第五數(shù)據(jù)中含有用電設備是否發(fā)生故障電弧的信息。

進一步地，所述故障電弧波形選自：

家用電器發(fā)生故障電弧時被傳感器采集的并聯(lián)或串聯(lián)的電信號波形；

家用電器發(fā)生故障電弧時的物理信號波形；

互聯(lián)網(wǎng)上開源的故障電弧信號波形；

其中所述故障電弧信息選自：

故障電弧信號波形突變的區(qū)域；

符合家用電器作為負載的故障電弧信號波形的區(qū)域；

在無故障電弧時信號波形為正常電網(wǎng)的緩變諧波，在無故障電弧時信號波形為家用電器作為負載的正常電網(wǎng)的緩變諧波。

進一步地，剪切故障電弧波形，獲得第一數(shù)據(jù)，包括：

剪切完整的故障電弧波形或剪切完整的故障電弧波形的左半部分或右半部分，獲得第一數(shù)據(jù)。

進一步地，對所述第一數(shù)據(jù)進行處理，得到第二數(shù)據(jù)，包括：

如果剪切的故障電弧波形是完整的故障電弧波形，則調(diào)整所述第一數(shù)據(jù)的均值，使均值為0，從而得到第二數(shù)據(jù)；

如果剪切的故障電弧波形是完整的故障電弧波形的左半部分或右半部分，則處理包括中心對稱復制和調(diào)整均值，從而得到第二數(shù)據(jù)，其中中心對稱是復制故障電弧波形的左半部分或右半部分作為故障電弧波形的右半部分或左半部分與原故障電弧波形的左半部分或右半部分拼接，構(gòu)造一個完整的故障電弧波形，其中調(diào)整均值使構(gòu)造的一個完整的故障電弧波形均值為0。