[發(fā)明專利]一種通過MEMS六軸傳感器進(jìn)行非侵入式壓板狀態(tài)監(jiān)測的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210651369.3
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN114742178B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉力;孫曉彤;答妮;王國棟;張巖;陳朋波;許園園;張鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 航天亮麗電氣有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G01C9/00
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1.一種通過MEMS六軸傳感器進(jìn)行非侵入式壓板狀態(tài)監(jiān)測的方法，其特征在于，所述方法包括：

通過每個(gè)壓板的MEMS六軸傳感器獲得壓板的投退狀態(tài)，所述投退狀態(tài)包括投入狀態(tài)和退出狀態(tài)；根據(jù)變電站中每個(gè)壓板的所述投退狀態(tài)構(gòu)建狀態(tài)矩陣；所述狀態(tài)矩陣中每個(gè)元素的位置表示對應(yīng)壓板的位置，每個(gè)元素的大小表示對應(yīng)壓板的所述投退狀態(tài)；

以所述狀態(tài)矩陣中所有所述投入狀態(tài)下的元素作為節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建拓?fù)鋱D；以所述狀態(tài)矩陣中相鄰元素之間對應(yīng)在所述拓?fù)鋱D中的距離作為鄰近距離，當(dāng)所述拓?fù)鋱D中節(jié)點(diǎn)之間的距離等于所述鄰近距離時(shí)，認(rèn)定為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)最鄰近；根據(jù)所述拓?fù)鋱D中的節(jié)點(diǎn)之間的距離對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聚類，獲得多個(gè)聚類簇；根據(jù)投退狀態(tài)改變命令獲得所述拓?fù)鋱D中狀態(tài)改變節(jié)點(diǎn)的位置；以所述聚類簇中聚類中心節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)鄰近范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)作為待選節(jié)點(diǎn)；根據(jù)每個(gè)所述聚類簇中所述待選節(jié)點(diǎn)的度和所述待選節(jié)點(diǎn)到所屬聚類簇中所有所述狀態(tài)改變節(jié)點(diǎn)的距離累加和獲得初始點(diǎn)挑選指標(biāo)；所述初始點(diǎn)挑選指標(biāo)與所述度和所述距離累加和呈正相關(guān)關(guān)系；以最大初始點(diǎn)挑選指標(biāo)對應(yīng)的所述待選節(jié)點(diǎn)作為對應(yīng)所述聚類簇中的初始節(jié)點(diǎn)；以所述初始節(jié)點(diǎn)作為起點(diǎn)，執(zhí)行多次合并過程，直至所述聚類簇中的節(jié)點(diǎn)無法繼續(xù)合并；所述合并過程的初始過程為將所述初始節(jié)點(diǎn)與其最鄰近的其他節(jié)點(diǎn)合并為一個(gè)圖結(jié)構(gòu)，在后續(xù)所述合并過程中將所述圖結(jié)構(gòu)與其最鄰近的其他節(jié)點(diǎn)合并為一個(gè)新的所述圖結(jié)構(gòu)；

構(gòu)建樹結(jié)構(gòu)；所述樹結(jié)構(gòu)的第一層的根節(jié)點(diǎn)的值為所述狀態(tài)矩陣中所述投入狀態(tài)下的元素總數(shù)量；所述樹結(jié)構(gòu)的第二層的樹節(jié)點(diǎn)的值為每個(gè)所述聚類簇中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，第二層的樹節(jié)點(diǎn)數(shù)量為所述聚類簇的數(shù)量；所述樹結(jié)構(gòu)的第三層的樹節(jié)點(diǎn)的值為對應(yīng)所述聚類簇每次所述合并過程形成的所述圖結(jié)構(gòu)相較于上一個(gè)所述合并過程的所述圖結(jié)構(gòu)的新增節(jié)點(diǎn)數(shù)量，第三層的樹節(jié)點(diǎn)數(shù)量為每個(gè)所述聚類簇的所述合并過程的次數(shù)的總和；所述樹結(jié)構(gòu)的第四層的樹節(jié)點(diǎn)的值為每個(gè)所述圖結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)在所述狀態(tài)矩陣中的坐標(biāo)，第四層的樹節(jié)點(diǎn)數(shù)量為所述狀態(tài)矩陣中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量；

獲得每次所述投退狀態(tài)改變命令后的理想樹結(jié)構(gòu)和實(shí)時(shí)樹結(jié)構(gòu)；將所述理想樹結(jié)構(gòu)與所述實(shí)時(shí)樹結(jié)構(gòu)從第一層開始逐層對比，獲得每層的異常樹節(jié)點(diǎn)，根據(jù)第三層的所述異常樹節(jié)點(diǎn)獲得對應(yīng)的異常壓板的位置信息并對所述異常壓板進(jìn)行狀態(tài)修正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過MEMS六軸傳感器進(jìn)行非侵入式壓板狀態(tài)監(jiān)測的方法，其特征在于，所述根據(jù)變電站中每個(gè)壓板的所述投退狀態(tài)構(gòu)建狀態(tài)矩陣包括：

根據(jù)變電站中每個(gè)壓板的所述投退狀態(tài)構(gòu)建初始狀態(tài)矩陣；根據(jù)所述投退狀態(tài)改變命令獲得所述狀態(tài)改變節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，將所述狀態(tài)改變節(jié)點(diǎn)的數(shù)量開根號并向上取整，獲得分區(qū)數(shù)量；根據(jù)所述分區(qū)數(shù)量分別對所述初始狀態(tài)矩陣的行和列均勻劃分，獲得多個(gè)所述狀態(tài)矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過MEMS六軸傳感器進(jìn)行非侵入式壓板狀態(tài)監(jiān)測的方法，其特征在于，所述以所述狀態(tài)矩陣中所有所述投入狀態(tài)下的元素作為節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建拓?fù)鋱D包括：

利用不規(guī)則三角網(wǎng)生成算法構(gòu)建所述拓?fù)鋱D。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過MEMS六軸傳感器進(jìn)行非侵入式壓板狀態(tài)監(jiān)測的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述拓?fù)鋱D中的節(jié)點(diǎn)之間的距離對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聚類，獲得多個(gè)聚類簇包括：

利用K均值聚類算法對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聚類，獲得多個(gè)聚類簇；以所述鄰近距離作為K均值聚類算法的聚類半徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過MEMS六軸傳感器進(jìn)行非侵入式壓板狀態(tài)監(jiān)測的方法，其特征在于，所述根據(jù)每個(gè)所述聚類簇中所述待選節(jié)點(diǎn)的度和所述待選節(jié)點(diǎn)到所述聚類簇中所有所述狀態(tài)改變節(jié)點(diǎn)的距離累加和獲得初始點(diǎn)挑選指標(biāo)包括：

以所述聚類簇中所述待選節(jié)點(diǎn)的所述度與所述距離累加和的乘積作為所述初始點(diǎn)挑選指標(biāo)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過MEMS六軸傳感器進(jìn)行非侵入式壓板狀態(tài)監(jiān)測的方法，其特征在于，所述將所述理想樹結(jié)構(gòu)與所述實(shí)時(shí)樹結(jié)構(gòu)從第一層開始逐層對比，獲得每層的異常樹節(jié)點(diǎn)還包括：

若所述理想樹結(jié)構(gòu)與所述實(shí)時(shí)樹結(jié)構(gòu)在第二層存在多個(gè)所述異常樹節(jié)點(diǎn)，獲得每個(gè)所述異常樹節(jié)點(diǎn)與所述理想樹結(jié)構(gòu)中對應(yīng)的理想樹節(jié)點(diǎn)值的節(jié)點(diǎn)值差異，根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)值差異設(shè)置檢索對比優(yōu)先級，所述節(jié)點(diǎn)值差異與所述檢索對比優(yōu)先級呈正比；根據(jù)所述檢索對比優(yōu)先級依次對所述異常樹節(jié)點(diǎn)進(jìn)行第三層及第四層的檢索對比。