[發明專利]一種基于多源數據融合的岸電箱絕緣性能異常檢測方法

在審

• 申請號: 202310208304.6
• 申請日: 2023-03-06
• 公開（公告）號: CN116381424A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 呂雅瓊;劉余;查道正;張曉虎;郭小玲
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01D21/02;G06F18/25;G06F18/15;G06F18/213;G06F18/24;G06N3/0455;G06N3/08
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙) 31293
• 代理人: 劉朵朵

本發明公開了一種基于多源數據融合的岸電箱絕緣性能異常檢測方法，屬于電器絕緣性能檢測技術領域。該方法包括：利用多個傳感器采集多源一維時序信號，并將其對齊，通過MRP融合得到多變量二維遞歸圖；構建VAE?SVM神經網絡模型，使用多變量二維遞歸圖進行訓練，得到訓練好的目標檢測模型；將待檢測的多變量二維遞歸圖輸入到目標檢測模型中，判斷待測岸電箱絕緣性能是否出現異常，并確定是否報警。本發明通過多源數據融合技術將多源數據轉換為二維的遞歸圖，讓異常檢測模型識別到更多的絕緣性能異常特征，減小了特征提取復雜度，有效提高檢測效率；通過神經網絡模型對異常特征進行深度提取和分類，進而保證岸電箱絕緣性能異常檢測的精度。

技術領域

本發明涉及電器絕緣性能檢測技術領域，特別涉及一種基于多源數據融合的岸電箱絕緣性能異常檢測方法。

背景技術

隨著港口岸電技術的快速發展和“雙碳”政策有力推行，越來越多的港口開始改造升級使用岸電，岸電技術的應用在帶來巨大的經濟效益的同時也產生了巨大的環境效益，實現了發展和環保相適應的治理模式。但是由于港口氣候環境惡劣，岸電箱等電器設備長期暴露高溫、高濕和高電解質含量的空氣中，容易導致岸電箱絕緣性能異常，另港口設備依靠人工檢修的技術傳統落后，很難實現電器設備的在線智能檢測報警，使得設備的使用和運維存在很大的安全隱患；同時，由于港口設備多為大型設備，建設和技術迭代成本高昂，很難通過更換設備以實現安全檢測技術更新的目的。因此，亟需一種經濟、安全可靠的檢測技術來實現岸電箱的絕緣性能實時檢測。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明基于多源數據融合VAE-SVM進行岸電箱絕緣性能異常檢測，通過集成了深度變分自編碼器較強的特征學習功能，可以從大量的數據中自動的提取出特征，因此減少了對專家知識的依賴，提高了岸電箱絕緣性能異常檢測的速度和精度。

為了達到上述目的，本發明提出了一種基于多源數據融合的岸電箱絕緣性能異常檢測方法，包括如下步驟：

(1)利用多個傳感器采集岸電箱內部溫度、濕度、中性點接地系統主絕緣電壓和短路電動勢的多源一維時序信號；

(2)將采集的所述多源一維時序信號對齊，對齊后的數據通過MRP融合得到多變量二維遞歸圖，所述多變量二維遞歸圖包括多個自相關時序向量；

(3)構建VAE-SVM神經網絡模型，使用所述多變量二維遞歸圖對所述VAE-SVM神經網絡模型進行訓練，得到訓練好的目標檢測模型；

(4)將待檢測的所述多變量二維遞歸圖輸入到所述目標檢測模型中，判斷待測岸電箱絕緣性能是否出現異常，并確定是否報警。

進一步的，所述步驟2具體包括：

(2.1)將所述多個傳感器設置為相同的采樣率，同時截取相同時間段內的所述多源一維時序信號，并進行歸一化處理，實現所述多源一維時序信號對齊，所述歸一化處理如下；

其中：為第i個時間點的歸一化信號，x_i為第i個時間點的所述多源一維時序信號，max(X)為該時間段內的信號最大值，min(X)為該時間段內的信號最小值；

(2.2)利用對齊后的所述多源一維時序信號構造相空間：

X＝{X₁，X₂，...，X_i，...，X_N|X_i＝(x_i(1)，x_i(2)，...，x_i(j)，...，x_i(n))}

其中：X_i為相空間X時間點i處的相點，N與n分別代表采樣長度和所述傳感器數量，x_i(i)表示第j種類型傳感器采樣的第i指標的數據；