CN114910758B - 基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，包括，步骤S1,建模单元根据采集单元采集的待测开关设备初次启动时的局部放电超声波信号构建超声波信号模型并通过获取的温度以及相对湿度对所述超声波信号模型进行调节，步骤S2，分析单元通过将获取的局部放电超声波信号与所述超声波信号模型相比较，对待测开关设备局部放电情况进行分析，步骤S3，所述分析单元通过将获取的偏差度与预设偏差度相比较对局部放电情况再次分析，步骤S4，分析单元通过将获取的实时温度与预设最高温度、预设最低温度相比较，将获取的实时相对湿度与预设最大相对湿度、预设最小相对湿度相比较，对所述超声波信号模型进行分析。

Description

基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法

技术领域

本发明涉及局部放电领域，尤其涉及基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法。

背景技术

在日常生产生活中大部分电力事故都是由于局部放电引起的，及时发现局部放电情况可以有效减少事故的发生，提高生产作业的安全性，目前，智能声电联合感知技术在局部放电检测中得到了广泛应用，但是在检测中，对局部放电情况的判断只能通过人工分析或者与过去存储的数据相比较得出结论，同时也忽略了温度、相对湿度等环境因素对检测结果的影响，不能根据具体环境的变化对局部放电情况进行精准判断。

中国专利ZL202110155823.1公开了一种局部放电超声波检测装置，其特征在于对各个位置的超声波放电信号进行收集检测，分析局部放电情况，没有考虑环境因素对结果的影响且对局部放电结果的判断仍然依靠人工分析，容易发生误判。

发明内容

为此，本发明提供基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，可以通过将获取的待测开关设备局部放电超声波信号的频率、幅值与构建的超声波信号模型的频率、幅值相比较并根据获取的温度与相对湿度对所述超声波信号模型进行调节，对待测开关设备局部放电情况进行精准判断。

为实现上述目的，本发明提供基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，包括：

步骤S1,建模单元根据采集单元采集的待测开关设备初次启动时的局部放电超声波信号，构建超声波信号模型，并通过获取的温度以及相对湿度对所述超声波信号模型进行调节；

步骤S2，分析单元通过将获取的待测开关设备实时局部放电超声波信号的频率、幅值分别与所述超声波信号模型的频率、幅值相比较，对待测开关设备局部放电情况进行分析；

步骤S3，当所述分析单元判定当前局部放电情况正常时，分析单元根据实时局部放电超声波信号与超声波信号模型的频率差值与幅值差值获取偏差度，分析单元通过将获取的偏差度与预设偏差度相比较对局部放电情况再次分析；

步骤S4，当所述分析单元再次判定局部放电情况正常时，分析单元将获取的实时温度分别与预设最高温度、预设最低温度相比较，将获取的实时相对湿度与预设最大相对湿度、预设最小相对湿度相比较，对所述超声波信号模型进行分析，其中，当分析单元获取的实时温度高于预设最高温度或者低于预设最低温度时，建模单元对超声波信号模型的频率进行调节，当分析单元获取的实时相对湿度高于预设最大相对湿度或者低于预设最小相对湿度时，建模单元对超声波信号模型的幅值进行调节，以使超声波信号模型符合预设标准。

进一步地，在所述步骤S1中，所述建模单元预设温度T，建模单元通过将获取的温度t与预设温度相比较，选取调节参数对所述超声波信号模型的频率进行调节，其中，

当t≤T1时，所述建模单元选取第一预设调节参数H1降低所述超声波信号模型的频率F至F1，设定F1=F×（1-H1）；

当T1＜t＜T2时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的频率进行调节；

当t≥T2时，所述建模单元选取第二预设调节参数H2提高所述超声波信号模型的频率F至F2，设定F2=F×（1+H2）；

其中，所述建模模型预设温度T，设定第一预设温度T1,第二预设温度T2，所述建模单元预设调节参数H，设定第一预设调节参数H1，第二预设调节参数H2。

进一步地，所述建模单元预设相对湿度R，建模单元通过将获取的相对湿度r与预设相对湿度相比较，对所述超声波信号模型的幅值进行调节，其中，

当r≤R1时，所述建模单元增大所述超声波信号模型的幅值；

当R1＜r＜R2时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的幅值进行调节；

当r≥R2时，所述建模单元减小所述超声波信号模型的幅值；

其中，所述建模单元预设相对湿度R，设定第一预设相对湿度R1，第二预设相对湿度R2。

进一步地，所述建模单元获取的相对湿度小于等于第一预设相对湿度时，建模单元判定将所述超声波信号模型的幅值K增大至K1，设定K1=K×（1+|R1-r|/R1），当所述建模单元获取的相对湿度大于等于第二预设相对湿度时，建模单元判定将所述超声波信号模型的幅值K减小至K2，设定K2=K×（1-|R2-r|/R2）。

进一步地，在所述步骤S2中，所述分析单元获取频率差值m，设定m=|F0-f|，其中，F0为所述超声波信号模型的频率，f为所述采集单元获取的待测开关设备局部放电超声波信号的频率，分析单元预设频率差值M,分析单元通过将获取的频率差值m与预设频率差值相比较，对待测开关设备设备局部放电情况进行分析，其中，

当m≤M时，所述分析单元判定根据偏差度对待测开关设备局部放电情况进一步分析；

当m＞M时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况异常，分析单元报警。

进一步地，所述分析单元获取幅值差值n，设定n=|K0-k|，其中，K0为所述超声波信号模型的幅值，k为所述采集单元获取的待测开关设备局部放电超声波信号的幅值，分析单元预设幅值差值N,分析单元通过将获取的幅值差值n与预设幅值差值相比较，对待测开关设备设备局部放电情况进行分析，其中，

当n≤N时，所述分析单元判定根据偏差度对待测开关设备局部放电情况进一步分析；

当n＞N时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况异常，分析单元报警。

进一步地，在所述步骤S3中，当所述中控单元判定根据偏差度对待测开关设备局部放电情况进一步分析时，分析单元预设偏差度P，分析单元通过将获取的偏差度p与预设偏差度相比较，对待测开关设备局部放电情况再次进行分析，其中，

当p≤P时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况正常；

当p＞P时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况异常，分析单元报警。

进一步地，所述分析单元获取偏差度p，设定p=（1+n/N）×（1+m/M）。

进一步地，在步骤S4中，当所述分析单元获取的偏差度小于等于预设偏差度时，分析单元判定待测开关设备局部放电情况正常，所述建模单元预设最高温度Tmax、最低温度Tmin，建模单元通过将获取的实时温度t与预设最高温度、预设最低温度相比较，对所述超声波信号模型的频率进行调节，其中，

当t≤Tmin时，所述建模单元减小所述超声波信号模型的频率；

当Tmin＜t＜Tmax时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的频率进行调节；

当t≥Tmax时，所述建模单元增大所述超声波信号模型的频率。

进一步地，当所述分析单元获取的偏差度小于等于预设偏差度时，分析单元判定待测开关设备局部放电情况正常，所述建模单元预设最大相对湿度Rmax、最小相对湿度Rmin，建模单元通过将获取的实时相对湿度r与预设最大相对湿度、预设最小相对湿度相比较，对所述超声波信号模型的幅值进行调节，其中，

当r≤Rmin时，所述建模单元增大所述超声波信号模型的幅值；

当Rmin＜r＜Rmax时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的幅值进行调节；

当r≥Rmax时，所述建模单元减小所述超声波信号模型的幅值。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明设置建模单元，所述建模单元通过采集单元获取待测开关设备初次启动时的局部放电超声波信号建立超声波信号模型，建模单元根据获取的温度对构建的超声波信号模型的频率进行调节，根据获取的相对湿度对超声波信号模型的幅值进行调节，所述分析单元根据将通过采集单元采集待测开关设备局部放电超声波信号的频率、幅值与所述超声波信号模型的频率与幅值相比较，对待测开关设备的局部放电情况进行分析，当分析单元判定待测开关设备局部放电情况正常时，分析单元根据获取的局部放电超声波信号与超声波信号模型的频率差值与幅值差值获取偏差度，分析单元通过将获取的偏差度与预设偏差度相比较对待测开关局部放电情况再次分析；当分析单元再次判定待测开关局部放电情况正常时，分析单元获取实时温度与预设最高温度、最低温度相比较、获取实时相对湿度与预设最大相对湿度、预设最小相对湿度相比较，对所述超声波信号模型进行分析，若获取的实时温度不在预设最低温度与最高温度范围内，建模单元对超声波信号模型的频率进行调节，若获取的实时相对湿度不在预设最小相对湿度与最大相对湿度范围内，建模单元对超声波信号模型的幅值进行调节，所述基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，通过对待测开关局部放电情况进行多次分析以保证对待测开关设备局部放电情况判断准确。

尤其，所述建模单元通过采集单元获取待测开关设备初次启动时的局部放电超声波信号建立超声波信号模型，虽然温度不会对超声波本身产生影响，但是温度发生变化时，超声波的传播介质的特征会发生改变从而导致采集到的超声波信号发生改变，而温度的变化主要对接收到的超声波信号的频率产生影响，因此建模单元通过将获取的温度与预设温度相比较，对构建的超声波信号模型的频率进行调节，当建模单元获取的温度小于等于第一预设温度时，空气分子的活跃度降低，超声波的传播速度降低从而使得超声波信号的频率降低，因此，建模单元选取第一预设调节参数降低超声波信号模型的频率，使构建的超声波信号模型符合预设标准，当建模单元获取的温度大于等于第二预设温度时，空气分子的活跃度升高，超声波的传播速度提高从而使得超声波信号的频率降低，因此，建模单元选取第二预设调节参数提高超声波信号模型的频率，使构建的超声波信号模型符合预设标准。

尤其，空气相对湿度发生变化主要对接收到的超声波信号的幅值产生影响，因此，所述建模单元通过将获取的相对湿度与预设相对湿度相比较，对构建的超声波信号模型的幅值进行调节，当建模单元获取的相对湿度小于等于第一预设相对湿度时，空气中水分子的含量较低，超声波的传播过程中受到的影响较小，因此，建模单元增大超声波信号模型的幅值，使构建的超声波信号模型符合预设标准，当建模单元获取的相对湿度大于等于第二预设相对湿度时，空气中水分子的含量较高，超声波的传播过程中受到的影响较大，因此，建模单元增大超声波信号模型的幅值，使构建的超声波信号模型符合预设标准。

尤其，所述分析单元通过将获取的待测开关局部放电超声波的信号的频率与所述超声波信号模型的频率相比较，将获取的待测开关局部放电超声波的信号的幅值与所述超声波信号模型的幅值相比较，当待测开关的局部放电超声波信号的频率或者幅值中的任意一项与超声波信号模型的差距超过预设标准，分析单元判定待测开关局部放电情况异常并调用所述报警模块报警。

尤其，当所述分析单元获取的频率差值小于等于预设频率变化差值且分析单元获取的幅值差值小于等于预设幅值差值时，分析单元判定待测开关局部放电情况正常，为了对待测开关的局部放电情况进行更准确的判断，分析单元预设偏差度，分析单元通过将获取的偏差度与预设偏差单元相比较，对局部放电情况进行再次判断，当获取的偏差度小于等于预设偏差度，说明此时待测开关设备局部放电情况正常，分析单元的判断准确，当获取的偏差度大于预设偏差度时，说明即使此时分析单元获取的待测开关设备局部放电超声波信号的频率与所述超声波信号模型的频率差值、幅值差值符合预设标准，但此时待测开关设备局部放电情况仍然异常，分析单元调用所述报警模块进行报警，以使对待测开关设备的局部放电情况的判断更加准确。

尤其，当所述分析单元再次判定待测开关局部放电情况正常时，为了能进一步保证分析单元的判定结果准确无误，所述建模单元预设最高温度、最低温度、最大相对湿度、最小相对湿度，建模单元将获取的实时温度与预设最高温度、最低温度相比较，将获取的实时相对湿度与预设最大相对湿度、最小相对湿度相比较，对所述超声波模型进行分析，当建模单元获取的实时温度小于等于预设最低温度时，说明此时超声波信号模型的频率较大，因此建模单元减小超声波信号模型的频率，以使超声波信号模型符合预设标准，当建模单元获取的实时温度大于预设最低温度小于预设最高温度时，说明此时超声波信号模型的符合预设标准，当建模单元获取的实时温度大于等于预设最高温度时，说明此时所述超声波信号模型的频率较小，因此建模单元增大超声波信号模型的频率，以使超声波信号模型符合预设标准，当建模单元获取的实时相对湿度小于等于预设最小相对湿度时，说明此时超声波信号模型的幅值较小，故建模单元增大超声波信号模型的幅值，以使超声波信号模型符合预设标准，当建模单元获取的实时相对湿度大于预设最小相对湿度小于预设最大相对湿度时，说明此时超声波信号模型的符合预设标准，当建模单元获取的实时相对湿度大于等于预设最大相对湿度时，说明此时所述超声波信号模型的幅值较大，故建模单元减小超声波信号模型的幅值，以使超声波信号模型符合预设标准，通过保证超声波模型符合预设标准，保证对待测开关的局部放电情况的正确判断。

附图说明

图1为发明实施例基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测结构示意图；

图2为发明实施例基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明实施例基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测结构示意图，包括，

采集单元，采集待测开关设备局部放电超声波信号、温度以及相对湿度，其中所述采集单元包括用于采集局部放电超声波信号的超声波监测模块、用于采集实时温度的温度监测模块以及采集实时相对湿度的湿度监测模块；

建模单元，其与采集单元相连接，用于根据采集单元采集的待测开关设备初次启动时的局部放电超声波信号构建超声波信号模型并通过获取的温度以及相对湿度对所述超声波信号模型进行调节；

分析单元，其与所述建模单元以及所述采集单元相连接，用于分析检测部位局部放电情况，其中，所述分析单元包括，用于对待测开关设备局部放电情况情况进行分析的判断模块以及在待测开关设备局部放电情况异常时进行报警的报警模块。

请参阅图2所示，其为本发明实施例基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法示意图，包括，

步骤S1,建模单元根据采集单元采集的待测开关设备初次启动时的局部放电超声波信号，构建超声波信号模型，并通过获取的温度以及相对湿度对所述超声波信号模型进行调节；

步骤S2，分析单元通过将获取的待测开关设备实时局部放电超声波信号的频率、幅值分别与所述超声波信号模型的频率、幅值相比较，对待测开关设备局部放电情况进行分析；

步骤S3，当所述分析单元判定当前局部放电情况正常时，分析单元根据实时局部放电超声波信号与超声波信号模型的频率差值与幅值差值获取偏差度，分析单元通过将获取的偏差度与预设偏差度相比较对局部放电情况再次分析；

步骤S4，当所述分析单元再次判定局部放电情况正常时，分析单元将获取的实时温度分别与预设最高温度、预设最低温度相比较，将获取的实时相对湿度与预设最大相对湿度、预设最小相对湿度相比较，对所述超声波信号模型进行分析，其中，当分析单元获取的实时温度高于预设最高温度或者低于预设最低温度时，建模单元对超声波信号模型的频率进行调节，当分析单元获取的实时相对湿度高于预设最大相对湿度或者低于预设最小相对湿度时，建模单元对超声波信号模型的幅值进行调节，以使超声波信号模型符合预设标准。

在所述步骤S1中，所述建模单元预设温度T，建模单元通过将获取的温度t与预设温度相比较，选取调节参数对所述超声波信号模型的频率进行调节，其中，

当t≤T1时，所述建模单元选取第一预设调节参数H1降低所述超声波信号模型的频率F至F1，设定F1=F×（1-H1）；

当T1＜t＜T2时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的频率进行调节；

当t≥T2时，所述建模单元选取第二预设调节参数H2提高所述超声波信号模型的频率F至F2，设定F2=F×（1+H2）；

其中，所述建模模型预设温度T，设定第一预设温度T1,第二预设温度T2，所述建模单元预设调节参数H，设定第一预设调节参数H1，第二预设调节参数H2。

具体而言，本发明对调节参数不做限定，本发明提供一种优选实施例，H1=0.4-0.7，H2=0.1-0.3。

具体而言，所述建模单元通过采集单元获取待测开关设备初次启动时的局部放电超声波信号建立超声波信号模型，虽然温度不会对超声波本身产生影响，但是温度发生变化时，超声波的传播介质的特征会发生改变从而导致采集到的超声波信号发生改变，而温度的变化主要对接收到的超声波信号的频率产生影响，因此建模单元通过将获取的温度与预设温度相比较，对构建的超声波信号模型的频率进行调节，当建模单元获取的温度小于等于第一预设温度时，空气分子的活跃度降低，超声波的传播速度降低从而使得超声波信号的频率降低，因此，建模单元选取第一预设调节参数降低超声波信号模型的频率，使构建的超声波信号模型符合预设标准，当建模单元获取的温度大于等于第二预设温度时，空气分子的活跃度升高，超声波的传播速度提高从而使得超声波信号的频率降低，因此，建模单元选取第二预设调节参数提高超声波信号模型的频率，使构建的超声波信号模型符合预设标准。

所述建模单元预设相对湿度R，建模单元通过将获取的相对湿度r与预设相对湿度相比较，对所述超声波信号模型的幅值进行调节，其中，

当r≤R1时，所述建模单元增大所述超声波信号模型的幅值；

当R1＜r＜R2时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的幅值进行调节；

当r≥R2时，所述建模单元减小所述超声波信号模型的幅值；

其中，所述建模单元预设相对湿度R，设定第一预设相对湿度R1，第二预设相对湿度R2。

所述建模单元获取的相对湿度小于等于第一预设相对湿度时，建模单元判定将所述超声波信号模型的幅值K增大至K1，设定K1=K×（1+|R1-r|/R1），当所述建模单元获取的相对湿度大于等于第二预设相对湿度时，建模单元判定将所述超声波信号模型的幅值K减小至K2，设定K2=K×（1-|R2-r|/R2）。

具体而言，空气相对湿度发生变化主要对接收到的超声波信号的幅值产生影响，因此，建模单元通过将获取的相对湿度与预设相对湿度相比较，对构建的超声波信号模型的幅值进行调节，当建模单元获取的相对湿度小于等于第一预设相对湿度时，空气中水分子的含量较低，超声波的传播过程中受到的影响较小，因此，建模单元增大超声波信号模型的幅值，使构建的超声波信号模型符合预设标准，当建模单元获取的相对湿度大于等于第二预设相对湿度时，空气中水分子的含量较高，超声波的传播过程中受到的影响较大，因此，建模单元增大超声波信号模型的幅值，使构建的超声波信号模型符合预设标准。

在所述步骤S2中，所述分析单元获取频率差值m，设定m=|F0-f|，其中，F0为所述超声波信号模型的频率，f为所述采集单元获取的待测开关设备局部放电超声波信号的频率，分析单元预设频率差值M,分析单元通过将获取的频率差值m与预设频率差值相比较，对待测开关设备设备局部放电情况进行分析，其中，

当m≤M时，所述分析单元判定根据偏差度对待测开关设备局部放电情况进一步分析；

当m＞M时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况异常，分析单元报警。

所述分析单元获取幅值差值n，设定n=|K0-k|，其中，K0为所述超声波信号模型的幅值，k为所述采集单元获取的待测开关设备局部放电超声波信号的幅值，分析单元预设幅值差值N,分析单元通过将获取的幅值差值n与预设幅值差值相比较，对待测开关设备设备局部放电情况进行分析，其中，

当n≤N时，所述分析单元判定根据偏差度对待测开关设备局部放电情况进一步分析；

当n＞N时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况异常，分析单元报警。

具体而言，所述分析单元通过将获取的待测开关局部放电超声波的信号的频率与所述超声波信号模型的频率相比较，将获取的待测开关局部放电超声波的信号的幅值与所述超声波信号模型的幅值相比较，当待测开关的局部放电超声波信号的频率或者幅值中的任意一项与超声波信号模型的差距超过预设标准，分析单元判定待测开关局部放电情况异常并调用所述报警模块报警。

在所述步骤S3中，当所述分析单元判定根据偏差度对待测开关设备局部放电情况进一步分析时；分析单元预设偏差度P，分析单元通过将获取的偏差度p与预设偏差度相比较，对待测开关设备局部放电情况再次进行分析，其中，

当p≤P时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况正常；

当p＞P时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况异常，分析单元报警。

所述分析单元获取偏差度p，设定p=（1+n/N）×（1+m/M）。

具体而言，当所述分析单元获取的频率差值小于等于预设频率变化差值且分析单元获取的幅值差值小于等于预设幅值差值时，分析单元判定待测开关局部放电情况正常，为了对待测开关的局部放电情况进行更准确的判断，分析单元预设偏差度，分析单元通过将获取的偏差度与预设偏差单元相比较，对局部放电情况进行再次判断，当获取的偏差度小于等于预设偏差度，说明此时待测开关设备局部放电情况正常，分析单元的判断准确，当获取的偏差度大于预设偏差度时，说明即使此时分析单元获取的待测开关设备局部放电超声波信号的频率与所述超声波信号模型的频率差值、幅值差值符合预设标准，但此时待测开关设备局部放电情况仍然异常，分析单元调用所述报警模块进行报警，以使对待测开关设备的局部放电情况的判断更加准确。

在步骤S4中，当所述分析单元获取的偏差度小于等于预设偏差度时，分析单元判定待测开关设备局部放电情况正常，所述建模单元预设最高温度Tmax、最低温度Tmin，建模单元通过将获取的实时温度t与预设最高温度、预设最低温度相比较，对所述超声波信号模型的频率进行调节，其中，

当t≤Tmin时，所述建模单元减小所述超声波信号模型的频率；

当Tmin＜t＜Tmax时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的频率进行调节；

当t≥Tmax时，所述建模单元增大所述超声波信号模型的频率。

当所述分析单元获取的偏差度小于等于预设偏差度时，分析单元判定待测开关设备局部放电情况正常，所述建模单元预设最大相对湿度Rmax、最小相对湿度Rmin，建模单元通过将获取的实时相对湿度r与预设最大相对湿度、预设最小相对湿度相比较，对所述超声波信号模型的幅值进行调节，其中，

当r≤Rmin时，所述建模单元增大所述超声波信号模型的幅值；

当Rmin＜r＜Rmax时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的幅值进行调节；

当r≥Rmax时，所述建模单元减小所述超声波信号模型的幅值。

具体而言，当所述分析单元再次判定待测开关局部放电情况正常时，为了能进一步保证分析单元的判定结果准确无误，所述建模单元预设最高温度、最低温度、最大相对湿度、最小相对湿度，建模单元将获取的实时温度与预设最高温度、最低温度相比较，将获取的实时相对湿度与预设最大相对湿度、最小相对湿度相比较，对所述超声波模型进行分析，当建模单元获取的实时温度小于等于预设最低温度时，说明此时超声波信号模型的频率较大，因此建模单元减小超声波信号模型的频率，以使超声波信号模型符合预设标准，当建模单元获取的实时温度大于预设最低温度小于预设最高温度时，说明此时超声波信号模型的符合预设标准，当建模单元获取的实时温度大于等于预设最高温度时，说明此时所述超声波信号模型的频率较小，因此建模单元增大超声波信号模型的频率，以使超声波信号模型符合预设标准，当建模单元获取的实时相对湿度小于等于预设最小相对湿度时，说明此时超声波信号模型的幅值较小，故建模单元增大超声波信号模型的幅值，以使超声波信号模型符合预设标准，当建模单元获取的实时相对湿度大于预设最小相对湿度小于预设最大相对湿度时，说明此时超声波信号模型的符合预设标准，当建模单元获取的实时相对湿度大于等于预设最大相对湿度时，说明此时所述超声波信号模型的幅值较大，故建模单元减小超声波信号模型的幅值，以使超声波信号模型符合预设标准，通过保证超声波模型符合预设标准，保证对待测开关的局部放电情况的正确判断。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，其特征在于，包括：

步骤S1,建模单元根据采集单元采集的待测开关设备初次启动时的局部放电超声波信号，构建超声波信号模型，并通过获取的温度以及相对湿度对所述超声波信号模型进行调节；

步骤S2，分析单元通过将获取的待测开关设备实时局部放电超声波信号的频率、幅值分别与所述超声波信号模型的频率、幅值相比较，对待测开关设备局部放电情况进行分析；

步骤S3，当所述分析单元判定当前局部放电情况正常时，分析单元根据实时局部放电超声波信号与超声波信号模型的频率差值与幅值差值获取偏差度，分析单元通过将获取的偏差度与预设偏差度相比较对局部放电情况再次分析；

步骤S4，当所述分析单元再次判定局部放电情况正常时，分析单元将获取的实时温度分别与预设最高温度、预设最低温度相比较，将获取的实时相对湿度与预设最大相对湿度、预设最小相对湿度相比较，对所述超声波信号模型进行分析，其中，当分析单元获取的实时温度高于预设最高温度或者低于预设最低温度时，建模单元对超声波信号模型的频率进行调节，当分析单元获取的实时相对湿度高于预设最大相对湿度或者低于预设最小相对湿度时，建模单元对超声波信号模型的幅值进行调节，以使超声波信号模型符合预设标准。

2.根据权利要求1所述的基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述建模单元预设温度T，建模单元将获取的温度t与预设温度相比较，选取调节参数对所述超声波信号模型的频率进行调节，其中，

当t≤T1时，所述建模单元选取第一预设调节参数H1降低所述超声波信号模型的频率F至F1，设定F1=F×（1-H1）；

当T1＜t＜T2时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的频率进行调节；

当t≥T2时，所述建模单元选取第二预设调节参数H2提高所述超声波信号模型的频率F至F2，设定F2=F×（1+H2）；

其中，所述建模单元预设温度T，设定第一预设温度T1,第二预设温度T2，所述建模单元预设调节参数H，设定第一预设调节参数H1，第二预设调节参数H2。

3.根据权利要求2所述的基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，其特征在于，所述建模单元预设相对湿度R，建模单元通过将获取的相对湿度r与预设相对湿度相比较，对所述超声波信号模型的幅值进行调节，其中，

当r≤R1时，所述建模单元增大所述超声波信号模型的幅值；

当R1＜r＜R2时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的幅值进行调节；

当r≥R2时，所述建模单元减小所述超声波信号模型的幅值；

其中，所述建模单元预设相对湿度R，设定第一预设相对湿度R1，第二预设相对湿度R2。

4.根据权利要求3所述的基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，其特征在于，当所述建模单元获取的相对湿度小于等于第一预设相对湿度时，建模单元判定将所述超声波信号模型的幅值K增大至K1，设定K1=K×（1+|R1-r|/R1），当所述建模单元获取的相对湿度大于等于第二预设相对湿度时，建模单元判定将所述超声波信号模型的幅值K减小至K2，设定K2=K×（1-|R2-r|/R2）。

5.根据权利要求4所述的基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述分析单元获取频率差值m，设定m=|F0-f|，其中，F0为所述超声波信号模型的频率，f为所述采集单元获取的待测开关设备实时局部放电超声波信号的频率，分析单元预设频率差值M,分析单元通过将获取的频率差值m与预设频率差值相比较，对待测开关设备局部放电情况进行分析，其中，

当m≤M时，所述分析单元判定根据偏差度对待测开关设备局部放电情况进一步分析；

当m＞M时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况异常，分析单元报警。

6.根据权利要求5所述的基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，其特征在于，所述分析单元获取幅值差值n，设定n=|K0-k|，其中，K0为所述超声波信号模型的幅值，k为所述采集单元获取的待测开关设备局部放电超声波信号的幅值，分析单元预设幅值差值N,分析单元通过将获取的幅值差值n与预设幅值差值相比较，对待测开关设备局部放电情况进行分析，其中，

当n≤N时，所述分析单元判定根据偏差度对待测开关设备局部放电情况进一步分析；

当n＞N时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况异常，分析单元报警。

7.根据权利要求6所述的基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，其特征在于，在所述步骤S3中，当所述分析单元判定根据偏差度对待测开关设备局部放电情况进一步分析时；分析单元预设偏差度P，分析单元通过将获取的偏差度p与预设偏差度相比较，对待测开关设备局部放电情况再次进行分析，其中，

当p≤P时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况正常；

当p＞P时，所述分析单元判定待测开关设备局部放电情况异常，分析单元报警。

8.根据权利要求7所述的基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，其特征在于，所述分析单元获取偏差度p，设定p=（1+n/N）×（1+m/M）。

9.根据权利要求8所述的基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，其特征在于，在步骤S4中，当所述分析单元获取的偏差度小于等于预设偏差度时，分析单元判定待测开关设备局部放电情况正常，所述建模单元预设最高温度Tmax、最低温度Tmin，建模单元通过将获取的实时温度t与预设最高温度、预设最低温度相比较，对所述超声波信号模型的频率进行调节，其中，

当t≤Tmin时，所述建模单元减小所述超声波信号模型的频率；

当Tmin＜t＜Tmax时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的频率进行调节；

当t≥Tmax时，所述建模单元增大所述超声波信号模型的频率。

10.根据权利要求8所述的基于智能声电联合感知的开关设备局部放电检测方法，其特征在于，当所述分析单元获取的偏差度小于等于预设偏差度时，分析单元判定待测开关设备局部放电情况正常，所述建模单元预设最大相对湿度Rmax、最小相对湿度Rmin，建模单元通过将获取的实时相对湿度r与预设最大相对湿度、预设最小相对湿度相比较，对所述超声波信号模型的幅值进行调节，其中，

当r≤Rmin时，所述建模单元增大所述超声波信号模型的幅值；

当Rmin＜r＜Rmax时，所述建模单元不对所述超声波信号模型的幅值进行调节；

当r≥Rmax时，所述建模单元减小所述超声波信号模型的幅值。

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