本發(fa)明(ming)涉及gis設備異(yi)響(xiang)診(zhen)斷(duan)，尤(you)其是涉及一種用于gis異(yi)響(xiang)的自動診(zhen)斷(duan)方法、系統、設備及存(cun)儲介質。

背景技術：

1、氣體絕緣(yuan)金屬(shu)封(feng)閉(bi)開(kai)關設(she)(she)備(gis)以其具(ju)有(you)高電壓、大電流、結(jie)構緊湊、布置方式靈活、穩定運行、使用壽命長(chang)、技(ji)術(shu)指標優越(yue)且不(bu)受外界影響(xiang)等優點，已經廣泛的(de)應(ying)用在(zai)國內外電力系統中。氣體絕緣(yuan)金屬(shu)封(feng)閉(bi)開(kai)關設(she)(she)備(gis)在(zai)出現故(gu)(gu)障時(shi)(shi)往往會有(you)異響(xiang)產生，如果故(gu)(gu)障不(bu)能及時(shi)(shi)被發現和解決，可能回釀(niang)成嚴重的(de)安全事故(gu)(gu)。

2、現有(you)(you)技術中對gis異響的診斷往(wang)(wang)往(wang)(wang)靠有(you)(you)經(jing)驗的檢修人員(yuan)耳力聽(ting)辨，這種方式對人員(yuan)經(jing)驗要求非常高，有(you)(you)較大的局限性(xing)，而(er)且不夠準確(que)，尤其是在背景噪(zao)聲或者(zhe)多種異響情況下，往(wang)(wang)往(wang)(wang)不能夠準確(que)判斷故障類型(xing)。

3、經(jing)過檢索，中國(guo)發(fa)明專(zhuan)利公開(kai)號cn113919389a公開(kai)了一種基于聲(sheng)紋成像的(de)(de)(de)gis故障(zhang)診斷方法(fa)(fa)及系統，該方法(fa)(fa)包括：s1、采(cai)集(ji)gis輻射出(chu)的(de)(de)(de)聲(sheng)信號；s2、對所述步驟s1中采(cai)集(ji)的(de)(de)(de)gis輻射出(chu)的(de)(de)(de)聲(sheng)信號進行(xing)(xing)時頻分(fen)(fen)析和(he)特征(zheng)提(ti)取(qu)，對異常聲(sheng)源的(de)(de)(de)位(wei)置進行(xing)(xing)定位(wei)；s3、對采(cai)集(ji)到(dao)的(de)(de)(de)聲(sheng)信號進行(xing)(xing)emd分(fen)(fen)解，并(bing)求取(qu)分(fen)(fen)解后imf分(fen)(fen)量(liang)的(de)(de)(de)一維(wei)譜熵，作為訓練樣本代(dai)入svm模(mo)型模(mo)塊中得到(dao)故障(zhang)類(lei)型；s4、將(jiang)步驟s2和(he)s3得到(dao)的(de)(de)(de)故障(zhang)診斷結果進行(xing)(xing)可視(shi)化處理，并(bing)同時進行(xing)(xing)存儲和(he)報警(jing)提(ti)醒。該現(xian)有專(zhuan)利存在未公開(kai)具體診斷類(lei)型的(de)(de)(de)問題。

4、如何實現gis異響的準確(que)診斷(duan)，成為需要解(jie)決的技術問題。

技術實現思路

1、本發明的(de)(de)目的(de)(de)就是為(wei)了克服上(shang)述現有技(ji)術存在(zai)的(de)(de)缺陷而(er)提(ti)供(gong)一種用(yong)于gis異響(xiang)的(de)(de)自動診斷方(fang)法(fa)、系統、設備及(ji)存儲介質。

2、本(ben)發(fa)明(ming)的目的可以通過以下技(ji)術(shu)方案來實現：

3、根(gen)據本發明的一(yi)個方(fang)面，提供了一(yi)種用于(yu)gis異響的自動診斷方(fang)法(fa)，該方(fang)法(fa)包(bao)括以下步驟：

4、步驟s1，收集gis設備各(ge)(ge)類異(yi)響的(de)聲(sheng)學(xue)參數并進行分析，得出gis設備各(ge)(ge)類異(yi)響的(de)多個聲(sheng)學(xue)特征值(zhi)；

5、步驟s2，根據聲(sheng)(sheng)學(xue)特(te)征值數(shu)據得出gis設備各類異響的(de)每個聲(sheng)(sheng)學(xue)特(te)征值范圍；

6、步驟(zou)s3，根據(ju)每個聲學特(te)征(zheng)(zheng)值(zhi)范(fan)圍與(yu)gis設(she)備異響之間的差異程度(du)，對(dui)聲學特(te)征(zheng)(zheng)值(zhi)的重要度(du)進行評分并(bing)排序；

7、步驟s4，根據聲學特征值(zhi)的(de)重(zhong)要度排序建立故障診斷決策(ce)樹(shu)模型(xing)；

8、步(bu)驟s5，使用故障診(zhen)斷(duan)(duan)決策樹(shu)模型對(dui)真(zhen)實的gis設備異響聲(sheng)學參數進(jin)行診(zhen)斷(duan)(duan)，輸出gis設備異響的診(zhen)斷(duan)(duan)結(jie)果(guo)。

9、優(you)選(xuan)地(di)，所述的gis設備(bei)各類異(yi)(yi)響(xiang)(xiang)包(bao)括屏蔽罩(zhao)松(song)動(dong)異(yi)(yi)響(xiang)(xiang)和地(di)腳螺栓松(song)動(dong)異(yi)(yi)響(xiang)(xiang)。

10、優選地(di)，所述的(de)聲學特征值(zhi)(zhi)包括諧波(bo)特征值(zhi)(zhi)、時域(yu)(yu)特征值(zhi)(zhi)和頻(pin)域(yu)(yu)特征值(zhi)(zhi)；

11、所述(shu)的諧(xie)波特征值包括(kuo)奇(qi)次諧(xie)波比、主頻率和基(ji)頻占比；

12、所述的時域特征值包括偏(pian)度；

13、所(suo)述的頻域特征(zheng)值(zhi)包括譜(pu)峰度(du)、譜(pu)熵(shang)和譜(pu)通量。

14、優選(xuan)地，所述的聲(sheng)學(xue)特征(zheng)(zheng)值(zhi)范圍越大，表示(shi)該聲(sheng)學(xue)特征(zheng)(zheng)值(zhi)的重要(yao)度越大，對(dui)應的重要(yao)度評分(fen)越高；

15、所述(shu)對聲學特征值(zhi)的(de)(de)重要度進行(xing)評分并(bing)排序(xu)具體(ti)為：按照聲學特征值(zhi)的(de)(de)重要度從大(da)到(dao)小排序(xu)，得到(dao)依次排列的(de)(de)前(qian)n個特征值(zhi)包括譜(pu)(pu)峰度、譜(pu)(pu)熵(shang)、基頻占(zhan)比、譜(pu)(pu)通(tong)量、主頻率、奇(qi)次諧波比和偏度。

16、優選(xuan)地，所述(shu)的(de)(de)(de)步驟s4中，故障診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)決策(ce)樹模(mo)型包(bao)括地腳螺栓松(song)動(dong)的(de)(de)(de)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)模(mo)塊、屏蔽罩松(song)動(dong)的(de)(de)(de)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)模(mo)塊以及正常狀(zhuang)態的(de)(de)(de)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)模(mo)塊；

17、所述地(di)腳(jiao)螺(luo)栓松動的(de)診斷模塊(kuai)具體過(guo)程為：

18、a1)若同(tong)時(shi)滿足(zu)譜(pu)(pu)峰(feng)度小(xiao)(xiao)于等(deng)于譜(pu)(pu)峰(feng)度設定(ding)值(zhi)(zhi)、譜(pu)(pu)熵小(xiao)(xiao)于等(deng)于譜(pu)(pu)熵設定(ding)值(zhi)(zhi)和譜(pu)(pu)通量小(xiao)(xiao)于等(deng)于譜(pu)(pu)通量設定(ding)值(zhi)(zhi)，則診(zhen)斷為(wei)地腳螺栓松動缺陷；

19、或a2)若(ruo)同時(shi)滿足譜(pu)峰度(du)小(xiao)于(yu)等于(yu)譜(pu)峰度(du)設(she)定值、譜(pu)熵(shang)大于(yu)譜(pu)熵(shang)設(she)定值和(he)主(zhu)頻率(lv)大于(yu)等于(yu)主(zhu)頻率(lv)設(she)定值，則診斷為地腳螺栓松動(dong)缺陷；

20、所述屏蔽(bi)罩松(song)動的診斷(duan)模(mo)塊具(ju)體過程為：

21、b1)若同時滿足譜(pu)峰(feng)度(du)小于(yu)(yu)等(deng)于(yu)(yu)譜(pu)峰(feng)度(du)設定(ding)值(zhi)、譜(pu)熵(shang)小于(yu)(yu)等(deng)于(yu)(yu)譜(pu)熵(shang)設定(ding)值(zhi)、譜(pu)通量小于(yu)(yu)等(deng)于(yu)(yu)譜(pu)通量設定(ding)值(zhi)和偏度(du)小于(yu)(yu)等(deng)于(yu)(yu)偏度(du)設定(ding)值(zhi)，則診斷為(wei)屏(ping)蔽(bi)罩松動(dong)；

22、或b2)若同(tong)時(shi)滿足譜峰(feng)(feng)度小于(yu)(yu)等于(yu)(yu)譜峰(feng)(feng)度設定(ding)值和(he)基頻(pin)(pin)占比大于(yu)(yu)基頻(pin)(pin)占比設定(ding)值，則診(zhen)斷(duan)為屏蔽罩松(song)動；

23、所述正(zheng)常狀態的診斷模(mo)塊具(ju)體過程為：

24、若同時滿足譜(pu)峰(feng)度小于(yu)(yu)等(deng)于(yu)(yu)譜(pu)峰(feng)度設定(ding)(ding)值(zhi)、基(ji)頻(pin)占(zhan)比(bi)小于(yu)(yu)等(deng)于(yu)(yu)基(ji)頻(pin)占(zhan)比(bi)設定(ding)(ding)值(zhi)、和奇(qi)次諧波比(bi)大于(yu)(yu)奇(qi)次諧波比(bi)設定(ding)(ding)值(zhi)，則診斷為正(zheng)常狀態。

25、優(you)選(xuan)地，所(suo)述的步(bu)驟s5中，先對采集的真實gis設備異響聲學參數進(jin)行過濾背景噪聲干擾處(chu)理，再(zai)進(jin)行分(fen)析得出多(duo)個(ge)聲學特征值。

26、優選地，所(suo)述診(zhen)斷方法(fa)還包括當存在多(duo)種gis設備(bei)異響(xiang)(xiang)時，逐次(ci)按頻段采集(ji)真(zhen)實的gis設備(bei)異響(xiang)(xiang)聲(sheng)學參(can)數(shu)，再進行所(suo)述步驟s5的處理。

27、根據本發明的另(ling)一(yi)個方面(mian)，提供了一(yi)種用于(yu)gis異響的自動(dong)診斷系(xi)統，該系(xi)統包(bao)括上(shang)位機(ji)和信號采集模(mo)塊(kuai)(kuai)，所述上(shang)位機(ji)包(bao)括信號處理子模(mo)塊(kuai)(kuai)與存(cun)儲子模(mo)塊(kuai)(kuai)；

28、所述信號采(cai)集模塊用于采(cai)集gis設備(bei)異響聲學(xue)參數，并發給所述信號處(chu)理子模塊進行處(chu)理；

29、所述(shu)存(cun)儲子(zi)模(mo)塊中設(she)有用于存(cun)儲gis設(she)備各(ge)類異響的聲(sheng)學特(te)征值的gis設(she)備異響聲(sheng)學特(te)征值數據庫；

30、所(suo)述信號(hao)處理(li)子模塊(kuai)用(yong)于對從信號(hao)采(cai)集模塊(kuai)收(shou)到的(de)gis設(she)備異響(xiang)聲學(xue)參(can)數進(jin)行(xing)分析，得出gis設(she)備異響(xiang)的(de)聲學(xue)特征值并存入存儲字模塊(kuai)11；

31、所(suo)述信號處理子(zi)模塊(kuai)還用于分析(xi)gis設備(bei)每(mei)(mei)種異響(xiang)的(de)(de)每(mei)(mei)個聲學特征值范(fan)圍與gis設備(bei)異響(xiang)之(zhi)間的(de)(de)關聯程(cheng)度，并根據gis設備(bei)每(mei)(mei)種異響(xiang)的(de)(de)每(mei)(mei)個聲學特征值范(fan)圍與gis設備(bei)異響(xiang)之(zhi)間的(de)(de)關聯程(cheng)度對每(mei)(mei)個聲學特征值的(de)(de)重要(yao)度進行評分并排序(xu)；

32、所述信號處理(li)子模塊還用于根據各聲學特征(zheng)值的(de)排序建立(li)故(gu)障診斷決(jue)策樹模型；

33、所述信號處理子模塊還用于(yu)輸出所述故(gu)障診斷(duan)決策樹模型對真實的gis設備異(yi)響聲學(xue)參數的聲學(xue)特征值進(jin)行(xing)分析診斷(duan)的結果。

34、根據本發明的第三方(fang)面(mian)，提供了(le)一種電子設備，包(bao)括存儲(chu)(chu)器(qi)(qi)和(he)處理器(qi)(qi)，所(suo)述存儲(chu)(chu)器(qi)(qi)上(shang)存儲(chu)(chu)有計算機程(cheng)序，所(suo)述處理器(qi)(qi)執行所(suo)述程(cheng)序時實現(xian)所(suo)述的方(fang)法。

35、根據本發明的(de)第四方(fang)面，提供了(le)一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程(cheng)序，所述(shu)(shu)程(cheng)序被處理器執行時實(shi)現所述(shu)(shu)的(de)方(fang)法。

36、與現有(you)技術相比，本(ben)發明具有(you)以下有(you)益效(xiao)果(guo)：

37、本(ben)發明(ming)基于大(da)量的(de)(de)(de)gis異(yi)響(xiang)(xiang)聲(sheng)學(xue)特(te)征數據(ju)，通過分析(xi)gis設(she)備(bei)每(mei)種異(yi)響(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)每(mei)個聲(sheng)學(xue)特(te)征值(zhi)范(fan)圍(wei)與gis設(she)備(bei)異(yi)響(xiang)(xiang)之間的(de)(de)(de)差(cha)異(yi)程度，對每(mei)個聲(sheng)學(xue)特(te)征值(zhi)的(de)(de)(de)重要度進行評分并排序而(er)建立(li)故障診(zhen)斷決策樹模型(xing)，然后用故障診(zhen)斷決策樹模型(xing)自(zi)動(dong)對輸入真實的(de)(de)(de)gis設(she)備(bei)異(yi)響(xiang)(xiang)聲(sheng)學(xue)參(can)數進行分析(xi)并輸出gis設(she)備(bei)異(yi)響(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)診(zhen)斷結果，能夠避(bi)免(mian)了人耳的(de)(de)(de)聽辨誤差(cha)，避(bi)免(mian)了人員(yuan)的(de)(de)(de)經驗局限性，能夠自(zi)動(dong)準確地判斷gis異(yi)響(xiang)(xiang)類型(xing)。

技術特征：

1.一種用于(yu)(yu)gis異響(xiang)的自動(dong)診斷方法，其(qi)特(te)征在于(yu)(yu)，該方法包括(kuo)以下步驟：

2.根據權(quan)利(li)要求1所述(shu)的一種(zhong)用于gis異(yi)(yi)響(xiang)的自動診斷(duan)方法，其特(te)征在(zai)于，所述(shu)的gis設備各類異(yi)(yi)響(xiang)包(bao)括(kuo)屏蔽罩松動異(yi)(yi)響(xiang)和地腳螺栓松動異(yi)(yi)響(xiang)。

3.根據權利要求(qiu)1所(suo)述的(de)一種(zhong)用于gis異響的(de)自動(dong)診斷方法，其(qi)特征在于，所(suo)述的(de)聲學(xue)特征值(zhi)(zhi)包括(kuo)諧(xie)波特征值(zhi)(zhi)、時域特征值(zhi)(zhi)和頻域特征值(zhi)(zhi)；

4.根據權利要(yao)求(qiu)1所述的(de)一種用于(yu)gis異(yi)響(xiang)的(de)自(zi)動診斷方法，其(qi)特征(zheng)在于(yu)，所述的(de)聲學特征(zheng)值范圍越大，表(biao)示該聲學特征(zheng)值的(de)重要(yao)度(du)越大，對應的(de)重要(yao)度(du)評(ping)分越高；

5.根據權利要求1所(suo)述(shu)的(de)一種用于gis異響的(de)自動診(zhen)斷(duan)方(fang)法，其(qi)特(te)征在于，所(suo)述(shu)的(de)步驟(zou)s4中，故(gu)障診(zhen)斷(duan)決策樹模(mo)型包(bao)括(kuo)地(di)腳螺栓松動的(de)診(zhen)斷(duan)模(mo)塊(kuai)、屏蔽(bi)罩松動的(de)診(zhen)斷(duan)模(mo)塊(kuai)以及正常狀(zhuang)態的(de)診(zhen)斷(duan)模(mo)塊(kuai)；

6.根(gen)據權利要求1所述(shu)的一種(zhong)用于gis異響(xiang)的自動診斷方(fang)法，其特征在于，所述(shu)的步驟s5中，先對采集的真實gis設備異響(xiang)聲學(xue)參數(shu)進(jin)行(xing)過濾背景噪聲干(gan)擾處理，再進(jin)行(xing)分析得出多個聲學(xue)特征值(zhi)。

7.根據權利要求1所述的(de)一種(zhong)用于gis異響的(de)自動診斷(duan)方法，其特征在于，所述診斷(duan)方法還包(bao)括(kuo)當存在多種(zhong)gis設備異響時，逐(zhu)次按頻段采集(ji)真實的(de)gis設備異響聲學參數，再進(jin)行所述步驟s5的(de)處理(li)。

8.一種采(cai)用(yong)權利(li)要求1所(suo)述(shu)用(yong)于gis異響的(de)自動(dong)診斷方法(fa)的(de)系統，其特征在(zai)于，該系統包(bao)括上位機(ji)(1)和信號采(cai)集模塊(kuai)(2)，所(suo)述(shu)上位機(ji)(1)包(bao)括信號處理(li)子模塊(kuai)(12)與存(cun)儲子模塊(kuai)(11)；

9.一(yi)種(zhong)電(dian)子設(she)備，包括存儲(chu)器(qi)(qi)(qi)和(he)處理器(qi)(qi)(qi)，所(suo)(suo)述(shu)存儲(chu)器(qi)(qi)(qi)上存儲(chu)有計算機(ji)程序(xu)，其特征在(zai)于，所(suo)(suo)述(shu)處理器(qi)(qi)(qi)執(zhi)行所(suo)(suo)述(shu)程序(xu)時實(shi)現如權(quan)利(li)要求1～8中任一(yi)項所(suo)(suo)述(shu)的方法。

10.一種計(ji)算機(ji)(ji)可讀存儲介質，其上存儲有(you)計(ji)算機(ji)(ji)程序，其特征在于，所述(shu)程序被(bei)處理器執(zhi)行(xing)時實現如權(quan)利(li)要求1～8中任一項所述(shu)的方法。

技術總結
本發明涉及一種用于GIS異響的自動診斷方法、系統、設備及存儲介質，該方法包括以下步驟：步驟S1，收集GIS設備各類異響的聲學參數并進行分析，得出GIS設備各類異響的多個聲學特征值；步驟S2，根據聲學特征值數據得出GIS設備各類異響的每個聲學特征值范圍；步驟S3，根據每個聲學特征值范圍與GIS設備異響之間的差異程度，對聲學特征值的重要度進行評分并排序；步驟S4，根據聲學特征值的重要度排序建立故障診斷決策樹模型；步驟S5，使用故障診斷決策樹模型對真實的GIS設備異響聲學參數進行診斷，輸出GIS設備異響的診斷結果。與現有技術相比，本發明具有避免了人耳的聽辨誤差、避免人員的經驗局限性，以及自動準確地判斷GIS異響類型等優點。

技術研發人員：常俊,張勇,邵峰,馬少強,時曉敏,周彥,馮杰,吳胤伯,鄭佳,查堅卿
受保護的技術使用者：國網上海市電力公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/10