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    一种基于声振信号联合分析的断路器故障诊断方法
    4.
    发明公开
    一种基于声振信号联合分析的断路器故障诊断方法 审中-公开

    公开(公告)号：CN117216675A

    公开(公告)日：2023-12-12

    申请号：CN202210721579.5

    申请日：2022-06-01

    申请人： 华北电力大学(保定)

    发明人： 赵书涛 ,  黄伟杰

    IPC分类号： G06F18/2413 ,  G06F18/25 ,  G06F18/22 ,  G06N3/0455 ,  G06N3/084

    摘要： 一种基于声振信号联合分析的断路器故障诊断的方法，通过振动和声音传感器，获取断路器在正常合闸、合闸拒动、基座松动和连杆脱落的情况下的振动信号和声音信号。分别对时域下的振动信号和声音信号进行CEEMD分解，进而利用各模态分量训练稀疏编码器，利用编码器部分的隐藏层数据作为特征值。然后，将声音和振动信号的特征值通过神经网络进行融合。最后，将融合后的特征值作为KNN的输入，对断路器进行故障诊断。这是一种断路器故障诊断方法，对声音和振动信号先分解再经过稀疏编码器提取最能表征各信号的特征值，最后再进行融合，经过CEEMD分解，能够分解出信号中的重要特征，然后再经过稀疏编码器的训练，提取出最能表征信号的特征值，通过神经网络将声音和振动信号特征值进行融合，以此训练KNN分类器，并将分类正确率反向传播，再训练神经网络，从而得到最优的特征融合，使得特征值更具有代表性，能够提高判断的准确性，能够增大断路器故障诊断容错率，并且能够满足现场对运行中的断路器故障诊断的精度和速度要求，快速准确识别。

    一种断路器操动机构振动特征提取方法
    5.
    发明授权
    一种断路器操动机构振动特征提取方法 有权

    公开(公告)号：CN113654750B

    公开(公告)日：2022-05-03

    申请号：CN202110931571.7

    申请日：2021-08-13

    申请人： 华北电力大学(保定)

    发明人： 刘会兰 ,  许文杰 ,  赵书涛

    IPC分类号： G01M7/02 ,  G01H11/08

    摘要： 本发明公开了一种断路器操动机构振动特征提取方法，包括以下步骤：A、采集断路器操动过程的振动信号；B、对振动信号进行分解得到不同频段的模态分量信号IMF，并求取各IMF的功率谱；C、计算故障敏感因子λk，利用故障敏感因子λk对模态分量进行筛选，得到有效模态分量；D、在极坐标下，根据极径尺度ω和极角尺度b，将极坐标以极点为中心、呈辐射状划分为若干等面积子区域；E、将笛卡尔坐标下功率谱波形的频率和幅值(x，y)经发散因子δ在极坐标(r，θ)中发散；F、以波形散布在子区域频数构建信息熵的概率函数，定义为极坐标下感知波形变异和功率主峰分布的谱形状熵特征。本发明能够改进现有技术的不足，提高了对断路器操动故障识别准确率。

    一种基于在线监测信息的继电保护装置状态评估方法
    6.
    发明授权
    一种基于在线监测信息的继电保护装置状态评估方法 失效

    公开(公告)号：CN106325258B

    公开(公告)日：2020-01-24

    申请号：CN201510375383.5

    申请日：2015-07-01

    申请人： 华北电力大学(保定)

    发明人： 赵书涛 ,  师元康

    IPC分类号： G05B23/02

    摘要： 本发明公开了一种基于在线监测信息的继电保护装置状态评估方法，包括以下步骤：对运维与检修数据进行分析，选取重要的可量化指标作为静态评估指标，对继电保护装置内部重要模块进行分析，确定其重要监测指标作为动态评估指标；按照数据类型、内部结构和插件指标建立三级评估指标体系；根据评估指标的特点进行劣化度计算，同时完成归一化；根据专家评判确定各评估指标权重；确定评语集、隶属度函数、模糊算子；对最底层指标进行隶属度计算，并针对指标的劣化速度进行隶属度动态修正；建立模糊关系矩阵，结合权重逐级向上计算，最终得到继电保护装置整体的评估结果。本发明建立了更为完善评价指标，并实现了根据指标劣化程度对评估结果进行动态修正，具有更强的适应性和更高的准确度。

    一种声振信号融合处理的断路器故障诊断方法
    7.
    发明公开
    一种声振信号融合处理的断路器故障诊断方法 无效

    公开(公告)号：CN107796602A

    公开(公告)日：2018-03-13

    申请号：CN201610764527.0

    申请日：2016-08-31

    申请人： 华北电力大学(保定)

    发明人： 赵书涛 ,  王亚潇

    IPC分类号： G01M13/00

    CPC分类号： G01M13/00

    摘要： 本发明公开了一种声振信号融合处理的断路器故障诊断方法用于识别断路器故障诊断，包括步骤如下：(1)通过声音传感器和振动传感器测得断路器的状态信号，包括正常状态、卡涩故障、基座松动故障、拒动故障，四种状态。(2)步骤2，利用db3小波基分别将声、振信号进行三层分解，并在第三层8个节点上重构信号；将重构后的8个节点的信号进行希尔伯特变换，求取模值包络线。(3)将包络信号按分闸前、分闸中、和分闸后的原则分为3段，按照等能量原则将分闸前分为3段，分闸中分为9段，分闸后分为3段，提取断路器各状态的小波包平方差能量熵。(4)将各信号特征向量矩阵，输入支持向量机后使用”one vs one”投票策略获得基本概率分配。(5)利用改进证据理论融合多传感器信息识别断路器故障类型。

    一种基于先验知识的高压断路器动触头运动轨迹实时识别方法
    8.
    发明公开
    一种基于先验知识的高压断路器动触头运动轨迹实时识别方法 无效

    公开(公告)号：CN106650551A

    公开(公告)日：2017-05-10

    申请号：CN201510716696.2

    申请日：2015-10-30

    申请人： 国网山西省电力公司电力科学研究院 ,  华北电力大学(保定)

    发明人： 王天正 ,  赵书涛 ,  马丽强 ,  梁基重 ,  白鹭 ,  师元康

    IPC分类号： G06K9/00 ,  G06T7/246

    CPC分类号： G06K9/00664 ,  G06T2207/30164

    摘要： 本发明公开了一种基于先验知识的高压断路器动触头运动轨迹实时识别方法，包括以下步骤：将红色方形标志物固定于断路器绝缘拉杆；调整高速相机位置，获取标志物图像序列；确定追踪目标模板；根据先验知识确定当前帧的最大搜索范围；根据先验知识确定下一帧目标的优先搜索顺序，按顺序对内嵌双六边形各像素点进行粗搜索；对最优像素点周围进行菱形精搜索，确定目标位置，同时更新先验知识库；记录各帧中目标在图像中的位置，生成运动轨迹。本发明基于断路器运动特性监测先验知识库，对现有目标追踪算法进行改进，充分挖掘、利用先验知识库的有效信息，在此基础上提出一种内嵌双六边形‑菱形快速搜索算法，可实现实时、精确的动触头运动轨迹识别。

    一种基于内部温度的继电保护装置时变失效率估算方法
    9.
    发明公开
    一种基于内部温度的继电保护装置时变失效率估算方法 无效

    公开(公告)号：CN106326618A

    公开(公告)日：2017-01-11

    申请号：CN201510375385.4

    申请日：2015-07-01

    申请人： 华北电力大学(保定)

    发明人： 赵书涛 ,  师元康

    IPC分类号： G06F19/00

    摘要： 本发明公开了一种基于装置插件内部温度的继电保护装置时变失效率估算方法，包括以下步骤：获取继电保护装置失效信息，将其按偶然失效和老化失效分类统计；分析失效信息，确定重要功能模块；由符合指数分布函数的最大似然估计求得偶然失效率；以半年为时间区间，计算各个模块的年老化失效率；以Weibull分布模型建立老化失效率函数；建立尺度参数η与温度T之间的关系，即Arrhenius模型；将Arrhenius模型与Weibull分布模型相结合得到时变老化失效率模型；对未知参数进行求解，利用各模块的T、t与λ数据，采用Marquardt法对A和β进行的三维参数估计，实验求得激活能E，进而求得各个模块的时变老化失效率函数；利用串联系统模型求得保护装置整体的时变失效率。