[发明专利]基于电气量分析的接触网状态的检测与评价装置以及方法

权利要求书

1. 一种基于电气量分析的接触网状态的检测与评价装置，包括安装在受电弓主回路上的传感器，其特征在于：

所述传感器为光学电子式互感器，其对采集到的接触网的电压、电流进行变换，所得信号发给数据采集装置；以及还包括：

数据采集装置，其包括光电探测器、信号调理器和数据采集器；光电探测器将光学电子式互感器发过来的信号转换成电信号后，发送给信号调理器处理，经其处理后发送给数据采集器进行A/D转换和采样处理；

检测分析与评价装置，其接收来自数据采集器的采样信息，对获得的电压、电流信号进行处理，提取并计算其高频分量，根据计算的结果，对接触网的工作状态作出评价，并输出评价结果。

2.根据权利要求1所述的基于电气量分析的接触网状态的检测与评价装置，其特征在于：所述数据采集器包括用于对数字信息进行采样的嵌入式处理器。

3.根据权利要求1所述的基于电气量分析的接触网状态的检测与评价装置，其特征在于还包括用于显示所述评价结果的显示装置，评价结果输入给显示装置，显示装置将评价结果处理为可视信息。

4.一种基于电气量分析的接触网状态的检测与评价方法，其包括以下步骤：

电压、电流信号采集的步骤：光学电子式互感器对接触网的电压、电流进行变换，所得的信号由光电探测器转化为电信号送入信号调理电路，经其放大、滤波后，经A/D 转换、隔离和数字采样处理；

电压、电流信号的处理的步骤：提取采样得到的电压、电流信号的高频分量，对其进行计算处理；

接触网状态的评估的步骤：根据上述计算处理的结果，对接触网的工作状态做出评价，给出评价结果。

5.根据权利要求4所述的基于电气量分析的接触网状态的检测与评价方法，其特征在于：将采样得到的电压、电流信号进行小波分解，根据高频分量相对能量熵来衡量电弧强度，给出评价结果；

其中，依下列公式定义高频分量相对能量熵                                               ：

，

分子上的和分别是电压和电流高频分量的能量熵，分母上的和则分别是电压和电流工频分量的能量熵 ，，是两个熵的相对值。

6.根据权利要求5所述的基于电气量分析的接触网状态的检测与评价方法，其特征在于：

所述高频分量相对能量熵的计算使用小波能量熵，依下列公式定义小波能量熵：

小波能量熵的定义，信号在j尺度k时刻的小波能量熵为：

，

其中，为信号在j尺度k时刻的小波能谱，。

7.根据权利要求5所述的基于电气量分析的接触网状态的检测与评价方法，其特征在于：所述电压和电流高频分量的频率为2.5k~5kHz。

8.根据权利要求5所述的基于电气量分析的接触网状态的检测与评价方法，其特征在于：所述电压和电流工频分量的频率为50Hz。

9.根据权利要求5所述的基于电气量分析的接触网状态的检测与评价方法，其特征在于：电流信号进行5层小波分解。

10.根据权利要求4所述的基于电气量分析的接触网状态的检测与评价方法，其特征在于：评价结果显示在计算机界面上。