[发明专利]一种用于煤矿高压电缆在线绝缘监测的异构融合方法

权利要求书

1.一种用于煤矿高压电缆在线绝缘监测的异构融合方法，其特征在于，所述的一种用于煤矿高压电缆在线绝缘监测的异构融合方法包括采集模块，处理模块，供电模块和上位机监测中心和移动终端，采集模块包括电流传感器(1)电压传感器(2)温度传感器(3)处理模块包括微处理器(4)、网络通信模块、(5)报警器、(6)供电模块包括感应取电模块和备用电源模块，感应取电模块包括取能互感器(7)和电源转换模块(8)，备用电源模块包括蓄电池(9)；采集模块采集数据的发送通过电流传感器(1)、电压传感器(2)、温度传感器(3)和微处理器(4)的串口来完成；微处理器(4)将数据处理后通过网络通信模块(5)将数据发送到上位机监控中心。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿高压电缆在线绝缘监测的异构融合方法，其特征在于，电流传感器(1)、电压传感器(2)、温度传感器(3)、网络通信模块(5)和报警器(6)、电源转换模块(8)和蓄电池(9)通过导线与微处理器(4)相应的I/O脚相连。

3.根据权利要求1所述的一种用于煤矿高压电缆在线绝缘监测的异构融合方法，其特征在于，供电模块包括感应取电模块和备用电源模块，感应取电模块包含取能互感器(7)和电源转换模块(8)，取能互感器(7)从电缆的负荷电流产生的磁场中感应取电，取能互感器(7)通过导线与电源转换模块(8)相连，电源转换模块(8)将取能互感器(7)取得的电能量转化为所需要的直流电压，通过导线给电流传感器(1)、电压传感器(2)、温度传感器(3)、微处理器(4)、网络通信模块(5)、报警器(6)和蓄电池(9)供电。

4.根据权利要求1所述的一种用于煤矿高压电缆在线绝缘监测的异构融合方法，其特征在于，供电模块包括感应取电模块和备用电源模块，备用电源模块包含蓄电池(9)，蓄电池在电缆正常运行时不工作，当发生断电故障时作为后备电源,以维持短时间内监测终端的供电,将故障发生后一段时间内的监测数据发送出来。

5.根据权利要求1所述的一种用于煤矿高压电缆在线绝缘监测的异构融合方法，其特征在于，微处理器(4)上电初始化后，控制电流传感器(1)、电压传感器(2)和温度传感器(3)开始实时采集电缆运行的电流，电压信息以及运行环境的温度，微处理器(4)中的AD转换模块将采集到的多源信息数据进行采样、量化、编码，将输入多源信息模拟量信号转化为数字量信号，微处理器(4)对数字量信号进行处理分析，提取出特征信息。

6.根据权利要求1所述的一种用于煤矿高压电缆在线绝缘监测的异构融合方法，其特征在于，微处理器(4)将数字量信号通过网络通信模块(5)发送，上位机监测中心通过工业以太网接收这些数字量信号，并通过Wi-Fi无线网络发送到移动终端，在上位机监测中心或移动终端将特征信息与管理人员设置的阈值进行比较分析，判断设备的故障状态。若判断故障发生，上位机监测中心或移动终端立即发出报警信号，报警信号通过工业以太网发出(注：移动终端发出的报警信号经由Wi-Fi无线网络到达上位机监测中心，进而通过工业以太网发出)，网络通信模块(5)接收到报警信号后，微处理器(4)立即控制报警器(6)报警。

7.根据权利要求1所述的一种用于煤矿高压电缆在线绝缘监测的异构融合方法，其特征在于,判断故障状态时采用长短期记忆神经网络(LSTM)，具体步骤如下：

步骤一：人工标注高压电缆30组电流信号代表状态的类别；

步骤二：输入30组电流信号参数作为LSTM模型的输入；

步骤三：使用LSTM模型进行训练，输入数据依次通过输入门、遗忘门和输出门，得到模型训练后的结果；

步骤四：将训练好的LSTM模型应用于新采集的电流信号上，进行分类。

8.根据权利要求1所述的一种用于煤矿高压电缆在线绝缘监测的异构融合方法，其特征在于，对LSTM模型进行训练时采用GA算法优化参数，得到更好的训练效果，提高判断的正确率。