[发明专利]一种振动传感器的开关故障检测算法

说明书

本发明公开了一种振动传感器的开关故障检测算法，涉及振动传感器检测技术领域。该振动传感器的开关故障检测算法首先采用快速傅里叶变换算法进行振动数据采样，得到开关振动采样数据，然后使用Cubicspline插值法拟合振动采样点数据，得到振动模型曲线，再基于ANFIS算法提取振动模型曲线的特征，最后通过Gauss‑Bayes概率公式计算模型特征的概率分布，基于该概率分布，分析特征确定开关故障点发生位置，提高复杂恶劣条件下开关器件故障位置检测的便捷性，减少判别故障开关器件位置的人员与经济成本，同时提高了人员操作的安全性与电力系统运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及振动传感器检测技术领域，具体为一种振动传感器的开关故障检测算法。

背景技术

传感器技术广泛应用于实际工程中的诸多领域，极大地提高了部分工程数据测量、检测的便捷性与精度，在很多方面发挥了不可替代的作用。压电式振动传感器是通过检测与分析器件振动信号是否发生异常，进而保护所检测设备的功能型传感器，该传感器具备灵敏度高、检测范围可调节以及性能稳定等优点，然而，传统的压电式振动传感器存在的一些不足，使其无法完全满足正常的需求。

目前电力系统中的部分开关器件，例如断路器，安装于高空、复杂多变甚至是极端恶劣的环境中，当其中某个开关器件发生故障，难以对其进行检测从而排除故障，传统振动传感器仅检测开关器件的振动信号强弱，仍需凭借技术人员的经验对信号进行判断，这就存在较大的误判概率，同时人工诊断也会降低工作效率与电力系统运行的稳定性。

为了实现在复杂恶劣环境下进行便捷化、智能化的开关器件故障位置检测，需要对传统压电式振动传感器的检测结果进行深度分析，挖掘振动信号采样数据后的开关器件状态，这将极大提升复杂恶劣条件下开关器件故障位置检测的便捷性，减少判别故障开关器件位置的人员与经济成本，因此设计一种振动传感器的开关故障位置检测方法尤其重要。

于是，本申请人秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，提供一种振动传感器的开关故障检测算法，以期达到具有更加实用价值性的目的。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种振动传感器的开关故障检测算法，解决了复杂恶劣条件下开关器件故障位置难以检测、判别故障开关器件位置的人员与经济成本高、人员操作的安全性低与电力系统运行的可靠性低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种振动传感器的开关故障检测算法，具体算法原理包括以下步骤：

步骤1：采用快速傅里叶变换算法进行开关振动数据采样；

步骤2：使用Cubic spline插值法拟合开关振动采样点数据，得到振动模型曲线；

步骤3：基于ANFIS算法提取振动模型曲线的特征；

步骤4：通过Gauss-Bayes概率公式计算模型特征的概率分布，基于该概率分布，分析特征判别开关故障点发生位置。

优选的，步骤1所述的快速傅里叶变换算法进行开关振动数据采样，具体步骤如下：

步骤1.1：首先获取n个振动信号采样点；

步骤1.2：列写出开关振动信号方程：

D(x)＝d₀+d₁*x+d₂*x²+d₃*x³+…+d_n-2*x^n-2+d_n-1*x^n-1；

步骤1.3：将振动信号分奇偶两部分：