[发明专利]分步式故障电弧检测方法及装置、电子设备、存储介质

说明书

本发明涉及电弧检测技术领域，公开了一种分步式故障电弧检测方法及装置、电子设备、存储介质，包括：从电流信号中提取时域特征参数；根据时域特征参数判断其前后连续周期之间的变化值；如果变化值小于设定阈值，则认为当前周期检测结果和前周期相同；如果变化值大于设定阈值，则通过训练好的故障电弧检测卷积神经网络对电流信号进行检测得到第一检测结果，通过离散小波变换对电流信号进行检测并将检测结果与自适应阈值进行比较得到第二检测结果；对第一检测结果进行计算得到第一权重，通过自适应阈值对第二检测结果进行计算得到第二权重，再通过权重仲裁、统计和比较，判断是否发生故障电弧。具有故障电弧检测准确率高，计算过程简单的特点。

技术领域

本申请涉及电弧检测技术领域，尤其涉及一种分步式故障电弧检测方法及装置、电子设备、存储介质。

背景技术

电气火灾所导致的火灾事故一般都较为严重，减少电气火灾的发生是一个刻不容缓的难题。线路原因可以从形成原因上大致分为以下两个大类：

(1)异常电流导致的电气火灾。如电路短路，电路过载，在短时间内，线路上的电流激增，导致产生大量热量，融化绝缘层，引燃周围易燃品，导致火灾。

(2)故障电弧导致的电气火灾。故障电弧本质是异常电压导致的电气击穿，从而产生大量热量，导致火灾。如电线之间的接触不良，电线绝缘层的磨损等等原因都有可能导致电气火灾。

第一种情况下，针对电流的激增的检测相对容易，各种各样的熔断式断路器和空气开关被研发出来以防止人员伤亡和火灾发生。但针对故障电弧导致的电气火灾，因其多样性、随机性和复杂性，很难被检测。

负载的类型决定了支路中电流的波形，不同负载的正常电流波形和故障电弧电流波形差异巨大，部分负载的故障电弧电流波形的平肩部特征十分明显，部分负载的故障电弧的波形主要以高频脉冲为主。

故障电弧检测算法虽然种类繁多，但都有一定缺陷。针对故障电弧产生时的物理现象进行检测的方法虽然具有极高的准确性和实时性，但受故障电弧发生位置的限制大；针对故障电弧发生时的电压或电流波形，在时域下提取信号特征的检测方法虽然实现简单，但只能反应信号波形的一部分特征，准确率低；通过短时傅里叶变换，小波变换等时频域方法将电流信号转换至频域，在频域中检测故障电弧产生的高频噪声的检测方法的准确率与阈值信号的设置相关性大；而直接对故障电弧电流波形进行神经网络训练的检测方法对经过充分训练的负载检测具有极高的准确率，但对于未经过训练的负载，检测的准确率难以保证，其次，神经网络检测法中误报情况较为严重。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种分步式故障电弧检测方法及装置、电子设备、存储介质，以解决相关技术中存在的故障电弧检测准确率低，计算过程复杂的技术问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种分步式故障电弧检测方法，其特征在于，包括：

获取待检测的电流信号；

从所述电流信号中提取时域特征参数；

根据所述时域特征参数判断其前后连续周期之间的变化值；

如果所述变化值小于设定阈值，则认为当前周期检测结果和前周期相同；

如果所述变化值大于设定阈值，则通过训练好的故障电弧检测卷积神经网络对所述电流信号进行检测得到第一检测结果，通过离散小波变换对所述电流信号进行检测并将检测结果与自适应阈值进行比较得到第二检测结果；

通过softmax函数对所述第一检测结果进行计算得到第一权重，通过自适应阈值对所述第二检测结果进行计算得到第二权重，通过权重仲裁，得到精确检测结果；

根据所述精确检测结果，统计单位时间内故障周期出现的数量；

将所述数量和国标要求进行比较，判断是否发生故障电弧。