[发明专利]智能低压塑壳断路器

摘要

本发明提供一种智能低压塑壳断路器，包括：电流互感器，用于检测断路器主电路中的电流信号；智能控制器，用于对电流互感器检测到的电流信号进行分析并发出相应的指令；磁通变换器，用于接收所述智能控制器的指令并执行断路动作；其中所述智能控制器进一步包括：所述信号处理电路，对所述电流互感器获取的电流信号依次进行放大、滤波及A/D转换处理，输出电流数字信号到所述数字信号处理单元；数字信号处理单元，对获取的电流数字信号进行对比分析，若分析结果为异常，则向脱扣电路发出控制指令；脱扣电路，接收到由数字信号处理单元发送的控制指令后带动磁通变换器实现断路。本发明实时对目标电路中的故障信息进行自动识别，实现智能化断路。

主权项

1.智能低压塑壳断路器，其特征在于，包括：电流互感器，用于检测断路器主电路中的电流信号；智能控制器，用于对电流互感器检测到的电流信号进行分析并发出相应的指令；磁通变换器，用于接收所述智能控制器的指令并执行断路动作；其中所述智能控制器进一步包括：电源模块、脱扣电路、信号处理电路和数字信号处理单元；所述信号处理电路，对所述电流互感器获取的电流信号依次进行放大、滤波及A/D转换处理，输出电流数字信号到所述数字信号处理单元；所述数字信号处理单元，对获取的所述电流数字信号进行对比分析，若分析结果为异常，则向脱扣电路发出控制指令；所述脱扣电路，接收到由所述数字信号处理单元发送的控制指令后带动所述磁通变换器实现断路；所述电源模块，分别为所述数字信号处理单元、所述脱扣电路提供供电电源；其中，所述数字信号处理单元进一步包括：电弧检测单元，对获取的电流数字信号进行分析处理，对信号中的故障电弧进行诊断，当判断存在故障电弧发生时，向脱扣电路发出控制指令；其中所述电弧检测单元，对获取的电流数字信号进行故障电弧诊断处理，进一步包括：(1)对获取的电流数字信号进行加时间窗及小波包分解，将电流信号重构成I个不同频段信号；(2)将获取的I个不同频段信号的幅值，按照频率由低到高的顺序组成一个二维数组B，其中所述二维数组的行数为H_B＝I，所述二维数组的列数L_B＝J，J为所述时间窗中电流数字信号采样点的总数，其中B(i，j)表示第i个所述频段信号中j时刻的幅值大小；(3)根据所述二维数组B中每个频段电流的能量占同时刻总能量的比例，将所述二维数组B归一化成0‑255的灰度值图像，作为频段能量分布灰度图A；(4)对获取的能量分布灰度图A进行增强处理，输出增强后的能量分布灰度图A′；(5)根据增强后的能量分布灰度图A′中像点的梯度大小获取该灰度图的像点梯度矩阵D；(6)根据增强后的能量分布灰度图A′及其梯度矩阵D生成梯度‑灰度共生矩阵E作为电流数字信号电弧检测的特征参数；(7)通过SVM算法判断所述梯度‑灰度共生矩阵E的特征量是否属于异常，识别该电流数字信号中的故障电弧。