一種基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法，針對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器不同狀態(tài)類型建立相關(guān)向量機(jī)分類器模型，對永磁體表面磁場強(qiáng)度信號、操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號、觸頭兩端電壓信號、觸頭穩(wěn)定閉合后流過觸頭的電流信號、滅弧室屏蔽罩電位信號、觸頭接觸壓力信號和機(jī)械振動信號進(jìn)行采集，并進(jìn)行特征值提取，將已知狀態(tài)類型的各信號特征值作為該模型的輸入，在對應(yīng)的相關(guān)向量機(jī)分類器模型中進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，確定各相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型。利用故障診斷模型和未知狀態(tài)類型的各信號特征值對永磁真空斷路器進(jìn)行故障診斷。本發(fā)明克服了單一信號診斷的局限性，提高了診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，補(bǔ)充了斷路器故障診斷的故障類型。
【專利說明】一種基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力裝備故障診斷領(lǐng)域，特別涉及一種基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法。

【背景技術(shù)】
[0002]斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和供電可靠性。隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，不僅要求斷路器能夠可靠運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)智能化操作，而且對斷路器故障診斷的準(zhǔn)確性也提出了更高的要求。全面科學(xué)地對斷路器的故障進(jìn)行診斷，可以為電力運(yùn)行部門制定檢修策略提供正確的依據(jù)。永磁機(jī)構(gòu)是一種電磁操動、永磁保持的斷路器操動機(jī)構(gòu)。目前，永磁機(jī)構(gòu)已廣泛應(yīng)用于中壓真空斷路器領(lǐng)域。因此，對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法的研究具有重要的意義。
[0003]對于永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器而言，斷路器故障主要分為電氣特性故障和機(jī)械特性故障。很多關(guān)于電氣特性故障的研究主要是針對操作機(jī)構(gòu)電氣回路故障。操作機(jī)構(gòu)電氣回路故障是指由于永磁操作機(jī)構(gòu)線圈老化，接觸器接觸不良等因素導(dǎo)致電氣回路中電阻增大，影響斷路器工作性能的情況。因此，對于永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器操作機(jī)構(gòu)電氣回路故障的診斷主要是分析操作機(jī)構(gòu)的電流信號。針對操作機(jī)構(gòu)電流信號的分析方法主要采用電流曲線輪廓法。電流曲線輪廓法關(guān)鍵在于提取操作機(jī)構(gòu)電流波形輪廓的特征，通過對電流波形中時(shí)間和幅值參數(shù)特征的分析，可得出鐵芯的運(yùn)動事件，進(jìn)而得出斷路器工作狀態(tài)。機(jī)械故障主要是由于基座松動，脫扣器卡澀、分閘彈簧脫落等因素引起的故障情況。對于永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器機(jī)械故障的診斷主要是針對其機(jī)械振動信號進(jìn)行分析，來診斷出斷路器的機(jī)械故障類型。
[0004]目前用于診斷斷路器故障的方法，幾乎都是基于單一信號診斷，診斷依據(jù)缺乏綜合性，影響了診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。而且由于永磁機(jī)構(gòu)是變氣隙運(yùn)動的電磁機(jī)構(gòu)，其操作機(jī)構(gòu)電流變化與機(jī)械運(yùn)動參量變化之間會相互影響。因此，僅從測得的單一信號中難以直觀判斷是電氣特性故障還是機(jī)械特性故障。
[0005]此外，永磁真空斷路器的電氣特性故障不僅包括斷路器操作機(jī)構(gòu)電氣回路故障，還應(yīng)該考慮觸頭接觸故障、滅弧室絕緣故障和永磁體退磁故障。觸頭接觸故障:當(dāng)斷路器開斷短路電流時(shí)，產(chǎn)生的電弧會燒蝕觸頭表面。燒蝕后的觸頭表面形狀會發(fā)生改變，斷路器合閘后，觸頭表面的接觸情況會相應(yīng)發(fā)生變化，當(dāng)觸頭表面接觸不好時(shí)會產(chǎn)生發(fā)熱，甚至靜熔焊的現(xiàn)象，影響下一次的開斷；滅弧室絕緣故障:對于真空斷路器而言，真空滅弧室的真空度關(guān)系到滅弧室內(nèi)部的絕緣性能，當(dāng)滅弧室真空度下降時(shí)，會嚴(yán)重影響到斷路器的開斷與關(guān)合性能。永磁體退磁故障:永磁真空斷路器的分合閘終端位置需要依靠永磁體的保持力實(shí)現(xiàn)分合閘終端位置的保持。然而永磁體在外界條件影響下，可能會出現(xiàn)退磁的現(xiàn)象。這會導(dǎo)致在永磁體表面產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度減小，進(jìn)而減弱永磁體的保持力，影響斷路器在分合閘終端位置的分合閘保持狀態(tài)。
[0006]然而，目前在斷路器故障診斷領(lǐng)域，很少針對永磁體退磁故障、觸頭接觸故障和滅弧室絕緣故障進(jìn)行診斷。尤其沒有對上述五種故障類型進(jìn)行綜合診斷的診斷方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]一種基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法，包括以下步驟:
[0010]步驟1:對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的永磁體表面磁場強(qiáng)度信號、操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號、觸頭兩端電壓信號、觸頭穩(wěn)定閉合后流過觸頭的電流信號、滅弧室屏蔽罩電位信號、觸頭接觸壓力信號和機(jī)械振動信號進(jìn)行采集，所述機(jī)械振動信號包括絕緣拉桿處機(jī)械振動信號、分閘彈簧機(jī)械振動信號、脫扣器機(jī)械振動信號和斷路器基座機(jī)械振動信號。
[0011]步驟2:對步驟I采集的永磁體表面磁場強(qiáng)度信號、操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號、觸頭兩端電壓信號和觸頭穩(wěn)定閉合后流過觸頭的電流信號、滅弧室屏蔽罩電位信號、觸頭接觸壓力信號、機(jī)械振動信號分別進(jìn)行特征值提取。
[0012]所述的永磁體表面磁場強(qiáng)度信號的特征值為磁場強(qiáng)度的最大值和磁場強(qiáng)度的最小值。
[0013]所述的操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號的特征值為電流信號的產(chǎn)生時(shí)刻、電流信號的結(jié)束時(shí)刻、電流的幅值及該幅值所對應(yīng)的時(shí)刻。
[0014]所述的觸頭兩端電壓信號和觸頭電流信號的比值的特征值是永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器觸頭電流、電壓穩(wěn)定后，相同時(shí)刻的觸頭電壓與流過觸頭的電流的比值。
[0015]所述的滅弧室屏蔽罩電位信號的特征值是滅弧室屏蔽罩電位的最大值和滅弧室屏蔽罩電位的最小值。
[0016]所述的觸頭接觸壓力信號的特征值是永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器合閘后，觸頭接觸穩(wěn)定時(shí)，動觸頭與靜觸頭之間的壓力。
[0017]所述的機(jī)械振動信號的特征值采用小波包能量熵方法提取。
[0018]步驟3:分別針對不同狀態(tài)類型建立相關(guān)向量機(jī)分類器模型，將已知狀態(tài)類型的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各信號特征值作為該模型的輸入，在對應(yīng)的相關(guān)向量機(jī)分類器模型中進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，計(jì)算出各相關(guān)向量機(jī)分類器模型的超參數(shù)和相關(guān)權(quán)重向量，永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各狀態(tài)類型對應(yīng)的各信號特征值在其輸入的相關(guān)向量機(jī)分類器模型中計(jì)算得到的后驗(yàn)概率為該模型的輸出，設(shè)定門限值，記錄后驗(yàn)概率與門限值的大小關(guān)系及對應(yīng)的狀態(tài)類型，進(jìn)而確定各相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型。
[0019]所述狀態(tài)類型包括永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的正常狀態(tài)、永磁體退磁故障、操作機(jī)構(gòu)電氣回路故障、觸頭接觸故障、滅弧室絕緣故障、觸頭接觸壓力故障、絕緣拉桿偏離軸心故障、分閘彈簧脫落故障、脫扣器卡澀故障和基座松動故障。
[0020]步驟4:利用相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型和未知狀態(tài)類型的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各信號特征值對永磁真空斷路器進(jìn)行故障診斷:將提取的未知狀態(tài)類型的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各信號特征值分別輸入各相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型中，計(jì)算各信號特征值在相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型中的后驗(yàn)概率，并判斷該后驗(yàn)概率與門限值的大小關(guān)系，與記錄的后驗(yàn)概率與門限值的大小關(guān)系進(jìn)行比較，若兩者等同，則確定當(dāng)前信號特征值對應(yīng)的狀態(tài)類型，進(jìn)而確定未知狀態(tài)類型的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各信號特征值對應(yīng)的全部狀態(tài)類型，即得到永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷的結(jié)果。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明基于多信號進(jìn)行診斷，克服了單一信號診斷的局限性，提高了診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性；基于多信號融合技術(shù)，可同時(shí)對機(jī)械故障、操作機(jī)構(gòu)電氣回路故障、觸頭接觸故障、真空滅弧室絕緣故障和永磁體退磁故障進(jìn)行診斷，豐富了診斷信號數(shù)據(jù)庫，補(bǔ)充了斷路器故障診斷的故障類型；基于斷路器多個(gè)位置的振動信號采集，既可以對多種機(jī)械故障類型進(jìn)行診斷，也實(shí)現(xiàn)了對機(jī)械故障位置的準(zhǔn)確在線定位診斷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法的流程圖；
[0023]圖2為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的對機(jī)械振動信號采用小波包能量熵方法提取特征值時(shí)的三層小波包分解樹的示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法的故障診斷流程。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)的說明:
[0026]以ZW45-12型永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器為例，對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的故障進(jìn)行多信息融合診斷。基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法，如圖1所示，包括以下步驟:
[0027]步驟1:對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的永磁體表面磁場強(qiáng)度信號、操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號、觸頭兩端電壓信號、觸頭穩(wěn)定閉合后流過觸頭的電流信號、滅弧室屏蔽罩電位信號、觸頭接觸壓力信號和機(jī)械振動信號進(jìn)行采集，所述機(jī)械振動信號包括絕緣拉桿處機(jī)械振動信號、分閘彈簧機(jī)械振動信號、脫扣器機(jī)械振動信號和斷路器基座機(jī)械振動信號。
[0028]永磁體表面磁場強(qiáng)度信號采用霍爾磁場探頭進(jìn)行采集；操作機(jī)構(gòu)電氣回路電流信號采用霍爾電流互感器進(jìn)行采集；觸頭兩端電壓信號和觸頭接觸后流過觸頭的電流信號分別采用電壓互感器和電流互感器進(jìn)行采集；滅弧室屏蔽罩電位信號采用電場探頭進(jìn)行采集；觸頭接觸壓力信號采用壓力傳感器進(jìn)行采集；機(jī)械振動信號采用加速度傳感器進(jìn)行采集。
[0029]步驟2:對步驟I采集的永磁體表面磁場強(qiáng)度信號、操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號、觸頭兩端電壓信號和觸頭穩(wěn)定閉合后流過觸頭的電流信號、滅弧室屏蔽罩電位信號、觸頭接觸壓力信號、機(jī)械振動信號分別進(jìn)行特征值提取。
[0030]步驟2.1:對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的永磁體表面磁場強(qiáng)度信號進(jìn)行特征值提取，永磁體表面磁場強(qiáng)度信號的特征值為磁場強(qiáng)度的最大值和磁場強(qiáng)度的最小值。
[0031]步驟2.2:對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號進(jìn)行特征值提取，操作機(jī)構(gòu)電氣回路圈電流的電流信號特征值為電流信號的產(chǎn)生時(shí)刻、電流信號的結(jié)束時(shí)刻、電流的幅值及該幅值所對應(yīng)的時(shí)刻。
[0032]步驟2.3:對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的觸頭兩端電壓信號和觸頭電流信號的比值進(jìn)行特征值提取，觸頭兩端電壓信號和觸頭電流信號的比值的特征值是永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器觸頭電流、電壓穩(wěn)定后，相同時(shí)刻的觸頭電壓與流過觸頭的電流的比值。
[0033]步驟2.4:對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的滅弧室屏蔽罩電位信號進(jìn)行特征值提取，滅弧室屏蔽罩電位信號的特征值是滅弧室屏蔽罩電位的最大值和滅弧室屏蔽罩電位的最小值。
[0034]步驟2.5:對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的觸頭接觸壓力信號進(jìn)行特征值提取，觸頭接觸壓力信號的特征值是永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器合閘后，觸頭接觸穩(wěn)定時(shí)，動觸頭與靜觸頭之間的壓力。
[0035]步驟2.6:對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的機(jī)械振動信號進(jìn)行特征值提取，機(jī)械振動信號的特征值采用小波包能量熵方法提取。
[0036]對機(jī)械振動信號的采樣數(shù)據(jù)S進(jìn)行j層小波包分解:以3層小波包為例，其分解樹結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中，Ifj分別為第3層機(jī)械振動信號從低頻到高頻所有頻率成分的信號特征量。
[0037]對小波包分解系數(shù)進(jìn)行單支重構(gòu):對經(jīng)過3層小波包分解得到的8個(gè)頻帶內(nèi)的序列進(jìn)行重構(gòu)，得到8個(gè)小波包重構(gòu)信號，各重構(gòu)信號分別包含了機(jī)械振動信號從低頻到高頻的信息。
[0038]求取小波包能量熵構(gòu)成的特征向量:在永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷中，當(dāng)永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器存在機(jī)械故障時(shí)，表現(xiàn)為斷路器機(jī)械振動信號各頻率成分的能量發(fā)生了相應(yīng)變化。因此，可用某一種或幾種頻率成分能量值的改變來表征永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器所對應(yīng)的故障模式，設(shè)斷路器機(jī)械振動信號長度為N，對該信號進(jìn)行3層小波包分解，得到的分解序列為X3k，(k = O?7);對分解系數(shù)進(jìn)行單支重構(gòu)后得到重構(gòu)信號分量為S3k，設(shè)E3k為重構(gòu)信號在第3層第k個(gè)節(jié)點(diǎn)上的功率，則Ea= |S3k(i)|2。令ea = E3k/E，E為第3層所有節(jié)點(diǎn)的總功率，則= 1小波包能量熵H3k的計(jì)算公式為:
k ?

N
[0039]H3k = -X ?(/') log I ?(/') I
H(I)
[0040]由上式分別求出8個(gè)小波包能量熵，以這8個(gè)小波包能量熵為元素可以構(gòu)成I個(gè)特征向量，記為Q，則:
[0041 ] Q — [H30，H31, H32, H33J H34, H35, H36, H37] (2)

廠?1/2




7
[0042] 將特征向量歸一化處理。令丑=ΣΙ A, I2.n ”得到的機(jī)械振動信號

Li=O 」，(J = O ?7 )
的特征值為:
> /L11 Il..1L, //., //,.//., ILt IL,
^ II II Il // // // // //
[0044]步驟3:分別針對不同狀態(tài)類型建立相關(guān)向量機(jī)分類器模型，將已知狀態(tài)類型的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各信號特征值作為該模型的輸入，在對應(yīng)的相關(guān)向量機(jī)分類器模型中進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，計(jì)算出各相關(guān)向量機(jī)分類器模型的超參數(shù)和相關(guān)權(quán)重向量，永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各狀態(tài)類型對應(yīng)的各信號特征值在其輸入的相關(guān)向量機(jī)分類器模型中計(jì)算得到的后驗(yàn)概率為該模型的輸出，設(shè)定門限值，記錄后驗(yàn)概率與門限值的大小關(guān)系及對應(yīng)的狀態(tài)類型，進(jìn)而確定各相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型。
[0045]所述狀態(tài)類型包括永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的正常狀態(tài)、永磁體退磁故障、操作機(jī)構(gòu)電氣回路故障、觸頭接觸故障、滅弧室絕緣故障、觸頭接觸壓力故障、絕緣拉桿偏離軸心故障、分閘彈簧脫落故障、脫扣器卡澀故障和基座松動故障。
[0046]步驟3.1分別針對不同狀態(tài)類型建立相關(guān)向量機(jī)分類器模型RVMl至RVMll =RVMl用于診斷出正常狀態(tài)和故障狀態(tài)，RVM2用于將信號特征值分別輸入機(jī)械故障和電氣故障診斷模型中，RVM3用于診斷出永磁體退磁故障，RVM4用于診斷出操作機(jī)構(gòu)電氣回路故障，RVM5用于診斷出觸頭接觸故障故障，RVM6用于診斷出滅弧室絕緣故障，RVM7用于診斷出觸頭接觸壓力故障，RVM8用于診斷出絕緣拉桿偏離軸心故障，RVM9用于診斷出分閘彈簧脫落故障，RVMlO用于診斷出脫扣器卡澀故障，RVMll用于診斷出基座松動故障。
[0047]步驟3.2:選取已知的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的正常狀態(tài)、永磁體退磁故障、操作機(jī)構(gòu)電氣回路故障、觸頭接觸故障、滅弧室絕緣故障、觸頭接觸壓力故障、絕緣拉桿偏離軸心故障、分閘彈簧脫落故障、脫扣器卡澀故障和基座松動故障10種狀態(tài)下的永磁體表面磁場強(qiáng)度信號的特征值、操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號的特征值、觸頭兩端電壓信號和觸頭穩(wěn)定閉合后流過觸頭的電流信號的比值的特征值、滅弧室屏蔽罩電位信號的特征值、觸頭接觸壓力信號的特征值、機(jī)械振動信號的特征值。
[0048]步驟3.3:將已知狀態(tài)類型的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各信號特征值作為該模型的輸入，在對應(yīng)的相關(guān)向量機(jī)分類器模型中進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，計(jì)算出各相關(guān)向量機(jī)分類器模型的超參數(shù)和相關(guān)權(quán)重向量，永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的狀態(tài)類型的各信號特征值在其對應(yīng)的相關(guān)向量機(jī)分類器中的對應(yīng)后驗(yàn)概率為該模型的輸出，設(shè)定門限值，記錄后驗(yàn)概率與門限值的大小關(guān)系及對應(yīng)的狀態(tài)類型，進(jìn)而確定各相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型RVMl至RVMllo
[0049]步驟3.3.1:參數(shù)初始化:設(shè)置超參數(shù)α初始值，終止條件為α收斂、最大迭代次數(shù)。
[0050]步驟3.3.2:由已知狀態(tài)類型的信號特征值{X,.}=及核函數(shù)K，計(jì)算設(shè)計(jì)矩陣Φ。
[0051]φ = [Φ (X1), Φ (X2),…，Φ (Xn)]Τ (4)
[0052]其中:
[0053]Φ (Xi) = [I, K(xi； X1), K(xi； X2),..., K(xi； χΝ)]τ (5)
[0054]式中，N代表信號特征值維數(shù)。
[0055]步驟3.3.3:固定當(dāng)前超參數(shù)α，采用二階牛頓法迭代求解相關(guān)權(quán)重向量wMP，并計(jì)算梯度向量g和海賽矩陣H。由于H為對稱矩陣，因此將H進(jìn)行Cholesky分解，更新wMP，從而減少計(jì)算量。
[0056]H = -ΦΤΒΦ-Α = UtU (6)
[0057]

【權(quán)利要求】
1.一種基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:對永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的永磁體表面磁場強(qiáng)度信號、操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號、觸頭兩端電壓信號、觸頭穩(wěn)定閉合后流過觸頭的電流信號、滅弧室屏蔽罩電位信號、觸頭接觸壓力信號和機(jī)械振動信號進(jìn)行采集，所述機(jī)械振動信號包括絕緣拉桿處機(jī)械振動信號、分閘彈簧機(jī)械振動信號、脫扣器機(jī)械振動信號和斷路器基座機(jī)械振動信號； 步驟2:對步驟I采集的永磁體表面磁場強(qiáng)度信號、操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號、觸頭兩端電壓信號和觸頭穩(wěn)定閉合后流過觸頭的電流信號、滅弧室屏蔽罩電位信號、觸頭接觸壓力信號、機(jī)械振動信號分別進(jìn)行特征值提??； 步驟3:分別針對不同狀態(tài)類型建立相關(guān)向量機(jī)分類器模型，將已知狀態(tài)類型的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各信號特征值作為該模型的輸入，在對應(yīng)的相關(guān)向量機(jī)分類器模型中進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，計(jì)算出各相關(guān)向量機(jī)分類器模型的超參數(shù)和相關(guān)權(quán)重向量，永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各狀態(tài)類型對應(yīng)的各信號特征值在其輸入的相關(guān)向量機(jī)分類器模型計(jì)算得到的后驗(yàn)概率為該模型的輸出，設(shè)定門限值，記錄后驗(yàn)概率與門限值的大小關(guān)系及對應(yīng)的狀態(tài)類型，進(jìn)而確定各相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型； 所述狀態(tài)類型包括永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的正常狀態(tài)、永磁體退磁故障、操作機(jī)構(gòu)電氣回路故障、觸頭接觸故障、滅弧室絕緣故障、觸頭接觸壓力故障、絕緣拉桿偏離軸心故障、分閘彈簧脫落故障、脫扣器卡澀故障和基座松動故障； 步驟4:利用相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型和未知狀態(tài)類型的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各信號特征值對永磁真空斷路器進(jìn)行故障診斷:將提取的未知狀態(tài)類型的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各信號特征值分別輸入各相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型中，計(jì)算各信號特征值在相關(guān)向量機(jī)分類器故障診斷模型中的后驗(yàn)概率，并判斷該后驗(yàn)概率與門限值的大小關(guān)系，與記錄的后驗(yàn)概率與門限值的大小關(guān)系進(jìn)行比較，若兩者等同，則確定當(dāng)前信號特征值對應(yīng)的狀態(tài)類型，進(jìn)而確定未知狀態(tài)類型的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器的各信號特征值對應(yīng)的全部狀態(tài)類型，即得到永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷的結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法，其特征在于，所述的永磁體表面磁場強(qiáng)度信號的特征值為磁場強(qiáng)度的最大值和磁場強(qiáng)度的最小值。
3.如權(quán)利要求1所述的基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法，其特征在于，所述的操作機(jī)構(gòu)電氣回路的電流信號的特征值為電流信號的產(chǎn)生時(shí)刻、電流信號的結(jié)束時(shí)刻、電流的幅值及該幅值所對應(yīng)的時(shí)刻。
4.如權(quán)利要求1所述的基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法，其特征在于，所述的觸頭兩端電壓信號和觸頭電流信號的比值的特征值是永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器觸頭電流、電壓穩(wěn)定后，相同時(shí)刻的觸頭電壓與流過觸頭的電流的比值。
5.如權(quán)利要求1所述的基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法，其特征在于，所述的滅弧室屏蔽罩電位信號的特征值是滅弧室屏蔽罩電位的最大值和滅弧室屏蔽罩電位的最小值。
6.如權(quán)利要求1所述的基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法，其特征在于，所述的觸頭接觸壓力信號的特征值是永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器合閘后，觸頭接觸穩(wěn)定時(shí)，動觸頭與靜觸頭之間的壓力。
7.如權(quán)利要求1所述的基于多信息融合的永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器故障診斷方法，其特征在于，所述的機(jī)械振動信號的特征值采用小波包能量熵方法提取。
【文檔編號】G06F19/00GK104181460SQ201410320868
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】曹辰, 林莘, 溫苗, 李鑫濤, 楊壯壯, 徐建源, 張明理 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)