用于定位和分析飞弧现象的系统和方法

专利名称：：用于定位和分析飞弧现象的系统和方法用于定位和分析飞弧现象的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2007年3月7日提交的临时申请第60/905424号以及2006年7月31日提交的临时申请第60/834475号的优先权，通过引用而将它们的公开内容清楚地合并于此。有关联邦政府资助的研究的声明不适用
背景技术：
：电业公司(electricutility)代表着对于工业、商业以及住宅级别上的消费者的最大的能源(energy)供应商。100年间，用于支持向美国1.31亿顾客运送能源的基础设施已经发展到其今天的状态。在这段时间期间，已经将配电电压电平标准化为69kV、34.5kV、17.2kV、12kV、7.2kV、4.7kV以及2.7kV。将这些电压变换为480、240以及120伏特，以在机器、系统以及家庭中使用。可以将电力配送网络(electricaldistributionnetwork)比喻为UPS货车运送(ddiver)服务。UPS货车(UPSvans)并不制造它们运送的产品，它们也不跨国运输它们。UPS货车用于在本地级别上配送包裹。电力配送系统或网络连接到电力传输系统，以将能源运送给最终用户。该传输系统连接到产生电能的发电系统。这三个系统一起按照需求将能源即刻地运送给所有顾客。然而，如果需求变得过大，或者如果配送系统发生故障，则不存在将能源运送给最终用户的替代方式，并且发生停电或者断电。所述配送系统不同于传输系统。沿着公路以及在乡村容易注意到该传输系统。其包括令人印象深刻的结构、长距离的跨国(cross-country)传输线路以及发电厂。相反，配送系统是城市景观的一部分。配送系统或网络由20到40英尺的木杆或钢杆构成，从所述木杆或钢杆悬挂输电线路或导线、断路器设备(disconnectdevice)、避雷器、电容器、绝缘器、以及多种架空线路硬件(polelinehardware)元件，它们中的每一个在保持电灯点亮以及工厂运转方面都起着关键作用。利用一个词"可靠性"来定义该电力系统或网络的正常运行时间。所述配送系统在变电站处连接到电业公司，在该变电站中，将传输电压减小到配送的等级。一个传输电路在许多配送电路上运送能源。变电站就像UPS货运站一样，在该货运站中，大的跨越国家的卡车将它们的装载物拆散以便由较小的UPS货车收取和运送。由电线杆支撑的输电线路被称为高架线路。由于在二十世纪九十年代中将发电与电力配送相分离的管制解除(deregulation),电力配送系统的维护不再被全部包括在公共事业公司的费率基础中。这导致自从1990年以来电力配送维护开销减少了50%。电业公司主要由监视定价、消费者满意度(satisfaction)以及可靠性的州和联邦机构管理。州PUC承担管理作为能源的垄断供应商的电业公司的定价和顾客评审(review)的任务。PUC具有以下权力和能力基于公开听证和顾客评审而否决公用事业公司对于一个阶层的顾客提高能源费用的权力。主要电力公司的最近的费率上涨在2006年4月被否决，这是因为根据俄亥俄的PUC(PUCO)，"未能维持其75。/。的配送电路的基准性能"。可以将基准性能解释为在足够的间内保持电灯点亮以避免顾客向州PUC投诉。在美国，有超过三百万英里的高架和地下电力配送电路，其为消费者提供电能接入。所有电力服务中断中的百分之九十是在配送系统的元件发生故障时发生的。在本报告中，特别关注作为老化的基础设施的电力配送网络，其正在没有适当程度的注意和恢复的情况下被持续地过度使用。参见能源部，www.energetics.com/gridworks/grid.html。公共事业委员会(PUC)对于公用事业公司可对能源收取的价格做出的决定经常受到消费者必须为不可靠的服务承担的花费的影响。能源部(DOE)在2004年进行的研究发现对于消费者，每年存在由于电力中断引起的790亿美元的花费。三十九个州具有某种形式的基于顾客满意度和公用事业公司服务领域内的断电次数的惩罚性费率影响(impact)。这些州每个都具有报告需求和可靠性测量目标的强制性断电。像由于自然灾害造成的电力故障那样的一些电力故障是无法避免的，但是如国家能源管理委员会(NERC)所测量的，由于电路元件或者组件的故障造成的可避免的断电占所有断电的31%。在2003年，PUC审理中的电力费率案件有24亿美元。基于服务可靠性和顾客满意度问题，进行了54%或13亿美元的费率案件延期或削减。美国的电业公司每年经历与电力配送机械故障有关的估计六百万次断电。除了在2003年由于令人不满意的可靠性性能而未能收到共计多达13亿美元的费率提高之外，这还导致了对于该公用事业公司每年7.5亿美元的损失。因此，电业公司正在处理矛盾的目标为投资者交付强劲的财务表现，同时为州公用事业管理者提供日益提高的可靠性性能。配送系统是对于除了诸如钢厂和汽车制造厂之类的最大的工业顾客之外的所有公用事业公司顾客的运送点。大的工业顾客在批发的基础上购买138kV、230kV、345kV、500kV或者765kV的传输电压电平的能源。这些批发顾客包括在批发市场上买卖电力的其它公用事业公司。功率是能量的瞬时量度。能量是随时间消耗的功率，这是像家庭那样的小顾客购买的东西。功率以千瓦特或者千瓦(kW)来测量。能量是随时间使用了多少功率，并且以每使用小时的千瓦特或千瓦时(kWh)来测量。在家庭中，我们按照kWh为能源付费，平均为每kWh大约IO分钱。典型的家庭负载每月可以消耗1000kWh或者大约100美元的能源。如果在配送系统中发生故障，则顾客丧失电力服务。同时，该公用事业公司以若干方式受到影响。首先，它不能将能源卖给它的顾客。第二，顾客立即向该公用事业公司投诉并且该公用事业公司必须对这些投诉做出反应。该公用事业公司必须为投诉线路配备职员，为修理工作组支付加班费，定位问题并且将工作组派遣到问题区域，购买计划外的电路元件来更换那些发生故障的电路元件，并且向联邦能源管理委员会(FERC)和PUC解释为何发生问题、它正在做些什么来避免该问题再次发生，并且尝试通过公共关系以及广告来恢复其顾客的信心。电力中断或者不可靠服务的历史也引起竟争的问题。在大多数州，电力顾客有机会选择谁将为他们提供他们的能源。这是作为能源管制解除法案(EnergyDeregulationAct)的一部分而发生的。这引起了以下实体之间的激烈竟争像AEP、ConEd以及DukeEnergy的最大的投资者拥有的公用事业公司(IOU)和100个其它公共事业公司；包括Bonneville电力行政部分(PowerAdministration)(BPA)、TennesseeValley当局(Authority)(TVA)、以及西部地区电力行政部分(WesternAreaPowerAdministmtion)(WAPA)的联邦公用事业公司；超过2000个的乡村电力合作社(COOP);以及数千个像俄亥俄州Columbus的Columbus城那样的市政电力公司。这些实体每个都必须维持顾客的忠诚或者冒顾客迁移的危险。配送电路或系统由大量硬件元件支持。这些元件在它们都工作时维持正确操作。使用年限(age)、振动、天气、空气污染、雷电、以及负载均对这些元件发挥作用，使它们松动、破裂以及发生故障。当这些元件或者组件开始发生故障时，它们发射高频信号(EMI)。当元件接近突难性故障或者跳火时，发出这些信号。故障的后果是供应数千顾客的电路上的断电。当通电的组件发生故障时，存在由从电路泄漏的电能引起的警告性的(telltale)发射。这很像无线电天线，其广播即将发生的故障。将设备设计为能够将这些发射报告给昂贵的基于计算机的通信网络。故障的基本识別标志(signature)是电弧(arc),其证明呈现非常卩走峭'的上升时间之后是衰减的R.F.输出。所包含的重要的能量是从上升时间而不是衰减产生的能量。注意具有损坏的配送绝缘器的一些组件故障，该绝缘器周围的电场开始通过绝缘器的损坏区域泄漏，并且断面的尖锐边缘发射这些可检测的(EMI)信号。由于绝缘器的跳火以及相关联的配送电路的断电，损坏的设备变得关键。设计导线支架(bracket)来将通电的导线保持在适当的位置并且维持与配送系统的所有其他元件的适当间隔。如果这样的支架发生故障，则导线变得松动并且可能摆动到附近的植被结构中。如果导线接触到任何结构一一树或者其它通向地的路径，则发生断电。天气的冻融循环可以是导致松动的导线支架的罪魁祸首。导线自身可以由于过载或者其它机械损害而部分断裂。断裂的导线丝限制在导线发生电气故障前能够支持的负载。这些丝也可以充当发射特定信号的小天线。配送电路或系统是用于将能源运送到家庭、企业以及工业的单个路径。其开始于变电站处的降压变压器。该降压变压器将电路的电压从传输电平降低到较低的配送电压。将在整个网络中包含的一条或者多条导线通电到配送电压电平，直到配送变压器再一次将电压降低到合适的低运送电压为止。家庭通常接收120伏的线路与中性点间(linetoneutral)电压或240伏的线路间(linetoline)电压。如果连接、隔离、或者保护配送电路或系统的硬件中的任一个发生故障，则故障下游的所有负载均被影响。有时，由于存在诸如树枝落到线路上或者动物通过桥接两条导线而导致电故障之类的问题，发生电力中断。然而，设备或组件故障是电路故障的最主要原因。当发生设备或组件故障时，必须定位并且更换损坏的元件。电力故障对于房主可能是令人讨厌的事情。谁没有过在电力中断之后将他们的数字时钟复位呢？但是长持续时间的断电——由设备故障引起的那些断电一一特别是对于依靠电力来工作的企业可能导致严重的损害。由Emerson的决策分析员在2004年1月进行的对411个小企业经营者的全国性调查提出了有关小公司承受漫长电力中断的能力的大问题。精确到正负五个百分点的所述调查发现80%的小企业在2003年经受过电力中断。另外还确定60%不具有任何类型的备用电源。此外，小企业电力民意调查发现75%的美国小企业将电力中断评价为威胁，这仅仅比竟争(79°/。)以及由于计算机故障导致的损害和火突(77%)稍少。参见Eckberg,John,"Powerfailures:Smallcompanies,biglosses"，TheCincinnatiE，irer，2004年3月14曰。天气在电力配送设备故障中充当重要角色。当天气恶劣时，电力中断绝不仅仅是令人讨厌的事情。在这点上，许多加拿大家庭取暖系统依靠电力。电力线路和设备可能被冻雨、风暴、疾风等等损害。此损害可以导致持续几小时到若干天的供应中断。在冬季月份期间的持久的电力故障和随后的供热丧失可导致寒冷潮湿的住宅、困难的生活条件、以及对墙壁、地面和管道的损害。由电力故障引起的诉讼常常是第二个效果。非常多的车道上的安全基础设施、紧急警报系统、以及生命维持系统都依靠可靠的能源。存在针对预测性电路审查(predictivecircuitreview)的思想的系统，但是这些系统需要问题变得很严重以至于这些问题偶然被顾客观察到。这些是电路元件的紫夕卜(UV)和红夕卜(IR)影像(imagery)。可以使用诸如由以色列的OFIL制造的UV照相机之类的UV照相机以及由FLIR公司制造的IR照相机。现有的监视产品具有相对高的基础成本，并且需要技术技能、专心工作、以及后分析以便生效。这些方法的效果依赖于对于已经发生故障的电路元件的机会发现。不存在与这些方法的使用相关联的发现调查。
发明内容本公开针对用于对如可能在电力配送网络等中遇到的(例如部分放电飞弧(arcing)现象)进行定位和分析的系统和方法。那些网络将以给定的基频执行，在美国，所述基频例如将是60Hz或对于Amtrack的25Hz。电弧检测方法并入了一个或多个具有电弧信号幅度检测输出的计算机可控宽带AM无线电接收机。将该输出数字化以提供数字样本，利用数字信号处理器、采用快速傅里叶变换分析该数字样本，以提取与处于调查中的网络的基频谐波相关的窄带信号频率。针对峰值幅度进一步分析这种窄带频率，将所述峰值幅度求和以导出维护指标值(maintenancemeritvalue)。控制计算才几响应以控制一个或多个无线电接收机利用全球定位系统数据来定位幅度检测输出并且编译维护指标值，以便提交给存储设备。利用该系统，可以发布飞弧现象的显示或地图，维护指标值给出飞弧现象的强度以及由此危险程度的指示。该系统和方法简洁，并且不需要技术人员的介入来在给定的地理区域内操作。在优选的配置中，将该系统硬连线到该系统所搭乘的车辆的电池电源和点火开关功能元件(ftmction)。利用这样的配置，结合车辆点火开关从断开位置到接通位置的开动而接通该系统。当车辆完成给定地理地区内的行程并且将该点火开关断开时，该系统将保持电池电力供应，直到它利用蜂窝电话系统内的蜂窝调制解调器将所有收集到的数据上载到服务器等为止。在一个实施例中，该系统采用两个计算机可控宽带无线电接收机，第一个专用于飞弧现象的高频值，第二面向较低频率的现象。基于所计算的维护指标值用计算机调整基于较低频率的无线电设备(radio)，而通过调整基于较低频率维护指标值和射频响应的查找表来调整专用于较高频率的无线电设备。在用于该系统的另一种方法中，利用存储经过分析的电弧数据的故障识别标志库来进一步分析飞弧现象的特征，所述经过分析的电弧数据包括数字样本的快速傅里叶变换、所提取的与网络基频谐波相关的窄带信号频率、这种分析的峰值幅度、该分析的射频谱、接受/拒绝识别标志事件指示符、识别标志部分类型、识别标志部分编号(number)以及制造商。实施例的公开内容的其它目的部分将显而易见，部分将在下文中显现。相应地，直接表述包括具有在以下详细公开内容中例示的构造、元件组合、部分的配置以及步骤的系统和方法的实施例。为了更充分地理解这里涉及的本质和目的，应当参照附图。图1是以闭合的方位示出携带箱(carryingcase)的示例(instant)系统的透视图2是图1所示的携带箱的侧视图；图3是本系统的框图4是图1的携带箱的平面图，其以打开的方位示出该携带箱；图5是有缺陷的配送网络绝缘器组件的透视图6是该示例系统的框图7是由该示例系统产生的地图的示意表示；图8是示出对于天气状况数据的合并的所述示例系统的框图9是该示例系统的符号图IO是该示例系统的符号表示；图11是对于该示例系统的电力供应途径的框图12是图11的电力控制电路的部分的电气示意表示；图13是本系统的单个无线电设备(radio)实施例的软件框图14是如图13所示的与FFT和谐波强度计算相关联的软件的框图15是结合图13描述的峰值谐波检测的框图表示；图16是结合图13描述的维护指标计算的框图表示；图17是结合图13描述的FIR滤波器功能(ftmction)的框图表示；图18是结合图13描述的记录控制功能的框图表示；图19是结合图13描述的电弧邻近度(arcproximity)计算框图20是该示例系统的双无线电设备实现的软件框图21是结合图20描述的电弧邻近度计算方法(approach)的框图22是该示例系统的具有识3"标志分析的单无线电实施例的软件框图23是结合图22描述的FFT、谐波强度以及相关计算的框图；以及图24是结合图22描述的识别标志相关和选择滤波器的框图。具体实施例方式本方法和系统的显著特征在于其与"自己"执行而没有技术人员的手动介入的能力相配合的便携性。这实现到以下程度当被车辆在期望的地理区域内运输时，其结合操作人员将车辆点火开关开动到接通位置而将其自身接数据上载到例如电弧服务器。车辆操作人员可以在目标(subject)地理区域内驾驶随机或预先指定的路线。尽管在技术上有些复杂，但是该系统的便利性通过其高度的便携性被证明。参见图1，对于以IO总地表示的系统，使这样的便携性显而易见。系统IO主要涉及便携车辆运载单元，其以12总地表示的外壳是具有把手14、顶部和底部组件16和18的聚合物工业携带箱，该顶部和底部组件16和18通过以20和22表示的越过中心的(over-center)闩锁相互以铰链连接在一起并且保持在闭合方位上。所示出的耦接到外壳12的是车辆电力输入线缆24。优选地，例如在保险丝盒处将线缆24硬连线到车辆。线缆24附近是延伸到系统蜂窝天线28的线缆26。凭借其磁性底座，天线28例如可以被固定到车辆的驾驶室顶板上。接着，线缆26附近是从外壳12延伸到全球定位系统接收机装置(arrangement)32的线缆30，也可以为全球定位系统接收机装置32配备磁性底座以耦合到车辆顶板。最后，线缆34从外壳12延伸到宽带无线电天线36,出于车辆顶板安装的目的，也可以为该宽带无线电天线36配备磁性底座。在外壳12的底部组件18处另外示出的是风扇通风口38。暂时参见图2,以40总地示出组件16和18之间的绕轴旋转或铰链连接机构(connection)。在此连接机构40之上是电力输入连接器42，其接收开关电力(switchedpower)和电池电力两者。连接器42附近是移动天线耦接头(coupling)44。在46处提供冷却风扇。在冷却风扇46之上是全球定位系统(GPS)连接器48，在该连接器之上是用于宽带无线电接收机天线50的耦接头。以51示出音频输出连接器。参见图3，呈现了系统10的概括框图表示。在该图中，象征性地，宽带无线电天线36与GPS接收机32和蜂窝天线28—起再次出现。从天线36延伸的线缆34作为延伸到以52总地表示的宽带无线电接收机的宽带天线输入的线而再次出现。例如，可以作为网络位置为http:〃www.icomamerica.com/product/receivers/perl500/specs.asp的、由IcomAmerica出售的IC-PCR1500通信接收机来提供接收机52。接收机52可以由计算机控制，如以从在框(block)56处表示的控制计算机延伸的线54表示的那样。可以作为由加利福尼亚州圣何塞的AmproComputers公司出售的AmproReadySystemtm2U计算机来提供计算机56。注意，来自宽带无线电接收机52的音频输出以延伸到控制计算机56的箭头58表示。此外，之前以32标识的GPS接收机的线缆30延伸到控制计算机56。邻近该输入的是包括天线28、线缆26以及以框60表示的蜂窝调制解调器的蜂窝天线设备(assemblage)。蜂窝调制解调器60与控制计算机56之间的关联以线62表示。蜂窝调制解调器60可以是由MoundsView画的Multi-TechSystems公司出售的MTCBA-C类型。系统10还并入以框64总地表示的电力控制电路。通过提供如以线66表示的关闭命令并且由控制计算机56监视，电路64与控制计算机56相关联，该监视以线68表示。最后，系统10可以并入如以线70、箭头72以及虛线框74表示的音频输出特性，该虚线框74表示用于特别是对于执行诊断而提供提示等的FM语音发送。参见图4,展现了外壳12的内部，在此之前描述的组件以相同的编号标识。另外，由虚线稍微概括地展现了组件的电路关联。在这点上，看到虚线80在用于宽带接收天线36的连接器和宽带无线电接收机52之间延伸。以82示出表示音频输出的虚线，其从连接器51延伸到控制计算机56。以虚线84示出对于控制计算机56的GPS输入。示出提供给风扇46的电力，如以虚线86表示的那样。示出之前结合图2而以连接器42描述的车辆电力输入，其与电力控制板64耦合，如以虚线88表示的那样。以虚线90示出蜂窝调制解调器60与控制计算机56之间的连接。以虛线92表示对于控制计算机56的电力输入，而以虚线94表示电力监视。以虛线96表示调制解调器60与之前描述的连接器44(图2)的通信。飞弧可能与给定的电力配送网络内的很多种组件或者结构相关联地发生。电弧特征在于具有非常快速地上升然后衰减的波形。这产生射频干扰状况(condition)，所述射频干扰状况往往是配送网络的区域的停电的前兆。飞弧和随后的停电可以与很多种网络组件相关联地发生。在这点上，在图5中表示发生故障的组件的范例，其中具有以102总地形象地表示的损坏的配送绝缘器。如以102表示的这样的绝缘器可以例如支持13.5kV的导线。注意，以104总地表示损害。由于这样的损害，绝缘器周围的电场将开始通过损坏的区域泄漏，并且将观察到断面的尖锐边缘附近的部分放电发射可检测的特定信号(EMI)。在未被弥补的情况下，最终后果将是绝缘器的跳火以及配送电路的断电。在以下出版物中提供了这样的组件缺陷的详细评论Loftness，"A.C.PowerInterferenceHandbook",修订的第二版，2003，PercivalTechnology,TumwaterWA98501。在一般的语境下，结合图6表示本系统和方法。参见该图，以符号110表示飞弧现象(EMI),如以符号112表示的，感测该飞弧现象(EMI)，然后，如以箭头114和框116表示的，结合发射的显著性而针对全球位置分析飞弧现象，该发射的显著性被转换为被称为"维护指标"的多维参数。维护指标是来自电弧源的发射的显著性的量度，其包括诸如以下的估计R.F.发射谱、窄带发射强度、解调的窄带放电发射谱、窄带放电发射识别标志、基波和二次谐波检测(典型的是25/50Hz(Amtrack)、50/100Hz(欧洲)、或者60/120Hz(美国))。该参数还并入检测到的信号时间信息。利用这些组分，可以检测电弧的显著性等级，使得可以区分其优先次序。接下来，如以箭头118和框120表示的，经由蜂窝调制解调器发送与位置有关的维护指标数据，以通过服务器进行处理，如以箭头122和框124表示的。一旦被如此处理，就产生或者显示感兴趣的区域的地图，如以箭头126和框128表示的。通常，该地图将例如利用颜色编码方案而与维护指标等级指示一起标识飞弧的位置。在图7中示意性地表示这样的地图。参见该图，通过符号标识维护指标等级，例如，以变暗的正方形130表示最高等级。以变暗的点132表示接下来的较低的优先级。以空心(open)正方形134表示第三低的维护指标等级；并且以空心点136表示最低的维护指标等级。参照图8，展现了所述示例系统的下一级的细节。从运输车辆获得电力，如以框140和箭头142表示的。以框144和天线符号146表示系统的接收设备。作为幅度检测输出提供所接收的数据，如以线148表示的，线148被引导到嵌入式计算机150。另外，将全球定位系统数据引入框150处的控制计算机功能(function)，如以框152和线154表示的。由于飞弧现象受天气状况影响，因此如以圆圈156至158以及相应的线160至162表示的，将温度、湿度以及大气压数据如以框164和线166表示的那样引导到控制计算机150。最后，生成全球定位、维护指标以及天气数据，并且通过蜂窝网络将该全球定位、维护指标以及天气数据发送到结合图6而在124处描述并且在此处作为双箭头168、框170以及天线符号172示出的处理功能。参照图9，呈现系统10的概括表示。在该图中，放置在中心的是以符号180表示的收集器功能(fonction)。在功能180处收集各种数据。在这点上，以框182和与以符号186示出的宽带幅度检测无线电设备相关联的箭头184表示宽带天线。以线188表示无线电功能186和收集器功能180的关联。以符号190和线192表示对于收集器功能180的温度输入。将湿度数据引入收集器功能180，如以符号194和线196表示的，类似地，还提交大气压数据，如以符号198和线200表示的。以符号202表示全球定位系统信息。注意，与以框204和箭头206表示的适当天线相关联地表示符号202。另外，符号202功能与格林威治标准时间和日期数据相关联，如以符号208和线210表示的。以符号212表示系统电力控制，看到该系统电力控制与收集器功能180相关联，如以箭头214表示的。如上所述，从相关联的车辆电池提供对于电力供应功能212的电力输入，如以符号216和箭头218表示的。由车辆的点火开关逻辑地控制该电力输入，如以符号220和双箭头222表示的。数据收集器功能180与评估或评估器功能交互地相关联，如以符号224以及交互箭头226和228表示的。评估功能224可以与飞弧现象识别标志库相结合地执行，如以符号230和交互箭头232和234表示的。以符号236以及交互箭头238和240表示总存储功能。以符号242以及交互箭头244和246表示基于蜂窝调制解调器的上载器功能。通常，当将车辆点火开关转换到断开位置时进行上载。当这样的上载未成功时，系统10将执行重试，重复三次，如由循环箭头248表示的。如以双箭头250和符号252表示的，上载以及下载结合网络信息门户或服务器而进行。结合图10来进一步表示系统10。参见该图，将框260和相关联的R.F.发射符号262表示为与以符号264表示的宽带天线功能交互。宽带天线功能264与以框266表示的计算机控制的宽带可编程AM无线电设备相结合地执行。框266处的功能将幅度检测电弧信号提供给以框270表示的模数转换器功能，如以箭头268表示的。功能270将数字样本提供给以框274表示的功能，如以箭头272表示的。在框274处，提供被配置为执行电弧检测和分析的数字信号处理器，该电弧检测和分析包括数字样本的快速傅里叶变换、从中提取与配送系统的基频谐波相关的窄带信号频率、针对峰值幅度而分析该谐波相关的窄带频率、并且对这样的峰值幅度求和以获得维护指标值。功能274还包括控制计算机，除了其它的以外，该控制计算机还用来提供对于宽带AM无线电功能266的射频控制，如以箭头276表示的。还将全球定位系统数据提供给功能274，如以符号276和箭头278表示的。此外，使得天气或者环境数据可用于功能274，如以框280和箭头282表示的。在执行其电弧分析时，功能274可以与故障识别标志库相结合地执行，如以符号284和箭头286表示的。在此功能284内保持所检测和分析的电弧数据，其包括数字样本的快速傅里叶变换、所提取的与网络的基频谐波相关的窄带信号频率、这样的分析的峰值幅度、该分析的射频谱、接受/拒绝识别标志事件指示符、识别标志部分类型、识别标志部分编号和相关制造商。将维护指标值或者电弧强度提交给计算机存储装置，如以符号288和箭头290表示的。给整个系统10的电力被如上所述地提供，并且在示例图中以框292和箭头294表示。返回存储功能288,随着相关联的车辆点火开关开动到断开的方位，利用蜂窝调制解调器进行计算机控制的上升(uplift)，如以符号296和箭头298表示的。如以箭头300表示的，蜂窝调制解调器功能296也执行将数据添加到故障识别标志库功能284的特征。通过蜂窝调制解调器功能296进行的数据上载还用于经由蜂窝电话网络广播，如以双箭头302和符号304表示的。此外，蜂窝电话网络304用于与电弧存储服务器交互，如以框306和双箭头308表示的。双箭头308表示其中可以从远程服务器位置升级功能274的特征。电弧存储服务器功能306与因特网相结合地执行，如以符号310和交互箭头312表示的。因特网将电弧事件强度位置和显示传送到网络门户显示功能，如以框314和双箭头316表示的。显示功能314可以例如发布如结合图7描述的地图。例如，已经结合图3讨论了系统10的供电功能。参见图11,表示系统10的电力利用特征的更详细的解释。在该图中，以符号320结合延伸到以框326表示的连接器的线322和324来表示牟辆接地(ground)。以符号328表示的+12伏直流开关电力输入也延伸到连接器326。符号328被示出为与以符号330和线332表示的1安培保险丝功能相关联。以线334表示从保险丝功能322进行的与连接器326的连接。以符号336表示+12伏无开关(un-switched)车辆电力。将此无开关电力功能表示为通过10安培保险丝引出，如以符号338和线340示出的，随之，以线342表示与连接器326的连接。连接器326耦接到如图2所述的连接器42，该连接器42在表示外壳12的虛线界线处利用相同的编号以框的形式表示。连接器42提供以线344和346表示的车辆接地、以及之前描述的以线348表示的12伏直流开关电力输入和以线350表示的12伏直流无开关电力输入。线344、346、348以及350延伸到电力控制电路64的对应输入。功能64受到再次以框56表示的控制计算机的控制。在这点上，电力监视箭头68与电力输入或关闭命令箭头66相结合地再次出现。将12伏直流提供给控制计算机功能56，如以箭头352表示的，并且类似地提供接地，如以箭头354表示的。示出之前结合图3而以52描述的宽带无线电接收机功能，其如以箭头356表示的那样接收12伏直流，并且如以箭头358表示的那样接收对应的接地。类似地，冷却风扇46如以箭头360表示的那样接收12伏直流，并且如以箭头362表示的那样接收接地。参照图12，以更加详细的程度图示之前以64描述的电力控制电路功能。在该图中，以线370提供正车辆电池输入，而以延伸到以线374接地的线372来表示对应的负电池连接。线370并入10安培保险丝Fl，并且通过电容器Cl至C3以及电感器L1来为了噪声控制的目的对电池输入进行滤波。将电池输入的经过滤波的输出提供给固态开关376的Vcc端子，如以线378表示的。开关功能376可以例如是IR3314类型，并且其电流控制由位于器件376与地之间的线380内的电阻器R1提供。以382总地表示开关376的输出。将该输出在控制板上重复五次。利用场效应晶体管Q1断开和接通开关376，该场效应晶体管Ql的漏极经由线384耦接到器件376，并且该场效应晶体管Ql的源极经由线386耦接到地。通过开动车辆点火开关到接通位置或者通过系统的控制计算机的输出来导通晶体管Ql。在通过开动车辆点火开关到接通位置而施加控制计算机电力382之后不久，控制计算机功能56信号产生输出。将并入电阻器R2以及某种形式的控向(steering)二极管Dl的线388处的点火开关信号耦接到晶体管Ql的栅极。通过并入电阻器R7和R8以及滤波电容器C6的网络将线388处的输入向下分压。并入电阻器R9的线390延伸到表示对于控制计算机的输入的端子392，线390对应于结合图3描述的线66。因此，为该计算机功能提供表示已经关闭点火的信号。线394也延伸到端子392。当接收到已经关闭车辆点火的信号时，计算机控制功能56继续在延伸到线388的线396和398处提供输出，以保持晶体管Ql导通，直到完成蜂窝调制解调器数据上载功能(图10，框296)为止，此时移除计算机控制功能56信号以关断晶体管Ql。为以400表示的网络服务的这个控制计算机并入控向二极管D2、分压器电阻器R3和R4、以及滤波电容器C4。线396对应于之前描述的图3中的线68。可以与器件376的输出相结合地提供另外的稳压器(regulator)网络。在这点上，注意，将该器件的输出经由线404额外地耦接到以402总地表示的网络。网络402包括稳压器406，其可以是例如具有线408处的输入以及线410处的输出的LM317T类型。利用电阻器R5和R6以及电容器C5来配置器件406。从线412和414提供接地。在下面的讨论中，呈现描述系统10的软件行为的框图。描述三种方法，一种包含单个AM无线电功能；一种包含两个这样的无线电功能；第三种描述具有识别标志分析特征的单个无线电设备(singlemdio)。使用SDL-2000标准规范和描述语言来提供构成框图的框和符号。参见图13，提出了单个无线电设备实施例的总的框图。以符号440表示宽带天线，其在操作上与以框442表示的计算机可控宽带无线电接收机相关联。如以箭头444表示的，无线电设备(radio)442的幅度检测输出将在0和6kHz之间。然后，通过以框446表示的模数(A/D)转换器功能将幅度检测输出转换为数字形式。然后，可以得到通过采样率导出的数字样本，如以箭头448和符号450表示的。使这样的数字数据可用于原始数据存储装置，如以箭头452和符号454表示的。就在符号454之上的是提供用于设置该图的所有框的参数的符号456和箭头458。返回符号450,如以箭头460和框462表示的，将数字采样提交给快速傅里叶变换(FFT)和谐波强度计算功能。注意，框462经由箭头464与转换框446通信，以提供采样率控制。现在考虑FFT，可以将FFT中的一个频率槽(frequencybin)的宽度计算为"采样率SR+FFT序列长度，，。因此，为了提供准确的60Hz槽并且满足每秒两次计算的要求，最优的组合是"采样率=2*FFT序列长度"。因此，频率槽分辨率是2.0Hz,并且FFT槽位于2、4、6.....60.....120Hz等处。为了以快速和高效的方式执行FFT，FFT序列长度必须是2的幂。为了能够对于期望的频率提取准确的FFT值并且提供期望的数据速率，使用采样率和FFT长度的预定义值。下面是对于三种频率60Hz(美国)、50Hz(欧洲)和25Hz(Amtmck),以每秒的样本为单位的采样率、FFT长度(样本)和一秒中的FFTlt目的制表。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>在制表之后，在系统10中可以调整并且设置以下的参数1.信道的数目是1或者2(每个无线电设备一个)2.主电力线频率(25、SO或者MHz)3.要计算的谐波的数目(l至100)4.要考虑的FFT值的用数字表示的滤波器宽度(O意味着准确的频率值，1意味着准确值及其左右相邻者等等)。将单个谐波的输出值—，计算为//,="，'谬+1其中FW-滤波器宽度Hj=谐波幅度值，其中(i)是FFT中的谐波数目F广FFT幅度值，其中(i)是FFT中的值索引为了相对于其它噪声源最佳地鉴别电力线电弧，滤波器宽度应当尽可能窄。由于滤波器宽度与FFT序列长度成反比，因此可以选择较长的长度(以及采样时间)来改善电弧信号鉴别。现在暂时参见图14，进一步图解框462以提供更多的细节。参见该图，符号470表示主软件线程和传递(transfer)软件线程的开始。关于后者，如以框472表示的，传递线程执行谐波阵列緩冲器的初始化。返回框470,如以箭头474和框476表示的，设置模数转换速率。接下来，如以箭头478和框480表示的，对一个FFT进行初始化，并且如以箭头482和框484表示的，读取来自A/D转换处理的数字样本。如以箭头486和符号488表示的，此收集过程继续进行，确定是否对于此FFT完成了收集过程。如果其未完成，则如以循环箭头490表示的，该过程继续进^f亍。当完成数据收集时，则如以箭头492和框494表示的，执行快速傅里叶变换。在FFT的执行之后，如以箭头496和框498表示的，计算谐波相关的标量值的谐波阵列，并且如以箭头500和符号502表示的，为传递线程(框472)设置数据就绪(dataready),并且该过程循环以开始下一个FFT，如以循环箭头504表示的。返回框472,如以箭头506和符号508表示的，该过程等待如在框502处设置的数据就绪状态。当数据就绪时，如以箭头510和框512表示的，将数据移动到緩沖器，并且如箭头514和符号516表示的，警告显示和峰值谐波检测器，随之，该过程循环到符号508，如以箭头518表示的。返回图13,随着如以框462表示的FFT和谐波强度计算的完成，如以箭头520和框522指示的，系统为了峰值幅度而分析谐波相关的窄带频率。暂时参见图15,以更详细的程度图解此峰值检测特征。在该图中，该过程结合开始符号524和延伸到符号528的箭头526而开始。符号528规定等待谐波緩冲器(buffer)就绪信号，例如，所述谐波缓冲器就绪信号将从结合图14描述的符号516产生。随着谐波緩沖器就绪指示的出现，如以箭头534和框536表示的，找出最大值，并且如以箭头538和框540表示的，保存最大谐波峰值幅度。接下来，如以箭头542和符号544表示的，对于作为电力网络基频的HO是否最大进行判定。如果HO不是最大，则如以箭头546和符号548表示的，对于最大幅度是否处于基频的一次谐波处进行判定。当在符号544或548的任一处提出的询问产生肯定的判定时，则如以箭头550或者箭头552表示的，设置基波或谐波标志，如以符号554指示的那样。如果在符号548处为否定判定，则如以箭头556和符号558表示的，该过程返回图13和箭头560。当考虑符号554处的标志的设置时，与电弧现象有关的时间信息变得可被用作示例系统的非常基本的识别标志。例如，如果最大幅度正好与假设的正弦波的正走向分量或负走向(going)分量相关联，则设置HO标记。另一方面，当在波形的正走向分量和负走向分量两者上看到这样的幅度时，则设置H1。现在返回图13，看到箭头560指向要求计算维护指标值的框562。总的来说，这通过对上述峰值幅度求和而产生。另外参见图16，更详细地图解此维护指标计算特征。示出如以符号570和延伸到框574的箭头572表示的那样进入该功能。框574要求对所有谐波求和，随之，如以箭头576和框578表示的，计算所求和的谐波的平均值。由于所有的谐波均为次尺度(sub-scale),因此如以箭头580和框582表示的，将所计算的平均值缩放到全尺度，并且如箭头584和符号586表示的，将经过缩放的平均值保存为当前维护指标值。然而，尽管此值可用于该系统，但是可以对此值进行滤波。然后，由框562表示的该过程返回，如以箭头588和符号5卯表示的。相应地，返回图13，看到箭头592从框562延伸到框594,框594要求采用有限冲激响应(FIR)滤波器来进行维护指标计算的滤波。这样的滤波器也^^皮称为平均滤波器，并且用于相对于噪声进行鉴别。通常，用户将确定例如上至20的维护指标值的滤波长度。参见图17,以更详细的程度图解框594的滤波功能。在该图中，看到滤波过程结合符号600和箭头602而开始。箭头602通向符号604,符号604规定将当前维护指标值保存在滤波器阵列中，选择这种值的限制以进行滤波。接下来，如以箭头606和框608表示的，通过计算n个这样的值的维护指标值的总和除以限制值来执行滤波。当执行此计算滤波时，则如以箭头610和符号612表示的，保存经过滤波的维护指标(MM)值。如以箭头614和框616表示的，将索引增加l。接下来，如以箭头618和符号620表示的，对索引(n)是否大于所述限制值减1做出判定。如果索引(n)大于该限制值减1，则如以箭头622和框624表示的，将索引n设置为零，并且如以箭头626、628和符号629表示的，该过程返回图13中的框594。如以箭头628和符号629表示的，该过程回到图13所示的框594。返回该框，看到箭头632从该框延伸到符号634,符号634示出现在维护指标值是由于FIR滤波而得到的值。然后，如以箭头640和规定记录控制(control)的框642表示的，系统过程继续进行。在这点上，注意，作为要开始记录的指示，箭头644延伸到存储设施454。可以回忆起这是用于识别标志分析的原始数据。参照图18，以更详细的程度展现记录控制功能642。在该图中，如以符号650和延伸到符号654的箭头652表示的，进入功能642,所述符号654提出对于维护指标值是否大于预先选择的设定点的询问。如果维护指标值不大于预先选择的设定点，则不记录该维护指标值，并且该过程继续进行，如以线656和退出符号658表示的。另一方面，当符号654处的询问指示示例(instant)维护指标值大于设定点时，则如以箭头660和符号662表示的，对是否设置H0或者Hl标志做出判定。可以回忆起H0表示电力线基频，而Hl表示其一次谐波。如果不设置那些标志，则既不记录也不使用所述数据，并且该过程继续进行，如以箭头664、656以及符号658表示的。另一方面，当设置那些标志中的任一个时，则如以箭头666和框668表示的，系统读取标准格林威治时间、GPS位置、温度、湿度和大气压。如以箭头670和符号672表示的，将所有这样的数据保存为电弧事件，并且功能642提供信号以开始记录，如以箭头674和符号676表示的。然后，该过程回到箭头656和符号658,如以箭头678表示的。返回图13,如以箭头680和框682表示的，该系统执行电弧邻近度计算，所述电弧邻近度计算实现无线电设备442的频率响应的计算机控制的变更。以箭头684表示此关联。功能682基于所接收的印记(fmgerprint)改变无线电功能442处的频率响应。在这点上，如果接收到强信号，则将期望较高的射频响应。这归因于所遇到的电弧信号的性质，这种信号的射频越高，该系统离电弧现象的距离就很可能越短。另一方面，在较低的射频上，电弧信号现象传播更长的距离。相应地，可要求相反形式的频率响应调整。参见图19,以更详细的程度图示电弧邻近度计算功能682。如以符号686和箭头688表示的，进入功能682，箭头688指向在符号690处提出的判定当前维护指标值是否小于低设置(setting)的询问。如果是这种情况，则如以箭头692和符号694表示的，对是否已经将RF频率设置在低频状态(regime)做出判定。如果其还没有被这样设置，则如以箭头696和框698表示的，将无线电功能442的频率响应设置得较低，并且如以箭头700、702以及符号704表示的，该系统返回在图13中以522表示的峰值谐波检测器功能。如果在符号694处提出的询问指示RF频率已经被设低，则获得该相同的结果。带着这样的设置，该系统回到峰值谐波检测器功能522(图13),如以箭头706、702和符号704表示的。返回在符号690处提出的询问，在当前维护指标值不小于低设置时，则如以箭头708表示的，该系统依靠在符号710处的判定RF频率是否处于最大等级的询问。如果该RF频率处于最大等级，则系统再次回到峰值谐波检测器功能522,如以箭头702和符号704表示的。另一方面，当RF频率未处于最大等级时，则如以箭头712和框714表示的，计算机提高无线电功能442的频率响应，并且如以箭头716、702和符号704表示的，该系统再次回到图13中的框522处的功能。可以通过采用具有两个宽带计算机可控AM无线电设备而不是一个宽带计算机可控AM无线电设备的系统10来实现改进的电弧现象检测和定位。在结合图20呈现的框图中，以720总地表示这样的系统。在该图中，看到系统720并入与相应的天线726和728相结合地扭J于的两个宽带AM无线电设备722和724。无线电设备722和724的射频响应同样是计算机可控的，如从以框734表示的电弧邻近度计算功能延伸的相应箭头736和732表示的。如之前那样，无线电设备722和724中的每一个与幅度检测输出相结合地执行，该幅度检测输出例如可以在0至6kHz的范围内。为方便起见，这里将计算机可控宽带无线电接收机722称为第一无线电设备，并且将以箭头736表示的其幅度检测输出称为第一幅度检测输出。以类似的方式，这里将计算机可控宽带无线电接收机724称为第二无线电接收机，并且以箭头738表示其幅度检测输出。如在图13的情况中那样，系统720的框图包括设置参数符号750、以及箭头752，由箭头752表示此特征应用于所有框。对如以来自无线电设备722的箭头736表示的第一幅度检测输出进行模数转换，如以框754表示的。如之前那样，对此转换进行速率控制，如以箭头756表示的，并且如以箭头758表示的此转换的输出提供在这里被指定为第一高频参数数字样本的内容，表示如由符号760指示的来自第一无线电设备的数字数据。以类似的方式，可以将箭头738处的第二无线电设备的输出指定为第二幅度检测输出，对第二幅度检测输出也进行模数转换，如以框762表示的。对转换器762的采样率进行计算机控制，如以箭头764表示的，并且在这里将如以箭头766表示的其输出指定为第二低频参数数字样本，所述第二低频参数数字样本被表示为来自第二无线电设备的数字数据，如符号768所示。如在图13的情况中那样，可以将如以符号760表示的来自第一无线电设备的信号数据作为用于识别标志分析的原始数据提交给存储装置或者存储器，如以箭头770和符号772表示的。然而，如以箭头774和框776表示的，现在也对该信号数据进行快速傅里叶变换行为和谐波强度计算。这是与在图13中以及结合图14而在框462处描述的处理相同的处理。以类似的方式，利用如以箭头778和框780表示的快速傅里叶变换和谐波强度计算来处理如以符号768表示的第二低频参数数字样本。如之前那样，此功能与结合图13中的框462执行并且如图14所述的功能相同。返回框776,提供了第一数字信号处理器，其被配置用于执行电弧检测和分析，所述电弧检测和分析包括第一数字样本的快速傅里叶变换、提取与基频谐波相关的窄带信号频率(槽)。接下来，如以箭头782和框784表示的，以与结合图13的框522以及结合图15呈现的公开内容描述的方式相同的方式，针对峰值幅度而分析所述谐波相关的窄带频率。转回框780,描述第二数字信号处理器，其被配置用于执行电弧才全测和分析，该电弧检测和分析包括第二数字样本的快速傅里叶变换、从中提取与基频谐波相关的窄带信号频率(槽)，并且如对于第一无线电设备那样，如以箭头786和框788表示的，以与结合图13的框522以及对应的图15描述的方式相同的方式，针对峰值幅度而对所述谐波相关的窄带频率执行分析。箭头790从框784延伸到框792，框792规定按照结合图13而在框562处描述并且结合图16而进一步描述的方式相同的方式来进行维护指标计算。在该示例图中，这样的维护指标值将^皮标识为"MM1"。在这点上，如以箭头794和框796表示的，以结合图13的框594描述并且结合图17讨论的方式相同的方式，执行有限冲激响应滤波。这样，引出维护指标结果MM1，如以箭头.798和符号800表示的。返回示例图的第二无线电组件，如以箭头802和框804表示的，以结合图13的框562描述并且结合图16描述的方式执行维护指标计算。然后，如以箭头806和框808表示的，以在图13中的框594处描述并且结合图17讨论的方式，利用有限沖激响应滤波器来对维护指标值进行滤波。如以箭头810和符号800表示的结果是作为结果的维护指标MM2。接下来，如以箭头812和框814表示的，以结合图13的框642描述并且在图18中更详细地描述的方式执行记录控制功能。当维护指标结果大于设定点时，将它们与格林威治标准时间、GPS位置、温度、湿度以及压强相关，并且开始记录，如以箭头816表示的。接下来，执行电弧邻近度计算，如以箭头820和框734表示的。对于使用第一无线电设备和第二无线电设备的本示例实施例，对电弧邻近度计算进行略微更改，其一开始依靠低频参数维护指标MM2的分析，然后产生查找表以设置高频第一无线电设备频率。参照图21，详细图解该更改的方法。在该图中，如以符号822和箭头824表示的，开始处理该特征，所述箭头824指向在符号826处提出的判定维护指标MM2(低频)是否小于低设置的询问。如果维护指标MM2不小于低设置，则如以箭头828和符号830表示的，对第二无线电设备频率是否处于最大等级做出判定。如果第二无线电设备频率未处于最大等级，则如以箭头832和框834表示的，提高第二无线电设备处的频率设置，并且该程序继续进行，如以箭头836表示的。如果第二无线电设备(框724)的调整处于最大设置，则该程序继续进行，如以框838表示的。返回其中当前维护指标(MM2)小于低设置的符号826，则如以箭头840和符号842表示的，提出对于是否已经将第二无线电设备(RF2)频率设置为低等级的询问。如果没有，则如以箭头844和框846表示的，降低第二无线电设备(RF2)频率设置，并且该程序继续进行，如以延伸到箭头838的箭头848表示的。返回符号842，当第二无线电设备频率设置已经处于低等级时，则如以箭头850、848以及838表示的，该程序继续进行。箭头838指向框852，框852指示将第一计算机可控无线电接收机的宽带射频响应范围保持在可通过第二低频参数维护指标值和第二宽带射频响应的组合寻址的查找表中。当执行这样的查找时，如以箭头854和框856表示的，设置第一无线电设备的射频，并且如以箭头858和符号860表示的，该程序继续进行，以重新进入结合图20讨论的框784和788处的这一双程序。用于示例系统的另一方法包含图13和系统10的特征，这是因为利用结合识别标志相关和选择滤波器而执行的故障识别标志库来对它们进行增强。在这点上，可以从图10回忆起将新的识别标志从蜂窝调制解调器功能运送到故障识别标志库。参见图22，以870总地表示此系统增强。在该图中，示出宽带天线872,其在操作上与以框874表示的计算机可控无线电接收机相关联。以箭头876表示对于无线电功能874的这种计算机控制。以箭头878表示来自无线电设施874的幅度检测输出(O至6kHz)，箭头878指向如以框880表示的模数转换。由箭头882表示对于转换功能880的采样率控制。还执行如以符号884表示的参数设置，这样的设置应用于该图的所有框，如以箭头886表示的。返回转换功能880,如以箭头888表示的，产生数字样本，以便从无线电功能874提供数字数据，如以符号890表示的。箭头892表示这样的数字数据可用于如以符号894表示的原始数据存储。返回符号890，如以箭头896和框898表示的，提供数字信号处理器，其被配置用于执行电弧检测和分析，该电弧检测和分析包括数字样本的快速傅里叶变换(FFT)、从中提取与网络的基频谐波相关的窄带信号频率(槽)。参照图23,以更详细的程度展现框898的功能。以符号902表示主软件线程的开始，而传递线程功能执行谐波阵列緩冲器的初始化，如以框904表示的。箭头906从符号902延伸到框908，该框908规定设置模数转换速率，即在图22中以箭头882表示的功能。接下来，如以箭头910和框912表示的，初始化一个FFT,并且如以箭头914和框916表示的，读取基于数字样本的A/D数据。如以箭头918、符号920以及循环箭头922表示的，这样的读取继续进行到完成数字样本收集为止，随之，如以箭头924和框926表示的，执行快速傅里叶变换(FFT)。当完成FFT时，如以箭头928和框930表示的，该系统以结合图14和框498描述的方式来计算标量值的谐波阵列。在进行这样的计算时，如以箭头932和符号934表示的，为传递线程设置数据就绪，并且如以返回箭头936表示的，该程序回到框912。返回框904，如以箭头938和框940表示的，对于本示例实施例，初始化比较识别标志，并且如以箭头942和符号944表示的，系统传递线程等待数据就绪输入，随之，如以箭头946和框948表示的，将数据移动到緩沖器，并且如以箭头950和符号952表示的，系统将与图22中示出的识别标志相关和选择滤波器通信。如以符号954、箭头956以及符号958表示的，警告显示和峰值谐波检测器，并且如以循环箭头960表示的，该线程循环到符号944,等待另一个数据就绪输入。返回图22，以符号962表示用于此增强的故障识别标志库。可以从图10回忆起除了其它的以外，还将这些识别标志从蜂窝调制解调器功能296上载到这个库。相应地，在图22中，以符号970和箭头972表示下载。故障识别标志库962接收和存储经过分析的电弧数据，所述电弧数据包括之前讨论的数字样本的快速傅里叶变换、所提取的与基频谐波相关的窄带信号频率(槽)、该分析的峰值幅度、该分析的射频谱、接受/拒绝识别标志事件指示符、识别标志部分类型、识别标志部分编号、以及制造商。如以箭头974、976以及框978表示的，控制识别标志相关和选择滤波器，以便在结合框898讨论的对于峰值幅度的分析之前，将故障识别标志库保持的电弧数据与电弧检测和分析的执行相关。可以从图23回忆起如在框940处描述的那样初始化比较识别标志。参见图24，进一步以更详细的程度讨论在框978处描述的相关和选择。如以符号980和箭头982表示的，进入该滤波器，箭头982通向框984,其中对于利用索引n标识的识别标志4丸行互相关。如以箭头986和符号988表示的，保存相关值，并且如以箭头990和符号992表示的，提出对是否已经检查了所有信号的询问。如果尚未检查所有信号，则如以循环箭头994表示的，重复该过程。当已经检查了所有信号时，则如以箭头996和框998表示的，该过程选择最适合(bestfit)的识别标志。并且，如以箭头1000和符号1002表示的，保存最适合的识别标志相关索引并且使得可以获得该最适合的识别标志相关索引，如在图22中以箭头1008和符号1010表示的。将识别标志ID和相关结果与结合图IO讨论的用于上载的维护指标数据一起保存。返回框898和相关联的箭头1012,该程序随后执行峰值谐波4企测，如以框1014表示的。已经结合图15而以更详细的程度讨论了此特征。接下来，如以箭头1016和框1018表示的，如在图16中详细描述的那样执行维护指标计算。然后，如以箭头1020和框1022表示的，对该维护指标值进行有限沖激响应滤波，如以箭头1020和框1022表示的。以箭头1024和符号1026表示这种滤波的结果，作为已经结合图17详细描述的维护指标结果。然后，如以箭头1028和框1030表示的，该程序继续进行到记录控制，如以箭头1032表示的，该记录控制使得能够如以符号894表示的那样存储用于信号识别标志分析的原始数据。另外，框1030处的记录控制功能执行图18中表示的特征，随之，该程序如以箭头1034和框1036表示的那样继续进行，所述框1036规定执行结合图19讨论的电弧邻近度计算和无线电设备874的频率响应的相关联的调整。由于可以在不背离这里包含的公开内容的范围的情况下在上面的装置和方法中做出某些改变，因此意图是，在上面的描述中包含或者在附图中示出的所有内容应当被解释为示例性的，而不是限制性的含义。权利要求1.一种用于检测和大体上定位电力配送系统的组件处的飞弧的方法，该飞弧呈现交流基频并且位于给定的地理区域内，该方法包括以下步骤提供移动接收设备，该移动接收设备包括宽带天线、具有音频输出的计算机可控宽带无线电接收机、以及提供位置数据的全球定位系统(GPS)接收机；在所述地理区域各处调动所述接收设备；以一采样率将所述音频输出转换为数字形式，以提供数字样本；提供控制设备，该控制设备包括数字信号处理器、控制计算机、快速傅里叶变换(FFT)功能以及存储功能；使用所述控制设备，利用所述FFT功能响应所述数字样本，以便导出与所述交流基频谐波相关的窄带信号值；以及检测所述信号值，并且将所述信号值关于电弧强度分类以提供分类的信号值，相对于从所述分类的信号值导出的所述宽带无线电接收机的检测范围、即维护指标值来控制所述宽带无线电接收机，将所述维护指标值与来自所述GPS接收机的位置数据相关以提供与位置相关联的维护指标值，并且将所述与位置相关联的维护指标值提交给所述存储功能。2.如权利要求l所述的方法，其中可利用所述接收设备来调动所述控制设备。3.—种用于^:测和大体上定位电力配送系统内的飞弧现象的系统，该飞弧现象呈现宽带射频发射并且位于给定的地理区域内，该宽带射频发射具有在电力配送系统交流基频及其谐波处改变的变化的幅度，该系统包括移动接收设备，包括宽带天线、与所述宽带天线操作地耦接并且具有幅度检测输出的计算机可控宽带无线电接收机、以及提供全球定位系统(GPS)位置数据的GPS4妻收机；模数(A/D)转换器，其响应所述幅度检测输出，以便以一采样率将该幅度检测输出转换为数字形式，以提供数字样本；数字信号处理器(DSP)，其被配置用于执行电弧检测和分析，所述电弧检测和分析包括所述数字样本的快速傅里叶变换(FFT),从中提取与所述基频谐波相关的窄带信号频率，针对峰值幅度而分析所述谐波相关的窄带频率，并且对这样的峰值幅度求和以导出维护指标值；以及控制计算机，其包括数字存储设施，并且响应以控制所述无线电接收机定位所述幅度检测输出，利用所述GPS位置数据编译所述维护指标值，并且将这种编译后的数据提交给存储设施。4.如权利要求3所述的系统，其中将所述模数转换器、所述数字信号处理器、所述控制计算机以及所述无线电接收机安装在便携外壳内。5.如权利要求4所述的系统，其中所述便携外壳位于可在所述地理区域各处调动的车辆内，所述宽带天线和GPS接收机可与所述车辆安装在一起。6.如权利要求5所述的系统，还包括电弧数据存储服务器，其被配置为从蜂窝电话网络接收所述编译后的指标值和GPS位置数据；以及所述外壳内的蜂窝调制解调器，其能够由所述控制计算机控制以将所述编译后的指标值和位置数据广播到所述电弧数据存储服务器。7.如权利要求5所述的系统，其中所述车辆包括蓄电池电源以及点火开关，可在接通和断开方位之间开动该点火开关，以选择性地激活开关电源；所述系统还包括处于所述控制计算机的控制下的电力供应电路，其响应于点火开关向接通方位的开动而从开关电源对所述系统的所有组件供电，并且可响应于所述点火开关向断开方位的开动而被控制，以便在一时间间隔内实施从蓄电池电源对所述系统的车载组件的供电，该时间间隔对于广播所述编译后的指标值和位置数据是有效的。8.如权利要求3所述的系统，其中所述数字信号处理器还被配置为执行所述维护指标值的有限冲激响应滤波，以便为利用GPS位置数据进行的所述编译提供结果维护指标值。9.如权利要求8所述的系统，其中当所述结果指标值超过设定点值并且是在存在所述基频或其谐波的情况下导出的时，所述控制计算机响应所述结果指标值，以便将所述编译后的数据提交给存储设施。10.如权利要求8所述的系统，其中所述控制计算机进行响应以便将所述结果指标值与低设置进行比较，当这种结果指标值小于这样的低设置时，则在有机会时所述控制计算机实施所述无线电接收机的宽带射频响应的降低。11.如权利要求IO所述的系统，其中当这种结果指标值大于这样的低设置时，所述控制计算机进行响应以便在有机会时实施所述无线电接收机的宽带射频响应的提高。12.如权利要求3所述的系统，其中所述系统还包括天气感测设备，其具有表示外界温度、湿度以及大气压的天气输出；并且所述控制计算机进行响应以便与所述编译后的指标值和GPS位置数据的提交相结合地将所述天气输出提交给所述存储设施。13.如权利要求6所述的系统，其中所述系统还包括显示设施，其与所述电弧数据存储服务器进行数据传递通信，并且被配置为结合表示所述编译后的指标值和GPS位置数据的可视记号来显示所述地理区域的地图，并且还显示指示移动系统的地理覆盖范围的GPS轨迹信息。14.如权利要求3所述的系统，其中所述控制计算机将所述模数转换器的样本长度设置为2和采样率的数学幂，使得所述快速傅里叶变换呈现具有落在所述基频及其谐波上的所述窄带频率的输出。15.如权利要求3所述的系统，其中所述控制计算机进行响应以便将所述数字样本作为原始数据提交给存储设施，以产生识别标志分析能力。16.—种用于检测和大体上定位电力配送系统内的飞弧现象的系统，该飞弧现象呈现宽带射频发射并且位于给定的地理区域内，该宽带射频发射具有在电力配送系统交流基频及其谐波处改变的变化的幅度，该系统包括移动接收设备，其包括至少一个宽带天线、具有第一幅度4企测输出的与所述天线操作地耦接的第一计算机可控宽带无线电接收机、具有第二幅度冲企测输出的与所述天线操作地耦接的第二计算机可控宽带无线电接收机、以及提供全球定位系统(GPSM立置数据的GPS接收机；第一模数转换器，其响应所述第一射频幅度输出，以便以一采样率将该第一射频幅度输出转换为数字形式，以提供第一高频参数数字样本；第二模数转换器，其响应所述第二射频幅度输出，以便以一采样率将该第二射频幅度输出转换为数字形式，以提供第二低频参数数字样本；第一数字信号处理器，其被配置用于执行电弧^r测和分析，该电弧;险测和分析包括所述第一数字样本的快速傅里叶变换，从中提取与所述基频谐波相关的窄带信号频率，针对峰值幅度而分析所述谐波相关的窄带频率，并且对这样的峰值幅度求和以导出第一高频参数维护指标值；第二数字信号处理器，其被配置用于执行电弧检测和分析，该电弧检测和分析包括所述第二数字样本的快速傅里叶变换，从中提取与所述基频谐波相关的窄带信号频率，针对峰值幅度而分析所述谐波相关的窄带频率，并且对这样的峰值幅度求和以导出第二低频参数维护指标值；以及控制计算机，其包括数字存储设施，并且在所述第二低频参数维护指标值低于低设置时进行响应以便降低所述第二计算机可控无线电接收机的宽带射频响应，在所述第二低频参数维护指标值高于低设置时进行响应以便提高所述第二计算机可控无线电接收机的宽带射频响应，并且响应所述第二低频参数维护指标值以建立所述第一计算机可控无线电接收机的宽带频率响应，进行响应以便利用所述GPS位置数据编译第一和第二维护指标值并将这样的编译后的数据提交给存储设施。17.如权利要求16所述的系统，其中将所述第一计算机可控无线电接收机的宽带射频响应范围保持在可通过第二低频参数维护指标值和第二宽带射频响应的组合寻址的查找表中。18.如权利要求16所迷的系统，其中将所述第一和第二模数转换器、所述第一和第二tt字信号处理器、所述控制计算机以及所述第一和第二计算机可控宽带无线电接收机安装在便携外壳内。19.如权利要求18所述的系统，其中所述便携外壳位于可在所述地理区域各处调动的车辆内，所述宽带天线和GPS接收机可与所述车辆安装在一起。20.如权利要求19所述的系统，还包括电弧数据存储服务器，其被配置为从蜂窝电话网络接收所述编译后的维护指标值和GPS位置数据；以及所述外壳内的蜂窝调制解调器，其能够由所述控制计算机控制以便将所述编译后的维护指标值和位置数据广播到所述电弧数据存储服务器。21.如权利要求20所述的系统，其中所述车辆包括蓄电池电源以及点火开关，可在接通和断开方位之间开动该点火开关，以选择性地激活开关电源；所述系统还包括处于所述控制计算机的控制下的电力供应电路，其响应于点火开关向接通方位的开动而从开关电源对所述系统的所有组件供电，并且可响应于所述点火开关向断开方位的开动而被控制，以便在一时间间隔内实施从蓄电池电源对所述系统的车载组件的供电，该时间间隔对于广播所述编译后的指标值和位置数据是有效的。22.如权利要求16所述的系统，其中所述第一数字信号处理器还被配置为执行所述第一高频参数维护指标值的有限沖激响应滤波，以便为利用GPS位置数据进行的所述编译提供第一高频参数结果维护指标值；并且所述第二数字信号处理器还被配置为执行所述第二低频参数维护指标值的有限沖激响应滤波，以便为利用GPS位置数据进行的所述编译提供第二低频参数结杲维护指标值。23.如权利要求22所述的系统，其中当所述第一高频参数维护指标值超过设定点值并且是在存在所述基频或其谐波的情况下导出的时，所述控制计算机响应所述第一高频参数维护指标值以便将所述编译后的数据提交给存储设施；并且当所述第二低频参数维护指标值超过设定点并且是在存在所述基频或其谐波的情况下导出的时，所述控制计算机响应所述第二低频参数维护指标值以便将所述编译后的数据提交给存储设施。24.如权利要求16所述的系统，还包括天气感测设备，其具有表示外界温度、湿度以及大气压的天气输出；并且所述控制计算机进行响应以便与所述编译后的数据的提交相结合地将所述天气输出提交给所述存储设施。25.如权利要求20所述的系统，还包括电弧数据存储服务器，其被配置为从蜂窝电话网络接收所述编译后的数据；以及所述外壳内的蜂窝调制解调器，其能够由所述控制计算机控制以便将所述编译后的数据广播到所述电弧数据存储服务器。26.如权利要求25所述的系统，还包括显示设施，其与所述电弧数据存储服务器进行数据传递通信，并且被配置为结合表示所述编译后的数据的可视记号显示所述地理区域的地图。27.如权利要求16所述的系统，其中所述控制计算机将所述第一和第二模数转换器的样本长度设置为2的数学幂，并且所述第一和第二数字信号处理器的所述快速傅里叶变换呈现具有落在所述基频及其谐波上的所述窄带频率的输出。28.如权利要求16所述的系统，其中所述控制计算机进行响应以便将所述数字样本作为原始数据提交给存储设施，以产生识别标志分析能力。29.—种用于;l企测和大体上定位电力配送系统内的飞弧现象的系统，该飞弧现象呈现宽带射频发射并且位于给定的地理区域内，该宽带射频发射具有在电力配送系统交流基频及其谐波处改变的变化的幅度，该系统包括移动接收设备，其包括至少一个宽带天线、至少一个与所述宽带天线操作地耦接的并且具有幅度检测输出的计算机可控宽带无线电接收机、以及提供全球定位系统(GPS)位置数据的GPS接收机；模数(A/D)转换器，其响应所述幅度检测输出，以便以一采样率将该幅度检测输出转换为数字形式，以提供数字样本；数字信号处理器(DSP),其被配置为执行电弧检测和分析，该电弧检测和分析包括所述数字样本的快速傅里叶变换(FFT)，从中提取与所述基频谐波相关的窄带信号频率，针对峰值幅度而分析所述谐波相关的窄带频率，并且对这样的峰值幅度求和以导出维护指标值；故障识别标志库，其具有用于接收所检测和分析的电弧数据的输入，所述电弧数据包括所述数字样本的所述快速傅里叶变换、所提取的与所述基频谐波相关的窄带信号频率、所述分析的峰值幅度、所述分析的射频谱、接受/拒绝识别标志事件指示符、识别标志部分类型、识别标志部分编号和制造商；识别标志相关和选择滤波器，其能够被控制以便在所述针对峰值幅度的分析之前，将所述故障识别标志库保持的电弧数据与所述电弧检测和分析的执行相关；以及控制计算机，其包括数字存储设施，并且进行响应以便控制所述无线电接收机定位所述幅度检测输出，进行响应以便将所述识别标志相关和选择滤波器控制到对于增强维护指标值的导出有效的程度，以拒绝已知的错误识别标志指示，并且还进行响应以便利用所述GPS位置数据来编译所述维护指标值识别标志相关数据，并将这样的编译后的数据提交给存储设施。30.如权利要求29所述的系统，其中将所述模数转换器、所述数字信号处理器、所述控制计算机以及所述无线电接收机安装在便携外壳内。31.如权利要求30所述的系统，其中所述便携外壳位于可在所述地理区域各处调动的车辆内，所述宽带天线和GPS接收机可与所述车辆安装在一起。32.如权利要求31所述的系统，还包括电弧数据存储服务器，其被配置为从蜂窝电话网络接收所述编译后的指标值和GPS位置数据；以及所述外壳内的蜂窝调制解调器，其能够由所述控制计算机控制以便将所述编译后的指标值和位置数据广播到所述电弧数据存储服务器。33.如权利要求32所述的系统，其中通过所述控制计算机控制所述蜂窝调制解调器和所述故障识别标志库，以便将所述检测和分析的电弧数据下载到所述故障识别标志库输入。34.如权利要求31所述的系统，其中所述车辆包括蓄电池电源以及点火开关，可在接通和断开方位之间开动该点火开关，以选择性地激活开关电源；所述系统还包括处于所述控制计算机的控制下的电力供应电路，其响应于点火开关向接通方位的开动而从开关电源对所述系统的所有组件供电，并且可响应于所述点火开关向断开方位的开动而#皮控制，以便在一时间间隔内实施从蓄电池电源对所述系统的车载组件的供电，该时间间隔对于广播所述编译后的指标值和位置数据是有效的。35.如权利要求29所述的系统，其中所述数字信号处理器还被配置为执行所述维护指标值的有限沖激响应滤波，以便为利用GPS位置数据进行的所述编译提供结果维护指标值。36.如权利要求35所述的系统，其中当所述结果指标值超过设定点值并且是在存在所述基频或其谐波的情况下导出的时，所述控制计算机响应所述结果指标值，以便将所述编译后的数据提交给存储设施。37.如权利要求35所述的系统，其中所述控制计算机进行响应以便将所述结果指标值与低设置进行比较，当这种结果指标值'J、于这样的低设置时，则在有机会时所述控制计算机实施所述无线电接收机的宽带射频响应的降低。38.如权利要求37所述的系统，其中当这种结果指标值大于这样的低设置时，所述控制计算机进行响应以便在有机会时实施所述无线电接收机的宽带射频响应的提高。39.如权利要求29所述的系统，其中所述系统还包括天气感测设备，其具有表示外界温度、湿度以及大气压的天气输出；并且所述控制计算机进行响应以便与所述编译后的指标值和GPS位置数据的提交相结合地将所述天气输出提交给所述存储设施。40.如权利要求32所述的系统，其中所述系统还包括显示设施，其与所述电弧数据存储服务器进行数据传递通信，并且被配置为结合表示所述编译后的指标值和GPS位置数据的可视记号来显示所述地理区域的地图。41.如权利要求29所述的系统，其中所述控制计算机将所述模数转换器的样本长度设置为2和采样率的数学幂，使得所述快速傅里叶变换呈现具有落在所述基频及其谐波上的所述窄带频率的输出。42.如权利要求29所述的系统，其中所述控制计算机进行响应以便将所述数字样本作为原始数据提交给存储设施，以产生识别标志分析能力。全文摘要用于检测电力网络配送系统中的部分放电飞弧现象的系统和方法，其采用移动接收设备(10)，该移动接收设备(10)包括宽带天线(264)、导出幅度检测输出的计算机可控宽带无线电接收机(266)、以及提供系统位置数据(268)的全球定位系统。利用基于数字信号处理器(274)的分析对幅度检测输出进行数字化(270)和处理，该分析包括提取与网络基频谐波相关的窄带信号频率的快速傅里叶变换。针对峰值幅度而分析窄带信号频率，将该峰值幅度求和以导出与飞弧现象相关的维护指标值。文档编号G01R21/00GK101568843SQ200780036620公开日2009年10月28日申请日期2007年7月31日优先权日2006年7月31日发明者戴维·S·埃利斯,拉里·安德森,约翰·W·比尔,约翰·劳勒塔申请人:埃格萨克特股份有限公司