线路故障特征分析的制作方法

例如布线及/或电缆的电导体运载电能且经配置用于为电路及系统供电。导体布置中的故障(例如接触不当，导体元件中的断裂或间隙以及短路)可能导致电导体运载的功率的中断。此类中断可能包含故障(例如瞬态故障及电弧故障)，这些故障可能中断及/或破坏所供电的电路及系统的恰当操作。电弧故障及瞬态故障均包含叠加在原始功率信号的基本周期波形上的高频含量。然而，使用频域分析确定功率信号的频率含量可能为功率及时间密集的。

技术实现要素：

在所描述实例中，时域分析器经布置以生成包含基本周期频率的电监测信号的高频事件的数目的指示。所述高频事件包含高于所述基本周期频率的频率。频域分析器经布置以响应于高于基本周期频的电监测信号的频率而生成频带信息。故障检测器经布置以监测高频事件的数目的指示及所生成的频带信息，并响应于高频事件的数目的所监测指示及所生成的频带信息而生成故障旗标。

附图说明

图1为实例线路故障特征分析器的框图。

图2为对从实例线路故障特征分析器的电监测信号导出的数据的实例频域及时域处理的数据流程图。

图3为展示实例频域分析器的实例带通滤波器的参数的频率响应图。

图4为展示实例线路故障特征分析器的数字采样波形信息的实例重叠存储器操作的过程流程图。

图5为对实例线路故障特性分析器的模/数转换器数据的实例fft频域处理的波形图。

图6为在实例基本周期波形的周期的波形段期间所检测的实例性故障信号信息的波形图。

图7为在基本周期波形的实例周期的波段上的实例性故障引起的信号干扰的波形图。

具体实施方式

在此描述中：(a)术语“部分”可包含整个部分或小于整个部分的部分；且(b)术语“噪声”可包含起因于及/或用于指示在故障状态期间发生的电弧放电或其它瞬态的信号干扰。

本文中描述用于监测电信号的有效技术及电路。例如，交流(ac)电信号(及其导管)经受可能导致故障(例如电弧及瞬态故障)的状况。传感器可生成用于监测电信号的监测电信号。可在时域及/或频域中分析监测电信号，以确定所接收电信号是否指示故障状况。可通过叠加在原始生成的信号上(例如，注入到其上或以其它方式失真)的高频含量来指示故障状况。可响应于由模/数转换器(adc)捕获的数据来确定所接收的电信号中的频率含量。响应于实时有限冲激响应(fir)滤波或快速傅里叶变换(fft)，可将捕获数据的时域信息转换成频域信息。

时频域转换生成频率分析数据，从中可通过低功率算术处理器(例如低能量加速器(lea)及/或数字信号处理器(dsp))检测信号中的特定频率含量。lea/dsp可包含在异构多核处理器中，所述异构多核处理器也可包含通用处理器，例如混合信号处理器(msp)。lea包含低功耗模式，且也可快速进入睡眠模式或快速“唤醒”。msp还可包含类似的省电特征。

在实例中，故障特征分析器包含频域分析器及时域分析器。在下文中所描述的实例中，频域分析器(例如，其可包含在低功率模式中操作的lea)通常比时域分析器的通用处理器消散更少的功率。频域分析器可评估所接收的电信号以确定是否存在指示故障的频率。频域分析器可在所监测信号的基频波形的周期期间执行此类评估多次。因此，频域分析器可明确指出故障指示的出现到基频波形的特定部分(例如，时间片或“波段”)。

当检测到故障指示时(例如，通过在特定波段期间检测所选频率带中存在足够的能量)，可任选地断言“唤醒”信号，通过所述信号激活时域分析器的处理器。时域分析器的处理器(当被如此激活时)经布置以将时域事件与频域信息及波段编号进行比较以确定是否应断言故障旗标。在活动周期结束时，可指示时域分析器的处理器进入睡眠或低功率模式，这可节省原本由连续活动的处理器消耗的功率。为了节省更多的功率，频域分析器的处理器可任选地仅在每一波段的部分期间及/或仅在特定波段期间被激活。可选择特定波段以包含接近于(在下文中描述)到所监测信号的基频波形的过零点的波段。

在实例中，频域分析器中的时域分析器的部分可由多核处理器的通用处理器(例如，msp)实施。多核处理器可包含功率密集部分(例如，通用处理器)及节约功率部分(例如，lea)。如本文中所描述，多核处理器的功率密集部分(其可包含通用处理器)可响应于由节约功率部分(其可包含集成的低能量加速器数学引擎/通用处理器及adc)生成的信号而任选地被激活及去激活(例如，从一种功率模式移动到另一功率模式)。在实例中，lea可响应于检测到频率带中超过阈值触发的电平而断言“唤醒”信号。

在操作中，由adc(其可集成到多核处理器的衬底中)捕获(例如，数字化)所接收电信号的波形信息。然后将所捕获波形信息传送到(例如，保存在)位于多核处理器(例如，多核处理器衬底)上及/或之外的共享存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)。多核处理器的节约功率部分包含用于在所捕获波形信息的采样组上执行fir滤波(或快速傅里叶变换)的电路(例如，dsp及/或lea)。每一采样组与波段编号相关联，使得可在子基本时间段的基础上确定及评估故障的指示的时间位置。

可响应于“唤醒”信号以相对高的速度执行往返存储器的信号信息到msp的功率密集部分的协同处理器的传送。例如，信号信息包含：所捕获波形数据(例如，其可经由数据总线传送到dsp)；及频率分析数据(例如，其可经由数据总线从dsp传送到存储器)。可使用实施直接存储器存取(dma)技术来存取本文中所描述的各种存储器，以减少用于处理的数据的数据传送时间。

在本文中所描述的实例中，所捕获波形数据以相对高的数据速率(例如，每秒约200,000个样本)传送到dsp。频域分析器实时地(例如，在按需的基础上)对所捕获波形数据执行fir操作。fir操作的结果(例如，频率分析数据，其可包含特定频带或“频率仓”的能量)存储在存储器中以供进一步分析。可进一步分析所存储频率分析数据(例如，通过通用处理器)以确定频率分析数据是否包含某些频率分量的存在或相对不存在的指示，其可指示故障状况。

在本文中所描述的实例中，时域分析器经布置以确定所接收的电信号的较高频率含量。此布置节省功率，因为可在频域分析器的部分被去激活的时间期间确定所接收电信号的较高频率含量。较高频率含量的确定可递增计数器，使得可响应于计数器的计数值来断言“唤醒”信号。可使用离散逻辑电路来实施计数器以节省功率，使得当通用处理器被去激活时可执行计数。通用处理器可响应于“唤醒”信号而被激活，使得可评估所接收电信号的至少一个所选频带的能量含量。

图1为实例线路故障特征分析器的框图。分析仪100通常包含：波形传感器112(例如，其经布置以生成电监测信号，用于指示电力线110运载的电流的振幅)；且线路故障特征分析器系统120(例如，其包含经布置以分析电监测器信号以确定与电力线110相关联的潜在故障状况的组件)。

波形传感器112通常布置在远离系统120的位置中。例如，波形传感器112可经定位邻近于电力线110，使得波形传感器112的传感器可响应于通过电力线110输送的电力信号而生成波形。波形传感器112可包含电流互感器(xfmr)114及串联分流电阻器116中的任一者或两者。电流互感器114经布置以感应耦合来自电力线110的功率，并生成指示电力线110的电流的改变的时变电压。串联分流电阻器116经布置以响应于电力线110的电流而生成电压。

电源线110包含第一导体“线”(l)及第二导体“中性”(n)。在非故障状况期间，流过第一导体l的交流电流与流过第二导体n的电流相等且方向相反。在故障状况(例如，电弧故障及瞬态故障)期间，交流电流的基本正弦波形随着高频能量而失真。高频能量指示电力线110输送的电力的中断。此类中断可能为有害的。

为了减少可能由功率的中断所导致的损坏，电监测信号(例如其由波形传感器112生成，且包含由故障状况引入的高频信息)耦合到所述线路故障特征分析器系统120。作为响应，线路故障特征分析器系统120的子系统分析所接收电监测器信号以确定指示电力线110中的故障状况的高频信息的存在。

在实例中，电力线110的电绝缘可能被损坏，使得发生电压电弧或其它瞬态故障，其使在电力线信号的电力线频率(例如，60或50hz)处呈现的正弦波形中断。电压电弧或其它瞬态故障将高频含量引入到线路电源。波形传感器112生成电监测信号，使得电监测信号包括指示所引入的高频能量的高频信息。线路故障特征分析器系统120的子系统可响应于存在指示电力线110中的故障状况的高频信息而检测所包含高频信息且可断言故障旗标(例如，以指示跳闸机构118应“跳闸”以断开电连接)。

电力线110可提供功率以用于为线路故障特征分析器系统120供电。例如，线路故障特征分析器系统120的功率转换器122经耦合以接收来自电力线110的“n”导体的功率并作为响应生成5伏输出。5伏输出耦合到低失落电压调节器(ldovreg)124的输入，其经布置以生成3.3伏输出(例如，vcc，其适合于为低压电路供电)。可包含第二低失落电压调节器，使得第一低失落电压调节器可耦合以生成模拟vcc(avcc)，且使得第二低失落电压调节器可耦合以生成数字vcc(dvcc)。模拟接地(avss)及数字接地(dvss)可耦合到电力线110的“l”导体，使得从电力线110的“n”导体接收的电流返回到电力线110的“l”导体。

如本文中上文所介绍，波形传感器112可包含电流互感器(xfmr)114及串联分流电阻器116中的任一个或两者。电流互感器114(如果存在)及串联分流电阻器116(如果存在)各自包含第一及第二输出(例如，差分信号的“结束”)，分别耦合到电平移位器130的第一及第二输入。电平移位器130的第二输入电阻耦合到电压参考132。电平移位器130经布置以电平移位电监测信号，使得振荡波形包含vcc与接地电势之间的中间的“零”值(例如，其为虚拟接地、平均值或1.6伏的中间值)。因此，电平移位的电监测信号的信号范围响应于3.3伏工作电压而经优化用于电路操作。

经电平移位的电监测信号耦合到频域分析器140的输入，且耦合到时域分析器160的输入。通常，频域分析器140经布置以评估经电平移位的电监测信号的较低频率信息，而时域分析器160经布置以评估电平移位的电监测信号的较高频率信息。

频域分析器140包含：低通滤波器(lpf)142；模/数转换器(adc)144；数字信号处理器(dsp)146，其包含可由adc144及外部处理器及装置存取的紧密耦合的存储器148；及波段确定器150。

低通滤波器142经布置以对经电平移位的电监测信号进行低通滤波并生成低频含量电监测信号。低频含量电监测信号耦合到adc144的输入以进行数字化。另外，对经电平移位的电监测信号进行低通滤波对由adc144数字化的输入信号进行“反混叠”，使得不违反奈奎斯特采样定理。

adc144经布置以数字化低频含量电监测信号。在实例中，adc144以每秒200,000个样本的采样率生成12位样本。adc144经布置以流式传输(并行地或串行地)输出样本以存储在dsp146的存储器148中。因此，adc144的输出样本流为低频含量电子监测(例如，数字)信号。输出样本可实时流式传输，使得dsp146可以减少的等待时间提取及处理低频信息(例如，使得可在线路频率的较小半周期中检测到故障)。

波段确定器150经耦合以接收低频含量电监测(例如，模拟)信号。如本文中所描述，电弧及瞬态故障往往在与线路功率的正弦波形的过零点相关联的时间段期间发生。波段确定器150评估低频含量电监测信号以确定基频(例如，线路频率)的周期波形的瞬态相位角。例如，可响应于确定过零点及定时器(例如，时钟计数器)的输出来确定基频的周期波形的瞬态相位角，使得高频事件的数目及由dsp146生成的频带信息与时间段相关(例如，与至少一个波段相关联)。因此，波形段可为小于基本周期频率的半个周期的时间段，且可在电监测信号的过零点附近进行时间对准。

如果低频含量电监测信号的基频的周期波形为分成八个段的正弦波形，那么在基频的周期波形的第一、第四、第五及第八段附近出现过零点。如果使用奇数个波段来划分周期波形，那么在波段期间可能出现过零点。邻近于过零点或包含过零点的波段可被描述为“接近”于过零点。(下文中至少关于图2、图6及图8描述分割。)

为了节省功率，可响应于从邻近于或包含过零点的波段获取样本而激活或去激活dsp146，以及可能响应于通过时域分析器160从电平移位电监测信号提取的高频信息而激活或去激活。例如，dsp可激活每一波段一时间段(例如，小于波段的周期)，所述时间段足以从adc样本提取频率信息。在另一实例中，dsp可仅在接近于过零点的波段期间被激活。

时域分析仪160包含高通滤波器(hpf)162、比较器(comp)164或166，以及事件计数器168。在实例中，时域分析器160通过计数在给定波段期间在电平移位的电监测器符号中发生的高频事件来评估电平移位的电监测信号的高频信息。

高通滤波器162经布置以对经电平移位的电监测信号进行高通滤波并生成高频含量电监测信号。高频含量电监测信号耦合到计算机(例如比较器164或比较器166)的输入。在一个实例中，比较器166与多核处理器126在同一衬底上，且可经耦合以当比较器166包含足够的操作特性时处理高频含量电监测信号(例如，在设计时或配置时)。在另一实例中，“外部”(例如，多核处理器126的衬底外部)比较器164可经耦合以处理高频含量电监测信号。

比较器166(或比较器164)经布置以将高频含量电监测信号与电压参考(例如阈值165)进行比较。电压参考可为数字控制的模拟电压，使得可指定可编程阈值以确定事件的存在。例如，可将高频信息指示(例如)为电压尖峰或瞬态(例如图6的所展示输入信号601)。当高频含量电监测信号超过可编程阈值时，比较器166(或比较器164)将比较器输出切换为高，且当高频含量电监测信号低于可编程阈值时，比较器166(或比较器164)切换为低。

事件计数器168经布置以计数由比较器166(及/或比较器164)生成的脉冲。例如，事件计数器168可响应于电监测信号的相位角接近于波段边界的确定(例如，通过波段确定器150或dsp146)而经重置。因此，可计数在波段内发生的事件。在实施例中，响应于计数事件的数目超过事件阈值，可激活dsp146。在实施例中，dsp146可响应于在接近电监测信号的过零点的波段期间超过事件阈值的计数事件的数目而被激活。在实例中，事件计数器168可维持每一事件发生的要求的日志，使得可高度特异性确定波段的周期内的时间。事件计数器可经布置以提供高频事件的数目的指示作为终端计数或指示在波段期间超过阈值165的高频含量的能量水平的值。

因此，时域分析器160的部分(例如低功率硬件离散逻辑电路)可通过仅在具有(例如，高频率)事件发生的波段期间及/或仅在接近过零点的波段期间(其为当更可能发生电弧故障时)激活dsp来节省功率。如果经如此激活，那么dsp146可从来自所选波段的简单数据提取频率信息(例如，由其中发生的高频事件的数目指示)。

通用处理器170包含存储器172及用于实施故障检测器174的可执行指令。为了节省功率，可在选定时间期间激活通用处理器170。例如，通用处理器170可响应于dsp146的激活而被激活。通用处理器170也可及时激活(“恰好”)以处理dsp146的结果(例如，这节省功率)。通常，处理器170可响应于确定转变到下一个波段或转变到特定波段(例如接近过零点的波段)的而被激活。

通用处理器170经布置以评估与波段相关联的高频事件的数目，波段编号(例如，基本周期的特定波段的序数)及由dsp146确定的频率信息(例如，频带信息)。响应于确定，通用处理器可生成实时候选故障特征。可将候选故障特征与已知故障的特征的参数(例如，存储在特征库178中)进行比较，以确定候选故障特征确实为故障的可能性。因为故障可能性是响应于波段而确定的(例如，其指示在波的哪个部分中发生特征事件)，所以减少误报(例如，确定不存在的故障)及漏报(例如，当确实存在故障时确定不存在故障)的可能性。因此，本文中描述用于提高故障确定的准确度及节省功率的方法、系统及设备。

分析器100可布置为较大系统的子系统。例如，通用处理器170包含接口，通过所述接口，fir数据(下文所描述)、脉冲序列数据(下文所描述)及故障旗标用于保护外部装置。此外，fir数据及脉冲序列数据可由外部系统评估以用于特征分析，以响应于故障旗标的断言而确定要采取的动作(例如，去耦功率)。“spy-bi-wire”为双线测试接口176，其能够模拟用于设置及读取分析器100的内部寄存器的联合测试行动组(jtag)命令。此外，通用处理器170的存储器172可经更新(例如，在部署之后)以改变(或加载)特征库178，使得可使用新特征来减少误报(例如，忽略由最近引入的技术(例如基于发光二极体的照明)所致的误报特征)。

图2为对从实例线路故障特征分析器的电监测信号导出的数据的实例频域及时域处理的数据流程图。流程图200包含周期波形201的分段的表示212。周期波形201可表示所监测的电力线(例如上文中所描述的电力线110)中的正弦电压或电流。周期波形201通常不是理想的，且可包含噪声及其它干扰(例如由线路故障所致的高频信息)。周期波形201被分成八个相等的波段，例如s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7及s8。可使用多于或少于八个段来划分周期波形201。

周期波形201包含过零点。当波段邻近于或包含过零点时，波段接近于过零点。例如，接近于过零点的波段包含波段s1、s4、s5及s8。虽然可使用其它周期信号，但周期波形201被展示为正弦波。另外，第一波段(例如，s1)不需要接近于过零点。

模/数转换器(例如adc144)经布置以在每一波段期间生成样本集220。模/数转换器可经布置以连续地生成样本或按需生成样本，例如用于接近于过零点的波段。存储体1(210)及存储体2(210)的交替存储体用于存储从周期波形201导出的样本集。可响应于波段确定器(例如波段确定器150)进行的相位角相关确定而进行分配存储体及存储位置，以及启开始、停止、分组及fir滤波处理样本。

例如，模/数转换器经布置以存储每一波段的adc数据：在波段s1期间获取的样本集被存储在第一存储体210的第一位置中作为样本集adc-tn-3(其中n＝4，其表示波段s4，其接近于过零点)；在波段s2期间获取的样本集被存储在第二存储体220的第一位置中作为样本集adc-tn-2；在波段s3期间获取的样本集被存储在第一存储体组210的第二位置中作为样本集adc-tn-1；且在波段s4期间获取的样本集被存储在第二存储体220的第二位置中作为样本集adc-tn。

使用存储器230及240完成频域操作。存储器230展示用于连续波段对准的fir滤波操作的数据的排序。例如，来自存储器组210及220的adc数据被移动到存储器230以供dsp存取以执行fir滤波器操作(或fft操作)：在波段s1期间获取的样本集210在波段s2期间存储在存储器230中(作为fir-tn-3)；在波段s2期间获取样本集220在波段s3期间存储在存储器230中(作为fir-tn-2)；在波段s3期间获取的样本集210在波段s4期间存储在存储器230中(作为fir-tn-1)；且在波段s4期间获取的样本集220将在波段s5期间存储在存储器230中(作为fir-tn)。

dsp(例如，dsp146)经布置以对所选样本集230选择性地执行fir滤波操作：在波段s2期间存储的样本集220被处理为fir操作fir-tn-2且在波段s3期间存储在存储器240中(作为data1-tn-3)；且在波段s3期间存储的样本集220被处理为fir操作fir-tn-1且在波段s4期间存储在存储器240中(作为data1-tn-2)。

由dsp实施的fir滤波器(例如，通过执行存储在存储器148中的指令)通常包含至少两个抽头，且可包含一百个或更多个抽头。抽头的数目可由滤波器参数确定，滤波器参数可为带通滤波器，如下面参考图3所描述。带通滤波器有效地将(样本集的)时域信息转换成频域信息。根据频带的宽度设置滤波器参数，使得dsp可搜索及/或评估所采样的电监测信号中的频率信息。例如，由dsp处理的频率信息为亚奈奎斯特频率且低于由高通滤波器162传递的频率。

为了对样本集的所有样本执行实例fir操作，将等于滤波器抽头的数目(例如，抽头长度232)的(在前一波段期间获取的最后样本：“n-1”的)连续样本的数目预置到当前正在处理的波段的样本集(例如，“n”)。通过为预置样本计时等于抽头数目的时钟的数目，可使用预置样本来“准备好滤波器”。因此，可处理用于波段的整个样本集而不会丢失信息。在评估fir输出信息之后(例如，通过例如通用处理器170的通用处理器)，通过重用存储器位置，可节省更多的存储空间。

如本文中所描述，可唤醒(或以其它方式激活)dsp以响应于时域信息(例如在任何波段期间超过阈值的计数，甚至在波段结束时达到终端计数之前)处理存储在存储器230中的频域信息。因此，当指示故障事件时，通过仅处理存储在存储器240中的频域信息，可节省(例如)功率。此外，dsp可在下一波段开始之前被激活，这减轻或消除激活dsp时遇到的处理时间。

存储在存储器240中的频域信息由通用处理器290(其为例如通用处理器170的处理器)存取及处理，以确定是否指示故障状况。响应于存储在特征库178中的故障特征数据，存储在存储器240中的频域信息及存储在存储器260中的时域信息(下文中所描述)进行确定。

时域信息包含由事件计数器168计数的高频事件的数目(其中事件计数器的存储器为存储器250)。例如，在波段s1遇到的高频事件ptn-3的脉冲序列的脉冲计数(例如，终端计数)在波段s2期间被存储在存储器260中作为data2-ptn-3，在波段s2中遇到的高频事件ptn-2的脉冲序列的终端计数在波段s3期间被存储在存储器260中作为data2-ptn-2，且在波段s3中遇到的高频事件ptn-1的脉冲序列的终端计数在波段s4期间被存储在存储器260中作为data2-ptn-1。

在用于确定是否针对波段s2指示故障状况的实例性故障确定过程中，通用处理器290在波段s4期间存取存储在存储器240中的频域信息，且在波段s4期间(或可能更早，例如，通过读取存储器250)存取存储在存储器260中的时域信息。因此，可利用大约三个波段的总持续时间的等待时间来确定关于是否指示故障状况的确定，所述等待时间小于线路频率的半周期的周期。

故障确定过程可同步或异步执行。在同步实例中，在一起传送data1-tn-2及data2-ptn-2时，)可一起传送fir数据(data1)及脉冲计数数据(data2)。在异步实例中，时域分析器可监测活动计数(例如，当通用处理器290不活动时)并直接激活dsp以及直接激活通用处理器290(或由于dsp检测到频带中的故障能量而间接激活，dsp可在其上激活通用处理器290)。

图3为展示实例频域分析器140的实例带通滤波器的参数的频率响应图。例如，dsp(例如dsp146)可经布置以实施具有频率响应(例如频率图300的频率响应)的fir滤波器。频率响应图300包含频率响应曲线302。频率响应曲线302可通过滚降(例如，由频率响应曲线302的“裙部”所展示，且其可以db/倍频程为单位测量)及通带330的宽度来表征。通带的宽度跨越-3db(分贝)点310(在15khz处)与-3db点310(在65khz处)之间的频率范围。通带起始频率及宽度(或宽度及停止频率)为软件可选择的，使得来自良性电噪声源的所选电频率可从fir操作的输出中排除。增加fir滤波器的抽头数目可增加滚降的陡度。

图4是展示实例线路故障特征分析器的数字采样波形信息的实例重叠存储器操作的过程流程图。例如，模/数转换器(例如adc144)及dsp(例如dsp146)可经布置以根据处理流程400共享存储器(例如存储器148)。处理流程400在操作410中开始。

在操作410中，初始化共享存储器。例如，共享存储器被组织为第一及第二存储器块，例如存储器块406及408(例如，块a及块b)。存储器块a及b两者均为可独立定址，使得可使用重叠及/或同时读取及写入操作来存取块a及块b两者。在实例中，adc可独立于dsp写入或读取第一存储器块，且dsp可独立于adc从第二存储器块读取或写入到第二存储器块。块a的地址范围402从0延伸到511，而块b的地址范围402从512延伸到1023。在操作410中，跨越存储器范围402的数据404用值零(0)初始化。处理流程400继续操作420。

在操作420中，adc在第一波形段(例如，tn)期间对输入波形进行采样，并将所采样的adc值作为数据404存储在块a中。例如，adc在第一波段期间连续采样低通滤波(例如，低频)含量电监测信号，且将样本连续作为数据(例如，adc-tn)存储在块a中。连续采样与所选波段的开始及结束对准，且可响应于来自波形段确定器150的输出而被控制(例如，对准)。处理流程400以操作430继续。

在操作430中，adc在第二波段期间对输入波形进行采样。第二波段为新的tn(例如，使得块b中新获得的样本被称作为adc-tn且先前获得的样品被称作为adc-tn-1)。dsp经布置以读取存储在块a中的adc-tn-1值432，以对块a数据执行fir操作，并在先前存储的adc-tn-1值上写入fir结果。

为了预置fir输入数据(例如，用于用相关数据填充滤波器抽头)，在第一波段之前采样的波段期间所采样的所存储adc值的序列434由dsp检索(例如，在先前采样数据被第二波段期间获得的新adc样本覆写之前)。dsp经布置以读取序列434(例如，在操作430的开始时)，使得旧的adc-tn-1样品在被替换之前被读取(例如，接近操作430的结束)。通过dsp及adc之一或两者覆写数据可节省存储空间，此从而降低功率耗散。处理流程400在操作440中继续。

在操作440中，adc在第三波段期间对输入波形进行采样。第三波段为最新的tn，使得块a中新获得的样本被称作为adc-tn，先前获得的样本被称作为adc-tn-1，且前置样本组(其为简单起见在数据位置511中以简化形式显示)被称作为adc-tn-2。dsp经布置以读取存储在块b中的adc-tn-1及adc-tn-2值442，以对块b数据执行fir操作(例如，先前在第二波段期间采样)，且在先前存储的adc-tn-1值上写入fir结果。为了预置fir输入数据(例如，用于用相关数据填充滤波器抽头)，通过dsp检索在第二波段之前存储的adc-tn-2值的序列(例如，442的初始部分)(例如，在先前采样的数据被在第三波段期间获得的新adc样本覆写之前)。

在实例处理流程400中，adc可为：在连续运行状态下激活；激活每一波段的至少端部分；或至少激活所选波段的端部分。此激活有助于确保序列434可用于在处理在所选波段期间获得的adc数据之前填充抽头滤波器。

图5为对实例线路故障特性分析器的模/数转换器数据的实例fft频域处理的波形图。在第一实例中，波形图500展示含量电监测信号510。电监测信号510为大约12伏峰间值且包含括线频率基本周期波形的部分以及跨越整个波段延伸的频率相关噪声(例如，由电气故障状况引起)。噪声(例如，由节点512之间的电监测信号510的偏移所展示)为大约2伏峰间值。

dsp(例如dsp146)可获得输入样本集，其中样本的数目为波段的周期内的样本的数目。fft输出如曲线520所展示，其中频率相关噪声显示为能量522。频率相关噪声的能量被转换到频域，其中频域中的能量522从整个样本集中的噪声的能量导出。

在第二实例中，含量电监测信号530也为12伏峰间值，并包含线频率基本周期波形的部分以及仅跨越相关联波段的较小部分532延伸的(例如，相同)频率相关噪声(例如，由电气故障状况引起)。噪声也为大约2伏峰间值。

dsp执行fft操作以将输入样本集变换为频率信息，其中样本的数量为波段的周期内的样本的数目。fft输出显示为样本集540(与曲线520的比例相比，其经显示为放大)。电监测信号530的频率相关噪声显示为能量542。

频率相关噪声的能量被转换到频域，其中频域中的能量522从整个样本集中的噪声的能量导出。电监测信号530的频率相关噪声的能量基本上小于电监测信号510的频率相关噪声，因为电监测信号530的频率相关噪声(例如，仅)跨越电监测信号530的频率相关噪声的部分延伸。较小能量被转换成较低振幅值。因此，由于产生的较低幅度值，使用fft变换更难以检测较小持续时间的频率相关噪声。

图6为在实例基本周期波形的周期的波形段期间所检测的实例性故障信号信息的波形图。图600展示输入信号601、频域fir数据602及时域脉冲计数数据603。

输入数据601为正弦波形610，其示范波样本(例如，来自由adc采样的输入数据601)与频域fir数据602的相关性。(输入信号601的正弦波形的能量因为输入信号602的正弦波形具有远低于通带滤波器的下截止频率的基频所以在频域fir数据602中已经减小)。

根据上文关于图2的描述，输入信号601的基本周期可分成八个段(例如，s1到s8)，其中每一样本集与由adc存储的低频电监测信号的256+1(端点到端点)样本相关联。因此，可存储4k+1个样本(例如，端点到端点)(如上文关于图2及图5所述，可重用存储器空间)。

处理器(例如通用处理器170)经布置以评估(数字)频域fir数据602。频域fir数据602包含偏移622。偏移622可通过对频域fir数据602的每一值与频域fir数据602的平均值进行比较来检测(例如，使得平均值用作阈值)。另外，特定波段内的每一偏移622可与时域分析器(例如时域分析器160)检测及记录的事件的数目相关。

处理器可将频域信息(与每一偏移622相关联)与时域信息(例如，基于波段计数)相关。频域信息与时域信息的相关增强确定故障状况的存在的适当(且在大约两个或三个波段长的时间段内)的概率。另外，输入信号601、频域fir数据602及时域脉冲计数数据603与特定时间段(例如，与相应波段相关联)相关，其可用于识别在输入信号601的过零点处或附近发生的故障状况。

响应于存储在存储器中的可执行指令，处理器可配置为故障检测器。故障检测器经布置以监测高频事件的数目的存在及所生成的频带信息，并响应于多个高频事件的所监测指示及所生成的频带信息而生成旗标。

时域信息可由时域分析器(例如时域分析器160)生成。时域信息可通过对电监测信号进行高通滤波并计算当电监测信号的高频信息超过阈值时生成的脉冲来生成。所计数的脉冲与事件相关联，这可指示故障状况。

例如，输入信号601指示叠加在正弦波形610上的事件612。事件发生在波段sn-4、sn-3、sn及sn+1(其为接近于过零点的波段)期间。在波段sn-4期间发生的事件612在波段sn-3期间在时域脉冲计数数据603中被检测(作为终端计数205)且在波段sn-2期间在频域fir数据602中被检测(作为偏移622)。在波段sn-3期间发生的事件612在波段sn-2期间在时域脉冲计数数据603中被检测(作为终端计数18)且在波段sn-1期间在频域fir数据602中被检测(作为偏移622)。在波段sn期间发生的事件612在波段sn+1期间在时域脉冲计数数据603中被检测(作为终端计数148)且在波段sn+2期间在频域fir数据602中被检测(作为偏移622)。

在波段sn期间所存储的时域脉冲计数数据603指示终端计数8且指示良性噪声。终端计数18指示良性噪声，因为终端计数8响应于在波段sn-1(其并不接近于过零点)期间发生的噪声而发生。此外，终端计数8指示良性噪声，因为终端计数18为相对较低的数值。此外，终端计数8指示良性噪声，因为终端计数18与频域fir数据602中的能量偏移不相关。特征库(例如特征库178)含有用于确定故障状况的相应阈值，所述阈值用于响应于涉及接近于过零点、在时域中所检测到的高频能量及在所选频带内的能量的比较区分良性状况及故障状况。

图7为在基本周期波形的实例周期的波段上的实例性故障引起的信号干扰的波形图。波形图700包含波形710，其展示用于指示跨越电力线(例如电力线110)发射的功率的实例电监测信号。如上文中所论述，电弧故障及瞬态故障往往在与线路功率的正弦波形的过零点相关联的时间段期间发生。波形710展示在波形段s1、s4、s5及s8期间由此类故障所致起的干扰。

信号720为波形710的平均(例如，箱车平均)信号。信号720通常展示实例基本周期波形的基础正弦波。此外，由电弧及瞬态故障引起的干扰通过运行现金或接近过零点的不连续性来显示。

在权利要求书的范围内，修改在所描述实施例中为可能的，且其它实施例为可能的。