矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法、装置、介质及设备与流程

本发明属于高压接线盒故障识别，尤其涉及一种矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法、装置、介质及设备。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、在煤矿井下供电系统中，10kv供电电路通过高压防爆接线盒进行连接。每段电缆长度约200m，由于供电距离较长、接线盒数量较多、接线盒安装的环境淋水较大、接线盒防水性能易退化，同时，接线盒腔体内外温差较大、湿度无法控制，容易形成水凝露造成绝缘降低、相间或接地短路等故障，为检修工作和设备安全运行带来极大困难和安全隐患。

3、目前用于接线盒故障监测的方法多采用对放电脉冲信号的监测。传统的简单监测系统仅根据信号大小和信号频次来判断是否发生故障。由于复杂的环境干扰存在，简单监测系统不能起到有效的故障识别和预警作用。较为有效的监测系统多基于同源信号识别技术，即首先进行同源性信号识别，然后将同一信号源产生的信号在“相位-幅度”坐标系内进行故障识别。同源信号识别过程，即，首先对采样得到的一批脉冲信号群进行特征提取，然后采用聚类算法对信号进行聚类，同一类信号就认为是相同信号源产生的信号。目前聚类算法采用的特征一般是“等效时间”和“等效频率”。然而，经实践验证仅“等效时间”和“等效频率”两个特征，不能在煤矿井下供电系统中有效区分出高压防爆接线盒的故障信号。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法、装置、介质及设备，其能够在保证信号识别的有效性的同时兼顾运算效率。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供一种矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法。

4、一种矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法，其包括：

5、获取矿隔爆型高压接线盒处的当前脉冲信号；

6、提取当前脉冲信号的脉冲时间、峰值能量、有效频率和维持时间这四个特征，构成四维特征向量；

7、将四维特征向量进行聚类，得到当前脉冲信号所对应的类别，以判断矿隔爆型高压接线盒是否发生故障。

8、作为一种实施方式，所述脉冲时间为当前脉冲信号在时域上从0轴变化到绝对值最大值所耗时间。

9、作为一种实施方式，所述峰值能量为当前脉冲信号在时域上从0轴变化到绝对值的积分。

10、作为一种实施方式，所述有效频率为在现有等效频率基础上去除低频和高频分量所得。

11、作为一种实施方式，所述维持时间为当前脉冲信号在时域坐标系下，从信号幅值的绝对值超越第一阈值时到后续信号幅值的绝对值都低于第二阈值之间的时间。

12、本发明的第二个方面提供一种矿用隔爆型高压接线盒故障识别装置。

13、一种矿用隔爆型高压接线盒故障识别装置，其包括：

14、脉冲信号获取模块，其用于获取矿隔爆型高压接线盒处的当前脉冲信号；

15、信号特征提取模块，其用于提取当前脉冲信号的脉冲时间、峰值能量、有效频率和维持时间这四个特征，构成四维特征向量；

16、脉冲信号分类模块，其用于将四维特征向量进行聚类，得到当前脉冲信号所对应的类别，以判断矿隔爆型高压接线盒是否发生故障。

17、作为一种实施方式，在所述信号特征提取模块中，所述脉冲时间为当前脉冲信号在时域上从0轴变化到绝对值最大值所耗时间；所述峰值能量为当前脉冲信号在时域上从0轴变化到绝对值的积分。

18、作为一种实施方式，在所述信号特征提取模块中，所述有效频率为在现有等效频率基础上去除低频和高频分量所得；所述维持时间为当前脉冲信号在时域坐标系下，从信号幅值的绝对值超越第一阈值时到后续信号幅值的绝对值都低于第二阈值之间的时间。

19、本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。

20、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法中的步骤。

21、本发明的第四个方面提供一种电子设备。

22、一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法中的步骤。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、本发明在保证信号识别的有效性的同时兼顾运算效率，脉冲信号的脉冲时间、峰值能量、有效频率和维持时间这四个特征，构成四维特征向量，再通过聚类运算，能够有效区分煤矿井下供电系统中，在矿隔爆型高压接线盒处采集到的不同脉冲信号的信号源。

25、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法，其特征在于，所述脉冲时间为当前脉冲信号在时域上从0轴变化到绝对值最大值所耗时间。

3.如权利要求1所述的矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法，其特征在于，所述峰值能量为当前脉冲信号在时域上从0轴变化到绝对值的积分。

4.如权利要求1所述的矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法，其特征在于，所述有效频率为在现有等效频率基础上去除低频和高频分量所得。

5.如权利要求1所述的矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法，其特征在于，所述维持时间为当前脉冲信号在时域坐标系下，从信号幅值的绝对值超越第一阈值时到后续信号幅值的绝对值都低于第二阈值之间的时间。

6.一种矿用隔爆型高压接线盒故障识别装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的矿用隔爆型高压接线盒故障识别装置，其特征在于，在所述信号特征提取模块中，所述脉冲时间为当前脉冲信号在时域上从0轴变化到绝对值最大值所耗时间；所述峰值能量为当前脉冲信号在时域上从0轴变化到绝对值的积分。

8.如权利要求6所述的矿用隔爆型高压接线盒故障识别装置，其特征在于，在所述信号特征提取模块中，所述有效频率为在现有等效频率基础上去除低频和高频分量所得；所述维持时间为当前脉冲信号在时域坐标系下，从信号幅值的绝对值超越第一阈值时到后续信号幅值的绝对值都低于第二阈值之间的时间。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法中的步骤。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法中的步骤。

技术总结
本发明属于高压接线盒故障识别技术领域，提供了一种矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法、装置、介质及设备。其中，矿用隔爆型高压接线盒故障识别方法包括获取矿隔爆型高压接线盒处的当前脉冲信号；提取当前脉冲信号的脉冲时间、峰值能量、有效频率和维持时间这四个特征，构成四维特征向量；将四维特征向量进行聚类，得到当前脉冲信号所对应的类别，以判断矿隔爆型高压接线盒是否发生故障。

技术研发人员：胡平,吕晨辉,李新,刘新龙,耿彬,高瑞云,孙启平,董润泽,郝晓雨,卢方玮,杨震威,郑元勋
受保护的技术使用者：内蒙古双欣矿业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13