[发明专利]一种基于电弧光谱信号的故障电弧检测方法

权利要求书

1.一种基于电弧光谱信号的故障电弧检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：设定光谱采集次数以及时间间隔，光谱采集设备采集一次开关过程中电接触的电弧光谱信号，得到光谱的波长和强度信息(λ_i，I_i)，同时霍尔电流传感器采集电流信息I^a_i，i指光谱采集次数，同电流采集次数；

步骤2：判断光谱采集次数是否达到设定阈值，若达到，则开始执行步骤3，否则继续步骤1；

步骤3：对光谱信号进行归一化处理，并进行小波变换，将前三层小波变换细节信号的能量作为小波变换的特征值；

步骤4：将光谱信号按光的不同颜色的波长范围分段处理，对每段光谱信号积分处理，记录每小段的光谱强度积分值；

步骤5：将小波变换的特征值和每小段的光谱强度积分值作为BP神经网络的输入值；

步骤6：根据BP神经网络的输出值来判断是否存在故障电弧。

2.根据权利要求1所述的基于电弧光谱信号的故障电弧检测方法，其特征在于，所述的对采集到的光谱信息进行归一化处理，具体如下：

X_i＝I_i/UI^a_i

X_i为归一化后的光谱信号，I_i为归一化前的光谱信息，U为电弧电压，I^a_i为电弧电流。

3.根据权利要求1所述的基于电弧光谱信号的故障电弧检测方法，其特征在于，所述步骤3中：对归一化后的光谱信号进行小波变换，得到前三层小波变换细节能量的特征值，具体如下：

归一化后的光谱信号X进行离散小波变换，两次滤波得到的近似值分量的尺度系数：

Wψ(J-1,k)=Σlhψ(l)*X(2k-l)|l=0,1...]]>

计算三个细节能量特征值如下：

d₁＝∑W_ψ²(J-1,k)

d₂＝∑W_ψ²(J-2,k)

W_ψ、是指光谱信号函数的子空间；

h_ψ(l)、是指尺度函数系数；

J是指尺度，J-1为最大尺度，最小尺度为0；

l指卷积中的虚变量，即替代相关的两序列；

n＝2k，是指光谱信号的序列号，k是指小波子空间的信号序列；

d₁、d₂、d₃为细节能量特征值。