[发明专利]一种基于可控响应功率的局部放电超声波定位方法与装置

权利要求书

1.一种基于可控响应功率的局部放电超声波定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对信号发生装置产生的信号预处理，并传输到F-P光纤超声传感器阵列进行信号采集；

步骤二：对传感器接收的采样信号进行时域插值，根据插值后的采样信号建立广义互相关函数模型；

步骤三：计算局放源s处的可控响应功率；

步骤四：根据步骤三的计算结果求取可控响应功率的最大值，并定位局放源位置；

所述局放源s处的可控响应功率的计算公式为：

式中：P(s)为局放源s处的可控响应功率，R(τ_mn(s))为第m个和第n个传感器接收信号的广义互相关函数，M为传感器总数；

所述步骤四中，定位局放源位置的方法为：

根据公式(4)求得的P(s)最大值所对应的位置即估计的局放源位置，其中：

式中，表示局放源位置估计，P(s)为局放源s处的可控响应功率。

2.根据权利要求1所述的一种基于可控响应功率的局部放电超声波定位方法，其特征在于，所述步骤二中，根据插值后的采样信号建立广义互相关函数模型的方法为:

假设F-P光纤超声传感器阵列的第m个传感器检测到的信号为X_m(t)，第n个传感器检测到的信号为X_n(t)，将检测到的信号分别进行傅里叶变换，得到经傅里叶变换的第m个传感器检测信号X_m(w)和第n个传感器检测信号X_n(w)，则定义第m个和第n个传感器接收信号的广义互相关函数R(τ_mn(s))为：

其中，

τ_mn(s)＝(||r_s-r_m||-||r_s-r_n||)/v (2)

式中：ψ_mn(w)为加权函数，τ_mn(s)为超声波从局放源s传播到第m个和第n个传感器的时间差，X_m(w)为经过傅里叶变换的第m个传感器检测信号，X_n(w)为经过傅里叶变换的第n个传感器检测信号，“*”表示取复数共轭；r_s、r_m和r_n分别为局放源s、第m个传感器的直角坐标和第n个传感器的直角坐标，v表示超声波在介质中的传播速度。

3.根据权利要求1所述的一种基于可控响应功率的局部放电超声波定位方法，其特征在于，所述步骤四采用随机区域压缩算法估计局放源位置，通过不断选取可控响应功率值的空间点来压缩局放点存在空间的体积，最终估计出局放源位置。