[发明专利]一种环网柜故障检测系统

权利要求书

1.一种环网柜故障检测系统，其特征是包括局放监测系统，测温系统，故障分析系统；局放监测系统包括局放监测装置和局放信息汇集装置，测温系统包括温度传感器和温度采集装置，局放监测装置与局放信息汇集装置连接，温度传感器与温度采集装置连接，局放信息汇集装置和温度采集装置分别与故障分析系统进行通讯连接；

所述故障分析系统包括通讯模块、数据处理模块、数据分析模块，局放信息汇集装置和温度采集装置分别与故障分析系统中的通讯模块进行通讯连接；通讯模块与局放监测系统和测温系统通讯，获取环网柜局放监测数据和测温数据，数据处理模块对采集的局放和测温数据进行数据清洗和格式化，形成系统内部可用的数据结构，数据分析模块对局放和温度数据进行实时数据分析与告警；

所述数据处理模块对采集的局放和测温数据进行数据清洗和格式化：具体包括如下步骤：

1、获取最近两分钟内的局放数据序列，局放数据序列中局放数据的个数不少于3个；如果局放数据序列中局放数据的个数少于3个，则等待两分钟后再重复本步骤获取局放数据序列，获取的局放数据序列记为数列PDrt，同时获取对应时间段内的温度数据序列，记为TMPrt；

2、从数列PDrt的第一个数据开始，如果数值低于预设背景值，则用前一个点的数据替代当前数据，如果第一个数据低于预设背景值，则用0替代第一个数据；

3、从数列PDrt的第二个数据开始，当前数据较前一个数据变化率低于10%则认为前一个数据为有效数据；

4、按上一步遍历数据，当连续找到3个有效数据后，完成一次数据筛选，上述3个有效数据为一个有效数据组；

5、获取到有效数据组后，计算3个有效数据的平均值作为该组的局放有效数值，该局放有效数值称为PDn，n从0开始递增；

6、完成数列PDrt的所有数据遍历和计算后，得到PD0、PD1…等局放有效数值，取全部局放有效数值中的最大值，记做PDmax，作为数列PDrt的最大值，并以PDmax作为相应时间段内局放的最大值；

7、对TMPrt求取平均值，即所有数值求和除以数据个数，该平均值记做TMPmax。

2.根据权利要求1所述的一种环网柜故障检测系统，其特征是所述数据变化率按如下方式计算：

|A_n-A_n-1|÷A_n；

A_n为当前数据，A_n-1为前一数据。

3.根据权利要求1所述的一种环网柜故障检测系统，其特征是所述数据分析模块对局放和温度数据进行实时数据分析与告警，具体包括：数据分析模块获取最新的PDmax与告警阈值进行比较，当PDmax连续超过告警阈值，持续经过设定时间后，启动预告警信号，触发告警延迟计时器；在告警延迟计时器计时过程中，如最新PDmax低于告警阈值，则清除预告警信号，停止告警延迟计时器；如告警延迟计时器计时满，则发出实时告警信号。

4.根据权利要求1所述的一种环网柜故障检测系统，其特征是所述数据分析模块对局放和温度数据进行实时数据分析与告警，具体包括：记录前24小时的温度数据序列[T]和局放数据序列[PD]，归一化后计算二者的皮尔逊相关性，得到相关性系数k：

当设备稳定运行时，k比较稳定，当k在24小时内变化 kmax-kmin0.5时，认为局放存在异常情况，发出告警信号。

5.根据权利要求1所述的一种环网柜故障检测系统，其特征是所述局放监测装置包括CPU，模数转换器，信号调理电路，信号输入接口；工作时，通过信号输入接口从环网柜内置的局放信号传感器上采集高频局放信号，然后通过信号调理电路进行信号放大和信号检波处理形成调理信号，最后由CPU控制模数转换器对调理信号进行高速采样和数据计算产生局放最大值和PRPD谱图，完成环网柜局放信号采集和监测。

6.根据权利要求5所述的一种环网柜故障检测系统，其特征是所述信号调理电路包括信号放大和信号检波两部分，采用集成的射频低噪放大器或者采用运算放大器搭建放大电路实现对原始的局放信号进行放大，通过峰值检波或功率检波器件对原始信号进行处理，输出频率1kHz-20kHz的检波信号后送到AD采样部分进行采样。