[发明专利]一种GIS设备隔离开关机械状态监测方法及系统

权利要求书

1.一种GIS设备隔离开关机械状态监测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前时刻GIS设备隔离开关分合闸过程中的多组振动信号；

根据当前时刻每组振动信号，采用基于符号化模式表征的有向加权复杂网络建网方法，构建当前时刻每组振动信号的加权复杂网络；

对当前时刻每组振动信号的加权复杂网络进行图傅里叶变换，获得当前时刻每个加权复杂网络的频谱图；

提取所有加权复杂网络的频谱图中的幅值，构成当前时刻的幅值矩阵；

计算当前时刻的幅值矩阵的归一化奇异谱熵；

若当前时刻的幅值矩阵的归一化奇异谱熵相对于前一时刻的幅值矩阵的归一化奇异谱熵的变化率大于变化率阈值，则判定当前时刻GIS设备隔离开关的机械状态发生了变化，GIS设备隔离开关存在故障隐患。

2.根据权利要求1所述的GIS设备隔离开关机械状态监测方法，其特征在于，所述根据当前时刻每组振动信号，采用基于符号化模式表征的有向加权复杂网络建网方法，构建当前时刻每组振动信号的加权复杂网络，具体包括：

对当前时刻每组振动信号进行标准化处理，获得每组标准化后的振动信号；

对多组标准化后的振动信号分别进行符号化处理，形成多个符号化时间序列；

提取每个符号化时间序列的符号化模式，并依据符号化模式将各自符号化时间序列转换为加权复杂网络，作为当前时刻每组振动信号的加权复杂网络。

3.根据权利要求2所述的GIS设备隔离开关机械状态监测方法，其特征在于，所述对多组标准化后的振动信号分别进行符号化处理，形成多个符号化时间序列，具体包括：

将第i组标准化后的振动信号按照从小到大的顺序进行排序，获得第i组排序后的振动信号；

初始化符号集大小q的数值；

将第i组排序后的振动信号划分为q个不相交的区域；

根据q个不相交的区域，利用公式对第i组标准化后的振动信号分别进行符号化处理，形成第i组标准化后的振动信号对应的符号化时间序列；其中，s_i(j)为第i组标准化后的振动信号对应的符号化时间序列中第j个元素，C₁、C₂和C_q分别为对第i组标准化后的振动信号划分得到的第1、2、q个集合，y(j)为第i组标准化后的振动信号中第j个振动信号，y_min和y_max分别为第i组标准化后的振动信号的最小值和最大值，N₀为第i组标准化后的振动信号的长度；y_1/(q+1)、y_2/(q+1)、y_q/(q+1)分别为第1、2、q个区域划分点；

利用公式h_i(q)＝H_i(q)-H_i(q-1)和计算第i组标准化后的振动信号对应的符号化时间序列的信息熵变化量；其中，h_i(q)为第i组标准化后的振动信号对应的符号化时间序列的信息熵变化量，H_i(q)和H_i(q-1)分别为第i组排序后的振动信号划分为q个、q-1个不相交的区域时对应的符号化时间序列的信息熵，p_ik为第i组标准化后的振动信号对应的符号化时间序列中第k个符号出现的概率，且满足p_ik≥0和

若所述信息熵变化量大于变化量阈值，则令q的数值增加1，返回步骤“将第i组排序后的振动信号划分为q个不相交的区域”；

若所述信息熵变化量小于或等于变化量阈值，则输出第i组标准化后的振动信号对应的符号化时间序列；

重复以上步骤，获得多组标准化后的振动信号对应的符号化时间序列。