一种基于电流磁致信号和参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测距在线定位系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115825649A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211478552.4(22)申请日2022.11.23(71)申请人安徽理工大学地址232001安徽省淮南市山南新区泰丰大街168号(72)发明人胡业林杨杰宋晓郑晓亮(51)Int.Cl.G01R31/08(2020.01)G01R19/00(2006.01)G01R15/20(2006.01)G06N3/006(2023.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称点行波法进行计算后获取故障点位置信息，并且一种基于电流磁致信号和参数优化变分模可以进行人机交互。态分解的电缆故障点中点行波测距在线定位系统(57)摘要本发明公开了一种基于电流磁致信号和参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测距在线定位系统，包括感知层、传输层、平台层和应用层，所述结构包括电流磁致信号发送端、电流磁致信号接收端、人机交互端。主要元部件包括待检测的电力电缆、电流磁致信号提取传感器、模拟信号程控放大器、A/D转换器、微型处理器、4G通信模块、Web客户端服务器、数值计算服务器和客户显示终端。本发明涉及电力电缆故障测距技术领域。通过使用本发明，不需要停电，不影响正常生产，使用非接触型电流磁致信号提取传感器是在三相电缆的首端，中点，末端(主要使用中点数据计算，首端和末端为了防止噪声过大或其他因素干扰时进行辅助测量)测定电缆中的电流数据，在数值计算服务器中使用参数优化的CN115825649A变分模态分解来标定行波波头，运用所提出的中CN115825649A权利要求书1/2页1.一种基于电流磁致信号和参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测距在线定位系统，其特征在于：包括感知层、传输层、平台层和应用层，所述结构包括电流磁致信号发送端、电流磁致信号接收端、人机交互端。主要元部件包括待检测的电力电缆、电流磁致信号提取传感器、模拟信号程控放大器、A/D转换器、微型处理器、4G通信模块、Web客户端服务器、数值计算服务器和客户显示终端；所述电流磁致信号发送端中电流磁致信号提取传感器输出端均通过导线与模拟信号程控放大器的输入端电性连接，所述模拟信号程控放大器的输出端通过导线与A/D转换器的输出端电性连接，且A/D转换器的输出端通过导线与微处理器的输入端电性连接，所述微处理器通过4G通信模块与电流磁致信号接收层实现电流磁致信号的传输，电流磁致信号通过去噪程序预处理后进入数值计算服务器进行故障距离计算，所述数值计算服务器通过4G通信模块与人机交互层实现故障位置信息的传输，人机交互层中Web客户端服务器通过网络客户显示终端连接。2.根据权利要求1所述的一种基于电流磁致信号和参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测距在线定位系统，其特征在于：所述电流磁致信号提取传感器分别与电力电缆的三相电连接,该三路信号分别来自电力电缆的三相电A、B和C。3.根据权利要求2所述的一种基于电流磁致信号和参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测距在线定位系统，其特征在于：将电流磁致信号传感器所采集信号送给模拟信号程控放大器，且模拟信号程控放大器的输出信号送给A/D转换器。4.根据权利要求3所述的一种基于电流磁致信号和参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测距在线定位系统，其特征在于：所述A/D转换器输出的数字信号送给微处理器，且经微处理器运算预处理后的数据通过4G通信模块无线传送至电流磁致信号接收端。预处理的电流磁致信号数据通过去噪程序后送入数值计算服务器进行故障距离计算。所述数值计算服务器输出的故障位置信息通过4G通信模块无线传送至人机交互端的Web客户端服务器。5.根据权利要求4所述的、一种基于电流磁致信号和参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测距在线定位系统，其特征在于：客户只需通过所述客户显示终端访问Web客户端服务器即能获取电缆故障位置信息及处理建议，从而进行维修操作。6.根据权利要求1所述的一种基于电流磁致信号和参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测距在线定位系统，其特征在于：所述电流磁致信号提取传感器用于提取电力电缆三相电A、B和C的电流磁致信号，且感知层用于对电流磁致信号的采集和分析处理。7.根据权利要求1所述的一种基于电流磁致信号和参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测距在线定位系统，其特征在于：所述传输层用于对信号数据传送到Web服务器，Web服务器把数据整理后发送给电缆故障距离数值计算服务器，且平台层用于参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测距算法来对来自Web服务器的数据进行计算分析，将结果下发回Web服务器。8.根据权利要求1所述的一种基于电流磁致信号和参数优化变分模态分解的电缆故障点中点行波测