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专利号: 2019110635210
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于多尺度空间谱图信息的EPR电缆服役年限估算方法,其特征在于,包括

第一步:采集实际运行电缆与待检测电缆的局部放电谱图信息:

将实际运行电缆和待检测电缆分别加压25kV,进行h次局部放电谱图采集,将从实际运行电缆中采集的谱图标号记为A(t,b),将从待检测电缆中采集的谱图标号记为Cb,t表示实际电缆运行t年,b表示第b次局部放电谱图采集;t,b均为实数,t∈{1,5,7,10},b∈[1,h],h≥

100;

第二步:提取老化特征因子,包括

1)对谱图A(t,b)和谱图Cb进行灰度化处理,将灰度化处理后的谱图分别记为GA(t,b)和GCb,灰度化的过程如下:记A(t,b)中红色像素值坐标为r-a(t,b)(i,j),绿色像素值坐标为g-a(t,b)(i,j),蓝色像素值坐标为b-a(t,b)(i,j);灰度化后,GA(t,b)中像素值坐标ga(t,b)(i,j)为i,j分别为谱图GA(t,b)像素的横、纵坐标,i,j均为实数,i∈[1,32],j∈[1,32];

记Cb中红色像素值坐标为r-cb(p,q),绿色像素值坐标为g-cb(p,q),蓝色像素值坐标为b-cb(p,q);灰度化后,GCb中像素值坐标gcb(p,q)为 p,q分别为谱图GCb像素的横、纵坐标,p,q均为实数,p∈[1,32],q∈[1,32];

2)对谱图GA(t,b)和谱图GCb进行降维处理,将降维处理后的谱图分别记为GA(t,b,n)和GC(b,n),n为降维次数,n为实数,n∈{1,2,3},记GA(t,b,n)中像素值坐标为ga(t,b,n)(in,jn),记GC(b,n)中像素值坐标为gc(b,n)(pn,qn);降维处理的过程如下:其中,α1∈i,且α1为偶数;β1∈j,且β1为偶数;i1,j1分别为谱图GA(t,b,1)像素的横、纵坐标,i1,j1均为实数,i1∈[1,16],j1∈[1,16];ga(t,b,1)(i1,j1)为一次降维谱图GA(t,b,1)的像素值坐标;μ1∈p,且μ1为偶数;λ1∈q,且λ1为偶数;p1,q1分别为谱图GC(b,1)像素的横、纵坐标,p1,q1均为实数,p1∈[1,16],q1∈[1,16];gc(b,1)(p1,q1)为一次降维谱图GC(b,1)的像素值坐标;

其中,α2∈i1,且α2为偶数;β2∈j1,且β2为偶数;i2,j2分别为谱图GA(t,b,2)像素的横、纵坐标,i2,j2均为实数,i2∈[1,8],j2∈[1,8];ga(t,b,2)(i2,j2)为二次降维谱图GA(t,b,2)的像素值坐标;μ2∈p1,且μ2为偶数;λ2∈q1,且λ2为偶数;p2,q2分别为谱图GC(b,2)像素的横、纵坐标,p2,q2均为实数,p2∈[1,8],q2∈[1,8];gc(b,2)(p2,q2)为二次降维谱图GC(b,2)的像素值坐标;

其中,α3∈i2,且α3为偶数;β3∈j2,且β3为偶数;i3,j3分别为谱图GA(t,b,3)像素的横、纵坐标,i3,j3均为实数,i3∈[1,4],j3∈[1,4];ga(t,b,3)(i3,j3)为三次降维谱图GA(t,b,3)的像素值坐标;μ3∈p2,且μ3为偶数;λ3∈q2,且λ3为偶数;p3,q3分别为谱图GC(b,3)像素的横、纵坐标,p3,q3均为实数,p3∈[1,4],q3∈[1,4];gc(b,3)(p3,q3)为三次降维谱图GC(b,3)的像素值坐标;

3)对谱图GA(t,b,n)和谱图GC(b,n)分别进行均值化处理,将均值化后的谱图分别记为mGA(t,n)和mGC(n),记mGA(t,n)中像素值坐标为mga(t,n)(in,jn),mGC(n)中的像素值坐标为mgc(n)(pn,qn);均值化处理的过程如下:

4)对谱图mGA(t,n)进行权重化处理,将权重化后的谱图记为wGA(n),记wGA(n)中像素值坐标wga(n)(in,jn),权重化处理的过程如下:

5)分别计算谱图wGA(n)的核矩阵K(n)和谱图mGC(n)的核矩阵E(n),公式如下其中,“*”表示卷积运算,K(1)为21×21的核矩阵,K(2)为11×11的核矩阵,K(3)为5×5的核矩阵;E(1)为21×21的核矩阵,E(2)为11×11的核矩阵,E(3)为5×5的核矩阵;6)分别计算核矩阵K(n)的变异系数η(n)和核矩阵E(n)的变异系数γ(n),其中,“|| ||∞”表示矩阵∞范数; 为核矩阵K(1)、K(2)、K(3)的逆矩阵;

为核矩阵E(1)、E(2)、E(3)的逆矩阵;

7)计算老化特征因子ξ,

其中,φ1表示变异系数η(n)的变异率;φ2表示变异系数γ(n)的变异率;

第三步:根据老化特征因子ξ估算待检测电缆的服役年限。