3.3GZAFV-01系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)信號分析與處理3.3.1OLTC運行狀態(tài)分析OLTC動作時，典型聲紋振動和驅(qū)動電機電流的信號如下圖3.4所示。通過分解時域內(nèi)典型信號區(qū)間，可有效判斷OLTC驅(qū)動電機啟動、分接選擇器斷開、分接選擇器閉合、切換開關(guān)動作、驅(qū)動電機制動等動作順序，進而分析OLTC的運行狀態(tài)。然而，以上通過典型信號分析判斷OLTC的運行狀態(tài)需要豐富的實踐經(jīng)驗，為方便監(jiān)測人員快速完成診斷任務，需通過多種算法更直觀、準確地判斷OLTC狀態(tài)。GZAFV-01系統(tǒng)結(jié)合基于小波變換及希爾伯特變換的包絡分析、基于互相關(guān)系數(shù)的重合度分析、基于小波多分辨率分解的能量分布曲線分析、基于時頻分布矩陣的信號比對等多種核心算法，實現(xiàn)OLTC***、有效、準確的狀態(tài)診斷和早期隱患監(jiān)測，降低OLTC運行的故障風險。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)的行業(yè)培訓支持。杭州GZAF-1000T系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)說明

綜上所述，采用聲紋振動法監(jiān)測變壓器OLTC、繞組及鐵芯的狀態(tài)，適用于帶電監(jiān)測/在線監(jiān)測，與變壓器無電氣連接而不影響正常運行，有安裝方便、安全、可靠等優(yōu)點。我公司結(jié)合多年技術(shù)預研儲備及現(xiàn)場技術(shù)服務經(jīng)驗，成功研制出GZAFV-01型聲紋監(jiān)測系統(tǒng)，既有固定安裝的長期在線監(jiān)測式，也有便攜式的帶電監(jiān)測系統(tǒng)及可移動的在線重癥監(jiān)護式。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動傳感器、驅(qū)動電機電流傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置（在線監(jiān)測式：IED，便攜/手持式：主機；下文皆用IED/主機簡稱）、云服務器、通訊單元及供電單元構(gòu)成；操控及監(jiān)測數(shù)據(jù)分析軟件結(jié)合包絡分析、重合度分析、小波分析、能量分布矩陣、時域信號頻譜分析等多種算法，并提取故障診斷特征參量，在線狀態(tài)下實現(xiàn)變壓器OLTC、繞組及鐵芯的健康態(tài)勢評價與故障類型診斷。杭州電抗器振動聲學指紋在線監(jiān)測系統(tǒng)杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)的經(jīng)濟效益分析。

敞開式斷路器監(jiān)測功能特性◆具備聲紋振動、電流波形、行程曲線、壓力變化等記錄及展示，自動計算峰值電流、電流上升速率、動作時間、動作時長、行程、動/靜觸頭分/合閘位置和次數(shù)等參數(shù)?！鬒ED/主機支持多通道監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時同步采集，通道數(shù)不小于8個（可定制）?！艟哂斜葘Ψ治龉δ埽嚎蓪F(xiàn)測與標準/歷史的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行橫向/縱向比對分析。◆具有斷電不丟失存儲數(shù)據(jù)、復電自啟動、自復位的功能，可連續(xù)實時監(jiān)測、存儲及導出1000次以上斷路器動作數(shù)據(jù)?！魯嗦菲髅看蝿幼骱?，IED/主機主動評估斷路器運行狀態(tài)，并自動上傳分析結(jié)果?！糁悄芊治觯阂劳杏谖夜窘⒌暮Ａ康湫凸收习咐臄?shù)據(jù)庫，包絡分析后可快速實現(xiàn)歷史信號重合度比對開展智能分析，更直觀、快速地判斷電力設(shè)備運行狀態(tài)。為量化信號重合度比對，GZAFV-01系統(tǒng)引入互相關(guān)系數(shù)的計算，當實時采集信號包絡曲線與正常狀態(tài)包絡曲線的互相關(guān)系數(shù)：接近1時，被測設(shè)備是接近正常狀態(tài)。接近0時，被測設(shè)備是可能存在故障的異常狀態(tài)。

從振動和聲學數(shù)據(jù)中提取有用的特征，以便建立設(shè)備的聲學指紋，通常會用到以下信號處理技術(shù)：傅里葉變換（FFT）：用于分析信號在頻域中的特性，可以識別出設(shè)備運行時的固有頻率和諧波成分。短時傅里葉變換（STFT）：與FFT相比，STFT能夠展示信號隨時間變化的頻率特性，適用于非平穩(wěn)信號的分析。小波變換：具有良好的時頻局部化特性，能夠在多尺度上分析信號，適合捕捉瞬態(tài)事件和局部特征。包絡檢測：用于提取振動信號的振幅包絡，可以用來表示信號的動態(tài)特性。頻譜分析：通過計算信號的功率譜密度（PSD）或幅值譜，可以識別出信號的頻率成分和能量分布。時頻分析方法：如Wigner-Ville分布、Choi-Williams分布等，這些方法能夠提供信號的時頻表示，有助于分析復雜非線性和非平穩(wěn)信號。模態(tài)分析：通過識別設(shè)備振動的模態(tài)特性，可以提取出與設(shè)備結(jié)構(gòu)和損傷相關(guān)的特征。熵分析：如時域熵、頻域熵或小波熵，這些方法可以量化信號的不確定性和復雜性，有助于識別設(shè)備狀態(tài)的變化。統(tǒng)計分析：包括均值、方差、標準差等統(tǒng)計參數(shù)，可以描述信號的波動性和穩(wěn)定性。高階統(tǒng)計量：如偏度和峰度，它們可以提供信號分布形狀的信息，有助于識別異常模式。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測服務的定制化解決方案。

GZAFV-01系統(tǒng)的功能特點GIS在帶電運行過程中除了機械故障會導致異常振動外，放電性故障（如絕緣子內(nèi)部缺陷、螺絲松動、懸浮電位放電、毛刺前列放電、金屬微粒放電等）也會導致聲紋振動信號的產(chǎn)生。因此，通過深入研究GIS本體的聲紋振動信號特征可發(fā)現(xiàn)GIS機械性故障及放電性故障，具有監(jiān)測***、監(jiān)測結(jié)果互相補充的特點?；诼暭y振動信號的在線監(jiān)測，可在GIS帶電運行狀態(tài)下及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，并及時預警，從而延長使用壽命，提高電網(wǎng)運行的可靠性。我公司以聲紋振動信號為主，結(jié)合電流、位移等其他參量的在線監(jiān)測，開發(fā)了故障診斷算法（***軟著權(quán)）并提取相關(guān)特征參量研制完成的GZAFV-01型聲紋振動監(jiān)測系統(tǒng)，適用于開關(guān)設(shè)備的帶電監(jiān)測（便攜診斷式、手持巡檢式）、在線監(jiān)測（長期固定式、短期移動式）。GZAFV-01系統(tǒng)由聲紋振動傳感器（壓電式加速度計）、位移傳感器、電流傳感器、IED（在線監(jiān)測式）/主機（便攜/手持式）、云服務器、通訊單元、供電單元等組件構(gòu)成。杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)的國際合作案例。杭州斷路器振動聲學指紋在線監(jiān)測應用意義

杭州國洲電力科技有限公司振動聲學指紋在線監(jiān)測功能的實時數(shù)據(jù)分析能力。杭州GZAF-1000T系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)說明

確保采集到的振動和聲學數(shù)據(jù)具有足夠的準確性和分辨率，以便于識別設(shè)備的正常運行狀態(tài)與異常情況，可以采取以下措施：

選擇合適的傳感器：根據(jù)被監(jiān)測設(shè)備的特性和監(jiān)測要求選擇適當類型和規(guī)格的振動和聲學傳感器。傳感器應具有高靈敏度和適當?shù)念l率響應范圍。校準傳感器：定期對傳感器進行校準，以確保其輸出與實際測量值之間的準確對應關(guān)系。優(yōu)化采樣頻率：根據(jù)設(shè)備的動態(tài)特性和可能發(fā)生的故障類型，設(shè)置合適的采樣頻率，以捕捉到振動和聲學信號的關(guān)鍵特征。減少噪聲干擾：采取措施減少環(huán)境噪聲和電磁干擾，如使用屏蔽電纜、設(shè)置隔振平臺、選擇低噪聲環(huán)境進行測量等。數(shù)據(jù)預處理：采用濾波、去噪等數(shù)據(jù)預處理技術(shù)，提高信號質(zhì)量，減少噪聲的影響。多傳感器融合：使用多個傳感器并結(jié)合不同的測量位置，可以提高數(shù)據(jù)的冗余性和魯棒性，從而增強信號的準確性。動態(tài)范圍調(diào)整：根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)調(diào)整測量系統(tǒng)的動態(tài)范圍，確保在設(shè)備運行在不同負載條件下都能獲得清晰的信號。數(shù)據(jù)后處理和特征提?。簯酶呒壭盘柼幚砑夹g(shù)，如時頻分析、小波變換等，提取出反映設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵特征。 杭州GZAF-1000T系列振動聲學指紋在線監(jiān)測技術(shù)說明