Page 79 - 无损检测2024年第九期
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蒋 鹏,等:

              基于光纤声发射的局部放电信号识别方法分析

                                                                             表6  信号的识别准确率
                                                                         输入特征                  识别率/%
                                                                       去噪前时域图                     68.5
                                                                       去噪前频域图                     73.0
                                                                       去噪后时域图                     91.5
                                                                       去噪后频域图                     98.0

                                                                域图作为输入特征的识别率最高,达到了98%;而
                                                                使用去噪前的时域图作为输入特征的识别率最低,
                                                                仅有68. 5%;使用频域图作为输入比仅使用时域图
                                                                时的识别准确率有一定提升。因此,使用小波去噪
                                                                后的频域图结合卷积神经网络可以很好地用于局部
                                                                放电声发射信号的识别。

                                                                5  结语

                                                                     文章制作了4种典型的局部放电模型,搭建了
                                                                基于光纤声发射的局部放电声发射信号采集试验平
                                                                台,并采集了梯度施加电压下的局部放电AE信号,
                                                                并对其进行了参量分析。提出了使用去噪后信号的
                        图 4  气泡放电去噪前后信号对比
                                                                频域图作为卷积神经网络输入特征的识别方法,达
              4  信号识别结果                                         到了较好的识别结果。表明本识别方法可用于识别
                                                                噪声干扰强并且局部放电信号较弱的信号,可以应
                  文章采用卷积神经网络对4类缺陷模型产生的
                                                                用于复杂的工业现场。
              局部放电声发射信号进行训练和识别,并以识别准
              确率来评价识别效果。                                        参考文献:
                  将试验获取的每一类放电类型和施加电压下采
              集的信号随机挑选50个,共1 000个信号,在进行去                          [1]  陈卓,刘念,薄丽雅. 电力设备状态监测与故障诊断[J].
                                                                     高电压技术,2005(4):48-50.
              噪处理后将其转换为二维时频图像,形成信号识别
                                                                  [2]  李莉苹. 气体组合电器绝缘状态评估与故障诊断技术
              数据集。其中800个信号为训练集,剩余200个信号                              研究[D]. 重庆:重庆大学,2015.
              为测试集,去噪后气泡放电信号时频图如图5所示。                             [3]  郑含博. 电力变压器状态评估及故障诊断方法研
                  信号的识别准确率如表6所示。分析识别结果                               究[D]. 重庆:重庆大学,2012.
              可知,对信号进行去噪后卷积神经网络的识别率相                              [4]  李军浩,韩旭涛,刘泽辉. 电气设备部放电检测技术述
              对于去噪前有了大幅度提升。其中使用去噪后的频                                 评[J]. 高电压技术,2015,41(8):283-260.
                                                                  [5]  ILKHECHI  H  D,SAMIMI  M  H.Applications  of
                                                                     the  acoustic  method  in  partial  discharge  measurement:
                                                                     a  review[J]. IEEE  Transactions  on  Dielectrics  and
                                                                     Electrical Insulation,2021,28(1):42-51.
                                                                  [6]  ALGHAMDI A S,MUHAMAD N A,SULEIMAN A
                                                                     A.DGA interpretation of oil filled transformer condition
                                                                     diagnosis[J]. Transactions  on  Electrical  and  Electronic
                                                                     Materials,2012,13(5):229-232.
                                                                  [7]  MUHR  M,SCHWARZ  R.Experience  with  optical
                                                                     partial discharge detection[J]. Materials Science- Poland,
                                                                     2009,27(4):1139-1146.
                                                                  [8]  叶子,王超. 用于监测阀门泄漏的超高动态范围全光纤
                                                                     超声传感系统[J]. 传感技术学报,2016,29(7):957-961.
                        图 5  去噪后气泡放电信号时频图                                                           (下转第56页)
                                                                                                          45
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                                                                                                  无损检测
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