(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210964759.6 (22)申请日 2022.08.12 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115034275 A (43)申请公布日 2022.09.09 (73)专利权人 国网上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东 新区自由贸易试 验区源深路1 122号 专利权人 华东电力试验研究院有限公司 　 华乘电气科技股份有限公司 (72)发明人 纪航　许强　雷兴　黄成军　 周韫捷　陈琰　叶頲　杜习周　 张圣甫　郭灿新　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 宣慧兰(51)Int.Cl. G06K 9/00(2022.01) G01R 31/12(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) (56)对比文件 CN 114624689 A,202 2.06.14 CN 114859194 A,202 2.08.05 CN 112130316 A,2020.12.25 CN 112083297 A,2020.12.15 CN 111090026 A,2020.0 5.01 CN 114358093 A,202 2.04.15 CN 114707458 A,202 2.07.05 JP S62194 475 A,1987.08.26 KR 20140 055256 A,2014.0 5.09 审查员 王齐强 (54)发明名称 一种声像仪最优检测距离确定方法、 装置及 存储介质 (57)摘要 本发明涉及一种声像仪最优检测距离确定 方法、 装置及存储介质， 其中方法包括： 步骤1） 获 取原始局部放电超声信息； 步骤2） 对帧声信号进 行特征量提取； 步骤3） 确定 特征模式识别参数矩 阵每个分量的特征值； 步骤4） 确定后验概率； 步 骤5） 重新计算特征值； 步骤6） 基于正态分布模型 拟合特征值； 步骤7） 确定对数似然函数并判断收 敛性； 步骤8） 利用Hilbert包络分析方法确定瞬 时频率最大值； 步骤9） 基于初始距离、 终止距离 和距离调整步长调整声像仪和放电源之间的距 离， 重复步骤1） ‑步骤8） ， 记录每个距离 下归一化 后的n维分量均值与瞬时频率最大值的和； 所述 和的最大值对应的检测距离即为最优检测距离。 与现有技 术相比， 本发明具有准确性高等优点。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 115034275 B 2022.11.18 CN 115034275 B 1.一种声像仪最优检测距离确定方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1)获取电力设备原始局部放电超声信息并进行预处理得到帧声信号， 其中， 所述 电力设备原 始局部放电超声信息由放电源发送至声像仪进行接收； 步骤2)对帧声信号进行特征量提取， 得到统计特征量与分形特征量， 所述统计特征量 包括相位分段内的平均幅值、 最大幅值、 放电次数、 放电相位、 相 邻两次放电的时间间隔， 所 述分形特征量包括 放电间隔灰度图盒维数、 放电间隔灰度图信息维数； 步骤3)根据统计特征量与分形特征量确定特征模式识别参数矩阵， 并计算特征模式识 别参数矩阵每 个分量的特 征值； 步骤4)根据各个分量的特 征值确定后验概 率； 步骤5)根据后验概 率重新计算每 个分量的特 征值； 步骤6)基于正态分布模型拟合特征值， 其中， 所述正态分布模型的参数包括n维分量的 均值 μ， n＝1,2,3…N， N为特征模式识别参数矩阵分量的个数； 步骤7)确定正态分布模型的对数似然函数并判断其收敛性， 若对数似然函数收敛， 则 将当前正态分布模型作为最优正态分布模型， 执行步骤8)； 若对数似然函数不收敛， 则基于 每个分量的当前 特征值重新执 行步骤4) ‑步骤7)； 步骤8)利用Hi lbert包络分析 方法， 基于帧声信号确定瞬时频率 最大值； 步骤9)根据预配置的初始距离、 终止距离和距离调整步长调整声像仪和放电源之间的 检测距离， 重复步骤1) ‑步骤8)， 记录每个检测距离下归一化后的n维分量均值与归一化后 的瞬时频率 最大值的和； 所述和的最大值对应的检测距离即为 最优检测距离 。 2.根据权利要求1所述的一种 声像仪最优检测距离确定方法， 其特征在于， 所述步骤1) 中预处理为对原 始局部放电超声信息进行加窗F FT操作， 将有限长度信号分为帧声信号。 3.根据权利要求1所述的一种 声像仪最优检测距离确定方法， 其特征在于， 所述特征值 包括均值、 权 重和方差 。 4.根据权利要求1所述的一种 声像仪最优检测距离确定方法， 其特征在于， 所述步骤4) 中后验概 率的计算公式为： 其中， p(zlk＝1|xl)为数据xl属于第k个模型的后验概率， μk为每个分量 的均值， πk为每 个分量的权 重， ∑k为每个分量的方差， N(xl| μk,∑k)为正态分布函数。 5.根据权利要求4所述的一种 声像仪最优检测距离确定方法， 其特征在于， 所述步骤5) 根据后验概 率重新计算每 个分量的特 征值的计算公式为： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115034275 B 2其中， μ′k为重新计算的每个分量的均值， π ′k为重新计算的每个分量的权重， ∑ ′k为重 新计算的每 个分量的方差 。 6.根据权利要求1所述的一种 声像仪最优检测距离确定方法， 其特征在于， 所述正态分 布模型为： 其中， μ为n维分量的均值， π为n维分量的权重， ∑为n行n列的协方差矩阵， |∑|为∑的 行列式。 7.根据权利要求1所述的一种 声像仪最优检测距离确定方法， 其特征在于， 所述对数似 然函数为： 其中， logp(X| π, μ,∑)为对数似然函数， πk为每个分量的权重， N(xn| μk,Σk)为正态分布 函数。 8.根据权利要求1所述的一种 声像仪最优检测距离确定方法， 其特征在于， 所述步骤8) 包括： 步骤8‑1)利用Hi lbert包络分析 方法对帧声信号进行Hi lbert变换： z(t)＝Hi lbert(a(t))＝x(t)+jy(t) 其中， z(t)是Hi lbert变换结果， a(t)为帧声信号； 步骤8‑2)基于Hilbert变换结果确定瞬时频率 最大值： fmax＝max(f(t) ) 其中， 是x(t)的相位调制信号， f(t)是瞬时频率， fmax是瞬时频率 最大值。 9.根据权利要求1所述的一种声像仪最优检测距离确定方法， 其特 征在于， 所述步骤9)包括： 步骤9‑1)根据预配置的初始距离、 终止距离和距离调整步长， 调整声像仪和放电源之 间的检测距离， 重复步骤1) ‑步骤8)， 记录每个检测距离下的n维分量均值与瞬时频率最大 值； 步骤9‑2)对n维分量均值 μ进行归一 化： 其中， μk为每个分量的均值； 步骤9‑3)对瞬时频率 最大值fmax进行归一 化：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115034275 B 3