(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111451607.8 (22)申请日 2021.12.01 (71)申请人 国网河南省电力公司南阳 供电公司 地址 473000 河南省南阳市卧龙区人民北 路268号 (72)发明人 姚楠　罗道军　苏长宝　张泽中　 王哲　王延平　王鑫　 (74)专利代理 机构 郑州知己知识产权代理有限 公司 41132 代理人 唐金欣 (51)Int.Cl. G01R 31/12(2006.01) G06F 30/27(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/04(2006.01)G06N 3/08(2006.01) G06F 113/16(2020.01) (54)发明名称 基于人工智能的高压电缆局放检测与缺陷 诊断系统 (57)摘要 本发明公开了基于人工智能的高压电缆局 放检测与缺陷诊断系统， 属于电缆局放检测、 诊 断技术领域。 高压电缆典型绝缘缺陷局放试验平 台的高压试验测量数据传输至局放信号与特性 输出系统进行处理， 生成的数字式输出测量数据 与原始的高压试验测量数据共同传输至高压电 缆局部放电数据信息平台进行分析、 存储和管 理， 基于深度学习的缺陷诊断单元对高压电缆局 部放电数据信息平台存储的数据进行特征提取， 构建深度神经网络， 对高压电缆局部放电进行智 能诊断。 本发 明利用高压实验测量和数字式输出 两种方式构建电缆缺陷局部放电数据， 优化传统 人工智能算法解决电缆局部放电诊断， 能够实现 高维局部放电数据特征的准确可靠提取， 实现缺 陷的准确诊断。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114089136 A 2022.02.25 CN 114089136 A 1.基于人工智能的高压电缆局放检测与缺陷诊断系统， 其特征在于： 包括高压电缆典 型绝缘缺陷局放试验平台， 局放信号与特性输出系统， 高压电缆局部放电数据信息平台， 以 及基于深度学习的缺陷诊断单元； 所述高压电缆 典型绝缘缺陷局放试验平台的高压试验测 量数据传输至所述局放信号与特性输出系统进行 处理， 生成的数字式输出测量数据与 原始 的高压试验测量数据共同传输至所述高压电缆局部放电数据信息平台进 行分析、 存储和管 理， 所述基于深度学习的缺陷诊断单元对所述高压电缆局部放电数据信息平台存储的数据 进行特征提取， 构建深度神经网络， 对高压电缆局部放电进行智能诊断。 2.如权利要求1所述的基于人工智能的高压电缆局放检测与缺陷诊断系统， 其特征在 于： 所述高压电缆典型绝缘缺陷局 放试验平台包括调压器、 无局部变压器、 典型缺陷模型、 PDcheck高频局放检测 仪和计算机， 所述调压器和无局放变压器控制所述典型缺陷模型上 施加的工频电压， 并使用PD Check高频局放检测仪采集和处理数据， 测试结果通过光纤传到 所述计算机 。 3.如权利要求1所述的基于人工智能的高压电缆局放检测与缺陷诊断系统， 其特征在 于： 所述局 放信号与特性输出系统包括上位机、 局 放信号与特性输出控制单元和发射传感 器， 所述上位机将测 量数据传输至所述局 放信号与特性输出控制单元， 所述局 放信号与特 性输出控制单元采用晶体三极管的雪崩效应进行脉冲电压的生成与模拟， 通过级联雪崩电 路的方式实现高幅值脉冲的输出， 通过 所述发射传感器输出信号。 4.如权利要求1所述的基于人工智能的高压电缆局放检测与缺陷诊断系统， 其特征在 于： 所述高压电缆局部放电数据信息平台在高压试验测量数据和数字输出测量数据的基础 上， 采用客户端/服务器的开放式架构， 实现对数据的统一存储与管理， 目标识别调用数据 库接口协 议， 通过对测试数据判别， 分析计算不同数据相似度， 最后根据判别和计算结果进 行自动入库， 最终构建出具备自验证、 自约减、 自增长架构的电缆局部放电数据库和干扰 库。 5.如权利要求1所述的基于人工智能的高压电缆局放检测与缺陷诊断系统， 其特征在 于： 所述基于深度学习的缺陷诊断单元包括智能诊断算法模块， 所述智能诊断算法模块首 先利用卡方检验样本间关联程度后自助采用； 其次引入自适应稀疏约束机制Group  LASSO 优化特征 的选择； 再次设计随机森林特征消除算法对数据特征进行降维处理； 最后利用保 留的特征对受 限玻尔兹曼机进行训练， 确定受 限玻尔兹曼机的模型结构与权重， 适用训练 受限玻尔兹曼机的学习参数初始 化一个多层神经网络， 通过标准的后向传播方法训练多层 神经网络， 实现缺陷诊断。 6.如权利要求2所述的基于人工智能的高压电缆局放检测与缺陷诊断系统， 其特征在 于： 所述典型缺陷模型包括内部放电模型、 针板放电模型、 悬浮 放电模型和沿面 放电模型。 7.如权利要求3所述的基于人工智能的高压电缆局放检测与缺陷诊断系统， 其特征在 于： 所述局放信号与特性输出控制单元包括单片 机、 脉冲模拟电路、 幅值控制模块和相位控 制模块， 所述幅值控制模块利用数字电位器实现幅值控制， 所述相位控制模块采用窗口比 较器、 过流检测器来实现相位控制。 8.如权利要求4所述的基于人工智能的高压电缆局放检测与缺陷诊断系统， 其特征在 于： 所述高压电缆局部放电数据信息平台包括数据预处理模块、 特征提取模块、 分类判决模 块、 模型训练模块、 训练集合模块和目标识别数据库， 所述数据预 处理模块处理得到的特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114089136 A 2信号经过所述特征提取模块提取出典型特征， 然后经过所述分类判决模块得到判决结果写 入所述目标识别数据库， 并且特征信号和典型特征写入所述 目标识别数据库； 所述 目标识 别数据库通过所述训练集合模块和模型训练模块将写入的数据进 行模型更新， 并且传输至 所述分类判决模块。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114089136 A 3