本发明涉及断路器电磁铁状态,尤其涉及一种断路器电磁铁状态评估方法和系统。
背景技术:
1、断路器是电力系统重要的设备,其安全可靠运行直接影响着电力系统的安全稳定性,绝大多数由断路器故障引发的事故都是断路器电磁铁卡涩问题。因此,对断路器电磁铁状态进行预防性评估至关重要,不仅能够及时的发现故障、切除故障,而且能够有效的降低工作人员不必要的工作量,对电网的安全性和稳定性有着非常关键的意义。
2、目前,传统的评估方式需将断路器操作停电,再通过机械特性测试仪对断路器电磁铁进行试验,但电磁铁卡涩的情况会随着操作次数的增加而改变,降低了断路器电磁铁状态评估的可靠性。
技术实现思路
1、本发明提供了一种断路器电磁铁状态评估方法和系统,解决了传统的评估方式需将断路器操作停电,再通过机械特性测试仪对断路器电磁铁进行试验,但电磁铁卡涩的情况会随着操作次数的增加而改变,降低了断路器电磁铁状态评估的可靠性的技术问题。
2、本发明第一方面提供的一种断路器电磁铁状态评估方法,包括:
3、获取分合闸状态下断路器电磁铁的动作数据,并对所述动作数据进行图像转换,得到电磁铁动作图像;
4、将所述电磁铁动作图像输入预先训练好的电磁铁状态评估模型,其中,所述电磁铁状态评估模型包括主干网络和分类网络;
5、通过所述主干网络对所述电磁铁动作图像进行特征提取,得到状态特征图;
6、采用所述分类网络对所述状态特征图进行状态评估,得到所述断路器电磁铁对应的状态评估结果。
7、可选地,所述动作数据包括合闸电磁铁动作数据和分闸电磁铁动作数据,所述对所述动作数据进行图像转换,得到电磁铁动作图像的步骤,包括:
8、采用所述合闸电磁铁动作数据构建合闸电磁铁曲线,并提取所述合闸电磁铁曲线中合闸电流波谷时段的合闸电流信息;
9、采用所述分闸电磁铁动作数据构建分闸电磁铁曲线,并提取所述分闸电磁铁曲线中分闸电流波谷时段的分闸电流信息;
10、将所述合闸电流信息和分闸电流信息进行信息融合,生成电磁铁动作图像。
11、可选地,所述主干网络包括依次连接的卷积模块、最大池化层、第一残差模块、第二残差模块和注意力模块,所述通过所述主干网络对所述电磁铁动作图像进行特征提取,得到状态特征图的步骤,包括:
12、通过所述卷积模块对所述电磁铁动作图像进行特征提取,得到第一动作特征图;其中,所述卷积模块包括依次连接的3×3卷积层、池化层和relu激活层;
13、采用最大池化层对所述第一动作特征图进行降采样处理,得到第二动作特征图;
14、通过第一残差模块对所述第二动作特征图进行特征提取,得到第三动作特征图;其中,第一残差模块包括3×1卷积层、第一激活块、1×3卷积层、第一激活块和特征融合层;
15、通过第二残差模块对所述第三动作特征图进行特征提取,得到第四动作特征图;其中,第二残差模块包括第一提取分支、第二提取分支和特征融合层;
16、采用所述注意力模块对所述第四动作特征图进行特征提取,得到状态特征图。
17、可选地,所述分类网络包括依次连接的第二残差模块、第三残差模块、全局池化层和激活层,所述采用所述分类网络对所述状态特征图进行状态评估,得到所述断路器电磁铁对应的状态评估结果的步骤,包括:
18、通过第二残差模块对所述状态特征图进行特征提取,得到第一状态特征图;
19、通过第三残差模块对所述第一状态特征图进行特征提取,得到第二状态特征图;其中,第三残差模块包括第三提取分支和特征融合层;
20、通过全局池化层对所述第二状态特征图进行池化操作,得到第三状态特征图;
21、采用激活层对所述第三状态特征图进行状态评估,得到所述断路器电磁铁对应的状态评估结果。
22、可选地,所述通过第一残差模块对所述第二动作特征图进行特征提取,得到第三动作特征图的步骤,包括:
23、通过3×1卷积层对所述第二动作特征图进行特征提取,得到第一特征图;
24、采用第一激活块对所述第一特征图进行非线性映射,得到第二特征图;其中,第一激活块包括依次连接的批归一化层和dy-relu激活层;
25、通过1×3卷积层对所述第二特征图进行特征提取,得到第三特征图;
26、采用第一激活块对所述第三特征图进行非线性映射,得到第四特征图;
27、采用特征融合层对所述第二动作特征图和所述第四特征图进行特征融合,得到第三动作特征图。
28、可选地,所述通过第二残差模块对所述第三动作特征图进行特征提取,得到第四动作特征图的步骤,包括:
29、通过所述第一提取分支对所述第三动作特征图进行特征提取,得到第五特征图;其中,所述第一提取分支包括依次连接的3×3卷积层、批归一化层、relu激活层、3×3卷积层、批归一化层和relu激活层;
30、通过所述第二提取分支对所述第三动作特征图进行特征提取,得到第六特征图;其中,所述第二提取分支包括依次连接的3×3卷积层、批归一化层和relu激活层;
31、采用特征融合层对所述第五特征图和所述第六特征图进行特征融合,得到第四动作特征图。
32、可选地,所述通过第三残差模块对所述第一状态特征图进行特征提取,得到第二状态特征图的步骤,包括:
33、通过所述第三提取分支对所述第一状态特征图进行特征提取,得到第七特征图;其中,所述第三提取分支包括依次连接的3×3卷积层、批归一化层、relu激活层、3×3卷积层、批归一化层和relu激活层;
34、采用特征融合测层对所述第一状态特征图和所述第七特征图进行特征融合,得到第二状态特征图。
35、本发明第二方面提供的一种断路器电磁铁状态评估系统,包括:
36、采集模块,用于获取分合闸状态下断路器电磁铁的动作数据,并对所述动作数据进行图像转换,得到电磁铁动作图像;
37、执行模块,用于将所述电磁铁动作图像输入预先训练好的电磁铁状态评估模型,其中,所述电磁铁状态评估模型包括主干网络和分类网络;
38、提取模块,用于通过所述主干网络对所述电磁铁动作图像进行特征提取,得到状态特征图;
39、评估模块,用于采用所述分类网络对所述状态特征图进行状态评估,得到所述断路器电磁铁对应的状态评估结果。
40、本发明第三方面提供的一种电子设备,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如上述任一项所述的断路器电磁铁状态评估方法的步骤。
41、本发明第四方面提供的一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时实现如上述任一项所述的断路器电磁铁状态评估方法。
42、从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
43、本发明通过获取分合闸状态下的断路器电磁铁的动作数据并对动作数据进行图像转换,得到电磁铁动作图像,再通过预先训练好的电磁铁状态评估模型对电磁铁动作图像进行状态评估,从而可实现实时对断路器电磁铁的状态进行评估。克服了传统的评估方式需将断路器操作停电,再通过机械特性测试仪对断路器电磁铁进行试验,无法准确对断路器电磁铁的状态进行评估的缺陷。与传统的评估方式相比,本发明不需要对断路器进行停电,也可对断路器电磁铁的状态进行评估,保证了断路器电磁铁状态评估的准确性。
1.一种断路器电磁铁状态评估方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的断路器电磁铁状态评估方法,其特征在于,所述动作数据包括合闸电磁铁动作数据和分闸电磁铁动作数据,所述对所述动作数据进行图像转换,得到电磁铁动作图像的步骤,包括:
3.根据权利要求1所述的断路器电磁铁状态评估方法,其特征在于,所述主干网络包括依次连接的卷积模块、最大池化层、第一残差模块、第二残差模块和注意力模块,所述通过所述主干网络对所述电磁铁动作图像进行特征提取,得到状态特征图的步骤,包括:
4.根据权利要求1所述的断路器电磁铁状态评估方法,其特征在于,所述分类网络包括依次连接的第二残差模块、第三残差模块、全局池化层和激活层,所述采用所述分类网络对所述状态特征图进行状态评估,得到所述断路器电磁铁对应的状态评估结果的步骤,包括:
5.根据权利要求3所述的断路器电磁铁状态评估方法,其特征在于,所述通过第一残差模块对所述第二动作特征图进行特征提取,得到第三动作特征图的步骤,包括:
6.根据权利要求3所述的断路器电磁铁状态评估方法,其特征在于,所述通过第二残差模块对所述第三动作特征图进行特征提取,得到第四动作特征图的步骤,包括:
7.根据权利要求4所述的断路器电磁铁状态评估方法,其特征在于,所述通过第三残差模块对所述第一状态特征图进行特征提取,得到第二状态特征图的步骤,包括:
8.一种断路器电磁铁状态评估系统,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器及处理器,所述存储器中储存有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的断路器电磁铁状态评估方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-7任一项所述的断路器电磁铁状态评估方法。
