(19)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 202211169024.0 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 华能辛店发电有限公司 地址 255400 山东省淄博市临淄区齐 鲁化 学工业园 申请人 山东理工大 学 (72)发明人 夏文晖　冷述文　李建光　张刚　 李海东　谢村　郭斯荣　胡希同　 安韵竹　胡元潮　孙启龙　杨敦高　 陈平　徐栋　张焕臣　 (74)专利代理 机构 淄博市众朗知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 37316 专利代理师 程强强 (51)Int.Cl. G01R 31/00(2006.01)G01M 13/00(2019.01) G06F 17/18(2006.01) H02J 13/00(2006.01) (54)发明名称 基于人工智能的配电开关设备故障精准定 位系统及方法 (57)摘要 本发明属于电力设备领域， 涉及数据处理技 术， 用于解决现有的配电开关设备 故障定位系统 无法直接获取配电开关设备出现故障的类型以 及具体位置的问题， 具体是基于人工智能的配电 开关设备故障精准定位系统及方法， 包括处理 器， 处理器通信连接有区域分析模块、 机械输出 模块、 电力输出模块以及存储模块； 区域分析模 块用于对配电开关设备进行区域性故障分析； 将 存在电力故障的分析区域标记为电故区域并通 过处理器发送至电力输出模块； 本发 明可以分别 对配电开关设备进行区域性故障分析， 在配电开 关设备存在故障时将故障类型直接输出， 对应的 专业维修人员 可以直接对配电开关设备进行检 修， 提高设备的检修效率。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115267408 A 2022.11.01 CN 115267408 A 1.基于人工智能的配电开关设备故障精准定位系统， 包括处理器， 其特征在于， 所述处 理器通信连接有区域分析模块、 机 械输出模块、 电力输出模块以及存 储模块； 所述区域分析模块用于对配电开关设备进行区域性故障分析： 将配电开关设备标记为 分析对象， 将分析对象 的内部空间分割为分析区域i， i=1， 2， …， n， n为正整数， 对分析区域i 分别进行机械检测与供电检测， 将存在机械故障的分析区域标记为机故区域并通过 处理器 发送至机械输出模块； 将存在电力故障的分析区域标记为电故区域并通过处理器发送至电 力输出模块； 所述机械输出模块用于在接收到机故区域后对机故区域进行机械故障定位分析： 对机 故区域进行机械故障定位分析： 将机械系 数数值最大 的机故区域标记为标记 区域， 将剩余 的机故区域逐一标记 为匹配区域并与标记区域进 行匹配， 将匹配完成的匹配区域与机故区 域输入至机械 分析模型当中， 机械 分析模型用于对匹配区域与机故区域进 行故障源分析并 将源头区域进 行输出； 将机械 分析模型输出的源头区域中机械系数最大的源头区域标记为 标记区域， 将剩余的源头区域逐一标记为匹配区域并与标记 区域进行匹配， 将匹配完成的 匹配区域与机故区域输入至机械分析模型当中， 机械分析模型再次将源头区域输出， 将机 械分析模型第二次输出的源头区域与标记区域标记为机械故障区域， 将机械故障区域通过 处理器发送至管理人员的手机终端； 所述电力输出模块用于在接收到电故区域后对电故区域进行电力故障定位分析并得 到故障位置或故障设备， 将故障位置或故障设备通过处 理器发送至管理人员的手机终端。 2.根据权利要求1所述的基于人工智能的配电开关设备故障精准定位系统， 其特征在 于， 对分析区域i进行机械检测的具体过程包括： 获取分析区域i的振动数据ZDi、 噪声数据 ZSi以及温度数据WDi； 通过对振动数据ZDi、 噪声数据ZSi以及温度数据WDi进行数值计算得 到分析区域i的机械系数JXi； 通过存储模块获取到机械阈值JXmax， 将分析区域i的机械系 数JXi与机 械阈值JXmax进行比较并通过比较结果对分析区域是否存在机 械故障进行判定 。 3.根据权利要求2所述的基于人工智能的配电开关设备故障精准定位系统， 其特征在 于， 分析区域i内的振动数据ZDi的获取过程包括： 获取分析区域i内各个机械元件的振动频 率值， 将振动频率值数值最大的机械元件的振动频率值标记为振动数据ZDi， 分析区域i内 的噪声数据ZSi为分析区域i内的噪声分贝值， 分析区域i内的温度数据WDi为分析区域i内 的空气温度值。 4.根据权利要求2所述的基于人工智能的配电开关设备故障精准定位系统， 其特征在 于， 机械系数JXi与机械阈值 JXmax进行比较的具体过程包括： 若机械系数JXi小于机械阈值 JXmax， 则判定分析区域i内不存在机械故障； 若机械系数JXi大于等于机械阈值JXmax， 则判 定分析区域i内存在机械故障， 将对应的分析区域标记为机故区域， 将机故区域发送至机械 输出模块。 5.根据权利要求1所述的基于人工智能的配电开关设备故障精准定位系统， 其特征在 于， 对分析区域i进 行供电检测的具体过程包括： 设定 分析时段， 获取分析时段内分析区域i 内供电线路的最大电压值与最小电压值， 将最大电压值与最小电压值的差值标记为分析时 段的压差值， 将最大电压值与最小电压值的平均值标记为压表值， 通过存储模块获取到压 差阈值与压表阈值， 将压差值、 压表值分别与压差阈值、 压表阈值进行比较： 若压差值小于 压差阈值且压表值大于等于压表阈值， 则判定分析区域i内不存在供电故障； 否则， 判定分权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115267408 A 2析区域i内存在供电故障， 将对应的分析区域标记为电故区域， 将电故区域 发送至电力输出 模块。 6.根据权利要求2所述的基于人工智能的配电开关设备故障精准定位系统， 其特征在 于， 机械分析模型对匹配区域与机故区域进 行故障源分析并将源头区域进 行输出的具体过 程包括： 将匹配区域的机械系数标记为 JXp， 将标记区域与匹配区域中心 点的直线距离值标 记为JL， 通过 公式YT=t1*JXp*JL得到匹配区域的源头系数YT， 其中t1为比例系数， 且1.25≤ t1≤1.65， 通过存储模块获取到源头阈值YTmax， 将匹配区域的源头系数YT与源头阈值 YTmax进行比较： 若源头系数YT小于等于源头阈值YTmax， 则将匹配区域标记 为普通区域； 若 源头系数YT大于等于源头阈值YTmax， 则将匹配区域标记为源头区域并进行输出。 7.根据权利要求5所述的基于人工智能的配电开关设备故障精准定位系统， 其特征在 于， 所述电力输出模块对电故区域进行电力故障定位分析 的具体过程包括： 将电故区域的 将压差值、 压表值分别与压差阈值、 压表阈值进行比较： 若压差值大于等于压差阈值， 则将 电故区域的电力故障标记为连接故障， 判定连接故障的电故区域的供电线路是否位于同一 供电线缆上， 若是， 则将对应的供电线缆的连接点标记为故障位置； 若否， 则将所有带有电 故区域供电线路的供电线缆的连接点均标记为故障位置； 若压差值小于压差阈值且压表值 小于压表阈值， 则将电故区域的电力故障标记为输入故障， 将分析对 象连接的电力输入设 备标记为故障设备。 8.基于人工智能的配电开关 设备故障精准定位方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 对配电开关设备进行区域性故障分析： 将配电开关设备标记为分析对象， 将分 析对象的内部空间分割为分析区域i， i=1， 2， …， n， n为正整数， 对分析区域i进行机械检测 并在分析区域i存在机械故障时将对应的分析区域标记为机故区域， 将机故区域发送至机 械输出模块； 对分析区域i进行供电检测并在分析区域存在电力故障时将分析区域标记为 电故区域， 将电故区域发送至电力输出模块； 步骤二： 对机故区域进行机械故障定位分析： 将机械系数数值最大的机故区域标记为 标记区域， 将剩余的机故区域逐一标记为匹配区域并与标记 区域进行匹配， 将匹配完成的 匹配区域与机故区域输入至机械分析模型当中， 机械分析模型用于对匹配区域与机故区域 进行故障源分析并将源头区域进 行输出； 将机械分析模型输出的源头区域中机械系数最大 的源头区域标记为标记区域， 将剩余的源头区域逐一标记为匹配区域并与标记区域进 行匹 配， 将匹配完成的匹配区域与机故区域输入至机械分析模型当中， 机械分析模型再次将源 头区域输出， 将机 械分析模型第二次输出的源头区域与标记区域标记为机 械故障区域； 步骤三： 对电故区域进行电力故障定位分析： 将电故区域的将压差值、 压表值分别与压 差阈值、 压表阈值进行比较并通过比较结果输出故障位置或故障设备。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115267408 A 3