2018年,通過(guò)長(zhǎng)期的跟蹤,以及經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)2年的攻關(guān),我公司團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用新一代人工智能識(shí)別技術(shù),和配套的芯片設(shè)計(jì)技術(shù),獨(dú)立開(kāi)發(fā)成功了具有高靈敏度、高可靠性、適應(yīng)復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境的實(shí)用智能型故障電弧保護(hù)技術(shù),且特別適合中國(guó)的電網(wǎng)國(guó)情,當(dāng)前處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
1.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建故障電弧檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。
電弧實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生電弧主要包括兩種類型:串聯(lián)電弧和并聯(lián)電弧。其中,串聯(lián)電弧又有炭化通道和故障電弧發(fā)生器兩種方式。并聯(lián)電弧是通過(guò)炭化通道和金屬點(diǎn)接觸并聯(lián)電弧是試驗(yàn)。需要設(shè)計(jì)專用的設(shè)備以配合上述實(shí)驗(yàn),炭化通道由高壓變壓器產(chǎn)生電弧燒灼電線炭化制成,電弧發(fā)生器能夠直接產(chǎn)生電弧。并聯(lián)點(diǎn)接觸電弧實(shí)驗(yàn)通過(guò)閘刀切割帶電電纜而成。
實(shí)驗(yàn)室需要配置大量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的電器,如各種燈具,吸塵器、電磁爐、空調(diào)等負(fù)載,以采集測(cè)試不同負(fù)載環(huán)境下電弧識(shí)別的準(zhǔn)確率、快捷性,以配合不同接線方式下電弧故障模擬和信號(hào)的檢測(cè)。
采用有關(guān)儀器,采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),建立故障電弧與負(fù)載工作信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)。
2.建立仿真軟件環(huán)境。
仿真系統(tǒng)輸入前述建立的信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù),試驗(yàn)信號(hào)處理算法和故障電弧辨識(shí)算法。在仿真平臺(tái)上不斷改進(jìn)算法,獲得算法驗(yàn)證結(jié)果。
仿真系統(tǒng)包含與算法設(shè)計(jì)軟件Matlab接口,以及與數(shù)字信號(hào)采集環(huán)境LabView接口,方便數(shù)據(jù)的采集和算法設(shè)計(jì)。
經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的算法可以通過(guò)重寫C代碼實(shí)現(xiàn),也可通過(guò)自動(dòng)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。
3.設(shè)計(jì)傳感器與信號(hào)調(diào)理電路,設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的印刷電路板。
根據(jù)電弧現(xiàn)象的物理機(jī)理,設(shè)計(jì)感知電弧信號(hào)的專用傳感器。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,試驗(yàn)不同材料和設(shè)計(jì)條件下,傳感器感受電弧信號(hào)特征,分析比較,選取優(yōu)化的設(shè)計(jì)。
根據(jù)傳感器特點(diǎn),以及信號(hào)處理過(guò)程,設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路,強(qiáng)化電弧信號(hào)特征,弱化非電弧信號(hào)。
4.設(shè)計(jì)嵌入式產(chǎn)品軟件。
將算法移植到嵌入式系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)有關(guān)硬件驅(qū)動(dòng)程序,數(shù)據(jù)輸入與控制軟件,進(jìn)行產(chǎn)品電子系統(tǒng)驗(yàn)證、測(cè)試。
將電子系統(tǒng)接入電弧試驗(yàn)系統(tǒng),驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下所有電弧檢出和抗干擾功能。對(duì)不符合功能要求的項(xiàng)目,不斷調(diào)試改進(jìn)。
5.設(shè)計(jì)與電子系統(tǒng)配合的整機(jī)結(jié)構(gòu)模具,進(jìn)行整機(jī)安裝測(cè)試。
交流電弧產(chǎn)品目前有故障電弧斷路器(AFDD)、故障電弧探測(cè)器(AFD)、應(yīng)用于家電的電弧斷路器(AFDD)等不同形式。針對(duì)不同形式,設(shè)計(jì)不同的結(jié)構(gòu),并進(jìn)行測(cè)試。