2018年,通過長期的跟蹤,以及經(jīng)過長達2年的攻關(guān),我公司團隊應用新一代人工智能識別技術(shù),和配套的芯片設(shè)計技術(shù),獨立開發(fā)成功了具有高靈敏度、高可靠性、適應復雜電網(wǎng)環(huán)境的實用智能型故障電弧保護技術(shù),且特別適合中國的電網(wǎng)國情,當前處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
1.根據(jù)標準,構(gòu)建故障電弧檢測實驗室。
電弧實驗室產(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)電弧是通過炭化通道和金屬點接觸并聯(lián)電弧是試驗。需要設(shè)計專用的設(shè)備以配合上述實驗,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)點接觸電弧實驗通過閘刀切割帶電電纜而成。
實驗室需要配置大量現(xiàn)場環(huán)境中的電器,如各種燈具,吸塵器、電磁爐、空調(diào)等負載,以采集測試不同負載環(huán)境下電弧識別的準確率、快捷性,以配合不同接線方式下電弧故障模擬和信號的檢測。
采用有關(guān)儀器,采集現(xiàn)場信號,建立故障電弧與負載工作信號數(shù)據(jù)庫。
2.建立仿真軟件環(huán)境。
仿真系統(tǒng)輸入前述建立的信號數(shù)據(jù)庫,試驗信號處理算法和故障電弧辨識算法。在仿真平臺上不斷改進算法,獲得算法驗證結(jié)果。
仿真系統(tǒng)包含與算法設(shè)計軟件Matlab接口,以及與數(shù)字信號采集環(huán)境LabView接口,方便數(shù)據(jù)的采集和算法設(shè)計。
經(jīng)過驗證的算法可以通過重寫C代碼實現(xiàn),也可通過自動轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。
3.設(shè)計傳感器與信號調(diào)理電路,設(shè)計電子系統(tǒng)的印刷電路板。
根據(jù)電弧現(xiàn)象的物理機理,設(shè)計感知電弧信號的專用傳感器。通過實驗測試,試驗不同材料和設(shè)計條件下,傳感器感受電弧信號特征,分析比較,選取優(yōu)化的設(shè)計。
根據(jù)傳感器特點,以及信號處理過程,設(shè)計信號調(diào)理電路,強化電弧信號特征,弱化非電弧信號。
4.設(shè)計嵌入式產(chǎn)品軟件。
將算法移植到嵌入式系統(tǒng)中,設(shè)計有關(guān)硬件驅(qū)動程序,數(shù)據(jù)輸入與控制軟件,進行產(chǎn)品電子系統(tǒng)驗證、測試。
將電子系統(tǒng)接入電弧試驗系統(tǒng),驗證標準測試條件下所有電弧檢出和抗干擾功能。對不符合功能要求的項目,不斷調(diào)試改進。
5.設(shè)計與電子系統(tǒng)配合的整機結(jié)構(gòu)模具,進行整機安裝測試。
交流電弧產(chǎn)品目前有故障電弧斷路器(AFDD)、故障電弧探測器(AFD)、應用于家電的電弧斷路器(AFDD)等不同形式。針對不同形式,設(shè)計不同的結(jié)構(gòu),并進行測試。