专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 实质审查; |
专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
申请号 | CN202411835638.7 | 申请日 | 2024-12-13 |
公开(公告)号 | CN119714474A | 公开(公告)日 | 2025-03-28 |
申请人 | 丹东东源电力有限公司; 国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司; | 申请人类型 | 企业 |
发明人 | 都兴凯; 杨宇; 隋海; 依丽莎; 张涤秋; 杨晨辉; 都基宽; 赵施路; 高影鸿; 王佳婧; 唐正; 李享; 李明宇; 代欣; 邵宗寒; | 第一发明人 | 都兴凯 |
权利人 | 丹东东源电力有限公司,国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司 | 权利人类型 | 企业 |
当前权利人 | 丹东东源电力有限公司,国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
省份 | 当前专利权人所在省份:辽宁省 | 城市 | 当前专利权人所在城市:辽宁省丹东市 |
具体地址 | 当前专利权人所在详细地址:辽宁省丹东市元宝区九江街虹桥小区15#; | 邮编 | 当前专利权人邮编:118000 |
主IPC国际分类 | G01F23/296 | 所有IPC国际分类 | G01F23/296 ; G01F23/2962 ; G01D21/02 ; G08B7/06 |
专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
专利代理机构 | 沈阳铭扬联创知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 屈芳; |
摘要 | 一种基于超声技术的 变压器 储油柜油位在线监测方法及系统,属电 力 设备监测领域。变压器油位关乎设备安全,传统监测手段存 缺陷 ,易现“假油位”误导运维。以超声技术为核心,多频段超声 传感器 向储油柜发射接收 超 声波 ,获油位 信号 ,同时采集油温、负载数据。借超声传播时间与多频段加权平均 算法 算油位,依油温补偿、负载关联甄别假油位。经信号调理采集、 微处理器 运算、无线通信传输,数据至后台监测系统存储分析。创新的系统架构与算法,实现高 精度 油位测量、强抗干扰、智能假油位判别及实时远程监控。现场测试表明,系统于复杂工况稳定精准监测,有效 预防 油位异常故障,提升变压器运维效率与 电网 供电可靠性,为电力系统可靠运行筑牢保障。 | ||
权利要求 | 1.一种基于超声技术的变压器储油柜油位在线监测方法,其特征在于,包括以下步骤: |
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说明书全文 | 一种基于超声技术的变压器储油柜油位在线监测方法及系统技术领域背景技术[0002] 变压器作为电力系统的关键设备,其稳定运行至关重要。变压器油在变压器中兼具冷却与绝缘功能,而油位是反映变压器运行状态的关键参数。油位异常可能引发一系列严重问题,如油位过高时,依据帕斯卡定律,变压器内部压强增大,损害设备寿命;油位过低,会削弱变压器负荷能力,致使引线或铁芯暴露于空气中,引发内部闪络,且油与空气接触面积增大,绝缘性能急剧下降。 [0003] 当前变压器油位监测手段存在诸多缺陷。传统油位计,如压力式油位计,虽利用热胀冷缩原理工作,但毛细管易出现问题,致使温度和油位指示失准。油温油位表虽简单直观,但难以察觉油温突变,监测数据精度欠佳,且依赖人工观测,工作强度大,不适用于大型变压器。红外测温成像法借助采集图像与温度差异确定油位,虽精度较高,但图像处理复杂,对人员专业素养要求严苛,且受环境温度、气象条件及观测视角干扰,致使测量结果偏差较大。此外,传统油位计易受表计卡涩、浮球漏油、胶囊褶皱或破损等因素干扰,引发“假油位”现象,致使巡检人员误判,干扰运维决策,严重威胁变压器及电网安全。 发明内容[0004] 为解决现有技术中存在的不足,本发明旨在提供一种基于超声技术的变压器储油柜油位在线监测方法及系统,精准、实时监测油位,有效甄别“假油位”,提升变压器运行安全性与可靠性,降低运维成本与人力投入 [0005] 本发明采用如下的技术方案: [0006] 本发明第一方面提供一种基于超声技术的变压器储油柜油位在线监测方法,包括以下步骤: [0008] 步骤2,同步采集变压器油温及负载数据; [0010] 步骤4,结合变压器负载数据对油位计算结果进行校正:根据预先建立的负载‑油位关联模型,当负载发生变化时,预测油位的相应变化趋势,根据负载‑油位关联模型进行油位的预测,将预测值与计算得到的油位高度进行加权平均,得到更准确的油位估计值; [0011] 步骤5,建立油温‑油位变化模型并结合负载‑油位关联模型,实时判断油位变化是否符合正常的物理规律,包括当油温升高时,油位应根据热胀冷缩原理相应上升;当负载增加时,油温上升可能导致油位上升,如果油位变化与预期规律不符,则判定可能存在假油位情况; [0012] 步骤6,根据假油位的类型和严重程度,提供决策建议。 [0013] 步骤7,将油位数据及相关状态信息以及决策建议远程传输至后台监测系统。 [0014] 进一步地,步骤3具体包括:包括: [0015] 多频段加权平均后的超声传播时间测油位高度H如下公式所示: [0016] [0017] H=H总‑S综合 [0018] Si=V×t/2 [0020] 进一步地,油温‑油位变化模型计算油温与负载判断温度影响油位H温如下公式所示: [0021] H温=H0×(1+α×ΔT) [0022] 式中,温度补偿,设油热膨胀系数α,温度变化ΔT,初试油位H0: [0023] 负载‑油位关联模型根据数据统计建立负荷L与油位变化关系f(L),计算负荷影响油位H负: [0024] H负=f(L)。 [0025] 引入综合特征P综合对多频段加权平均后的超声传播时间测油位高度H进行校正,其中 gi为融合系数,Pi不同频率下的特征,所述特征为回波信号的幅值、相位或到达时间,校正后的S综合为 [0026] 进一步地,将所述多频段超声传感器安装于储油柜侧面或顶部,确保超声波垂直入射油面且避开强电磁干扰区域。 [0027] 进一步地,所述多频段超声传感器按照预设的频率序列和时间间隔,向储油柜内发射超声波脉冲。 [0028] 进一步地,回波信号经过放大以及滤波处理后,转为数字信号,根据发射和接收回波的时间标记,计算渡越时间Δt,利用预先存储在微处理器内部的不同温度下超声波传播速度表,结合温度传感器实时采集的油温数据,计算出当前温度下的超声波传播速度V。 [0029] 进一步地,判定可能存在假油位情况的判断逻辑为: [0030] 设定油温变化率阈值ΔTth和油位变化率阈值ΔHth,当油温变化率超过ΔTth且油位变化率未达到ΔHth时,或者负载变化率超过设置的阈值值,而油位变化异常时,判定为假油位可疑情况,对比历史数据、分析油位变化趋势等,以确认是否为假油位; [0031] 当检测到假油位时发出警示信号,警示信号通过发送至后台监测系统,同时在本地触发声光报警器,提醒现场运维人员。 [0032] 本发明另一方面提供一种基于超声技术的变压器储油柜油位在线监测系统,[0033] 包括:传感器模块,包括多频段超声传感器、温度传感器及负载传感器,利用多频段超声传感器向储油柜内发射超声波,并接收油面反射的回波信号,温度传感器及负载传感器分别同步采集变压器油温及负载数据; [0034] 信号调理与采集模块,用于处理与转换传感器采集信号; [0035] 微处理器模块,控制各模块工作,并用于依据超声传播时间及多频段加权平均算法计算油位高度;结合变压器负载数据对油位计算结果进行校正:根据预先建立的负载‑油位关联模型,当负载发生变化时,预测油位的相应变化趋势,根据负载‑油位关联模型进行油位的预测,将预测值与计算得到的油位高度进行加权平均,得到更准确的油位估计值; [0036] 建立油温‑油位变化模型并结合负载‑油位关联模型,实时判断油位变化是否符合正常的物理规律,包括当油温升高时,油位应根据热胀冷缩原理相应上升;当负载增加时,油温上升可能导致油位上升,如果油位变化与预期规律不符,则判定可能存在假油位情况; [0037] 根据假油位的类型和严重程度,提供决策建议; [0038] 无线通信模块,实现数据远程传输,将油位数据及相关状态信息以及决策建议远程传输至后台监测系统; [0039] 电源管理模块,用于提供低功耗电池供电; [0040] 后台监测系统,用于存储、显示与分析油位数据。 [0041] 进一步地,所述信号调理与采集模块对超声回波信号依特定滤波函数处理,去除干扰并提升信噪比。 [0042] 进一步地,所述微处理器模块具体地用于多频段加权平均后的超声传播时间测油位高度H如下公式所示: [0043] [0044] H=H总‑S综合 [0045] Si=V×Δt/2 [0046] 式中,设不同频率fi对应传感器到油面距离Si,权重ωi,V为超声波传播速度,渡越时间Δt=t1‑t0,t1为接受回波时刻,t0为发射时刻,H总为储油柜总高度; [0047] 油温‑油位变化模型计算油温与负载判断温度影响油位H温如下公式所示: [0048] H温=H0×(1+α×ΔT) [0049] 式中,温度补偿,设油热膨胀系数α,温度变化ΔT,初试油位H0: [0050] 负载‑油位关联模型根据数据统计建立负荷L与油位变化关系f(L),计算负荷影响油位H负: [0051] H负=f(L)。 [0052] 引入综合特征P综合对多频段加权平均后的超声传播时间测油位高度H进行校正,其中 ,gi为融合系数,Pi不同频率下的特征,所述特征为回波信号的幅值、相位或到达时间,校正后的S综合为 [0053] 进一步地,判定可能存在假油位情况的判断逻辑为: [0054] 设定油温变化率阈值ΔTth和油位变化率阈值ΔHth,当油温变化率超过ΔTth且油位变化率未达到ΔHth时,或者负载变化率超过设置的阈值值,而油位变化异常时,判定为假油位可疑情况,对比历史数据、分析油位变化趋势等,以确认是否为假油位; [0055] 当检测到假油位时发出警示信号,警示信号通过发送至后台监测系统,同时在本地触发声光报警器,提醒现场运维人员。 [0056] 本发明具有如下的有益效果: [0057] 本发明实现高精度油位测量、强抗干扰、智能假油位判别及实时远程监控。现场测试表明,系统于复杂工况稳定精准监测,有效预防油位异常故障,提升变压器运维效率与电网供电可靠性,为电力系统可靠运行筑牢保障。附图说明 具体实施方式[0059] 参见图1所示,本发明实施例提供的一种基于超声技术的变压器储油柜油位在线监测系统, [0060] 包括:传感器模块,包括多频段超声传感器、温度传感器及负载传感器,利用多频段超声传感器向储油柜内发射超声波,并接收油面反射的回波信号,温度传感器及负载传感器分别同步采集变压器油温及负载数据; [0061] 信号调理与采集模块,用于处理与转换传感器采集信号; [0062] 微处理器模块,控制各模块工作,并用于依据超声传播时间及多频段加权平均算法计算油位高度;结合变压器负载数据对油位计算结果进行校正:根据预先建立的负载‑油位关联模型,当负载发生变化时,预测油位的相应变化趋势,根据负载‑油位关联模型进行油位的预测,将预测值与计算得到的油位高度进行加权平均,得到更准确的油位估计值; [0063] 建立油温‑油位变化模型并结合负载‑油位关联模型,实时判断油位变化是否符合正常的物理规律,包括当油温升高时,油位应根据热胀冷缩原理相应上升;当负载增加时,油温上升可能导致油位上升,如果油位变化与预期规律不符,则判定可能存在假油位情况; [0064] 根据假油位的类型和严重程度,提供决策建议; [0065] 无线通信模块,实现数据远程传输,将油位数据及相关状态信息以及决策建议远程传输至后台监测系统; [0066] 电源管理模块,用于提供低功耗电池供电; [0067] 后台监测系统,用于存储、显示与分析油位数据。 [0068] 信号调理与采集模块对超声回波信号依特定滤波函数处理,去除干扰并提升信噪比。 [0069] 其中,超声传感器安装与信号采集。在变压器储油柜上安装多频段超声传感器,安装位置选择在储油柜侧面或顶部,确保超声波能够垂直入射到油面上,且避开储油柜内部的障碍物(如挡板、管道等)以及强电磁干扰源(如变压器铁芯、绕组等)。将超声传感器通过专用的安装支架固定,并确保其与储油柜壁紧密接触,以保证良好的声学耦合。 [0071] 多频段超声传感器按照预设的频率序列和时间间隔,向储油柜内发射超声波脉冲。例如,每隔5秒依次发射频率为30kHz、50kHz、80kHz的超声波,以适应不同油位高度和油质条件下的测量需求。发射电路在微处理器的精确控制下,产生特定频率和幅值的电脉冲信号,驱动超声传感器的压电元件产生机械振动,从而向储油柜内部的油空间发射超声波。这些超声波在传播过程中,遇到油面时会发生反射,部分能量反射回传感器。传感器的压电元件将接收到的反射回波的机械振动转换为电信号,即回波信号。 [0072] 优选地,所述超声传感器的安装采用防水、防尘、抗干扰的外壳设计,确保在户外恶劣环境下长期稳定运行。外壳材料选用具有良好电磁屏蔽性能的金属合金,如铝合金,内部填充吸波材料,进一步减少外界电磁干扰对传感器的影响。传感器与储油柜壁之间采用特殊的声学耦合剂,增强声波传播效率,提高信号质量。 [0073] 回波信号首先进入信号调理与采集模块进行预处理。放大电路将微弱的回波信号进行放大,使其幅值提升到适合后续处理的范围。例如,将毫伏级别的信号放大到伏特级别,以便后续的模拟‑数字转换能够更精确地进行量化。放大倍数根据传感器输出信号的强度和后续处理电路的要求进行动态调整,以确保信号在不失真的前提下得到充分放大。 [0074] 滤波电路采用专门设计的滤波器函数,根据超声波信号的频率特性,有效滤除环境噪声、电磁干扰以及其他杂波信号。例如,使用带通滤波器,只允许特定频段的超声波信号通过,抑制其他频段的干扰信号,从而提高信号的信噪比。滤波器的参数(如中心频率、带宽等)根据所使用的超声传感器频段和实际干扰情况进行优化设置,以达到最佳的滤波效果。 [0075] 经过放大和滤波处理后的模拟信号,通过模拟‑数字转换器转换为数字信号。根据采样定理,合理设定采样频率(如100kHz,高于超声波信号最高频率的2倍以上)和量化位数(如12位或16位),将连续的模拟信号转换为离散的数字信号,以便微处理器进行精确的计算和处理。采样频率的选择在满足采样定理的基础上,还需考虑系统的实时性要求和数据处理能力,确保在不影响测量精度的前提下,能够快速有效地获取和处理数据。 [0076] 微处理器模块接收数字信号后,根据发射和接收回波的时间标记,精确计算渡越时间Δt。利用预先存储在微处理器内部的不同温度下超声波传播速度表(通过大量实验校准获得),结合温度传感器实时采集的油温数据,计算出当前温度下的超声波传播速度V。然后,依据公式 计算出每个频段对应的传感器到油面的距离。 [0077] 例如,当温度传感器检测到油温为40℃时,从速度表中查找到对应的超声波传播速度校正系数(如1.02,假设常温声速为v0,温度系数为k,则v=v0(1+kΔT)=v0(1+k×(40‑25)),其中25℃为常温),对计算进行补偿。 [0078] 采用多频段加权平均算法计算最终油位高度H。根据不同频段在不同工况下的测量稳定性和准确性,为各频段赋予相应权重wi。例如,在油温较高且油质较脏的情况下,通过实验和数据分析发现低频段(如30kHz)测量结果受影响较小,可适当提高其权重(如0.4),高频段(如80kHz)测量结果受影响较大,降低其权重(如0.2),中间频段(如50kHz)权重设为0.4。通过公式 计算得到最终的油位高度H。 [0079] 进一步地,结合变压器负载数据对油位计算结果进行校正。根据预先建立的负载‑油位关联模型,当负载发生变化时,预测油位的相应变化趋势,并对计算得到的油位高度进行动态调整。例如,当负载增加10%时,根据模型预测油位可能上升5mm,将此预测值与基于超声测量计算得到的油位高度进行加权平均,得到更准确的油位估计值。 [0080] 微处理器持续监测油位变化,并结合温度传感器和负载传感器(间接获取数据)的数据进行综合分析。通过建立油温‑油位变化模型和负载‑油位关联模型,实时判断油位变化是否符合正常的物理规律。例如,当油温升高时,油位应根据热胀冷缩原理相应上升;当负载增加时,油温上升可能导致油位上升。如果油位变化与这些预期规律不符,则判定可能存在假油位情况。 [0081] 具体判断逻辑如下:设定油温变化率阈值ΔTth(如0.5℃/min)和油位变化率阈值ΔHth(如2mm/min)。当油温变化率超过ΔTth且油位变化率未达到ΔHth时,或者负载变化率超过一定值(如15%)而油位变化异常时,判定为假油位可疑情况。此时,微处理器启动进一步的诊断程序,如对比历史数据、分析油位变化趋势等,以确认是否为假油位。 [0082] 当检测到假油位时,微处理器立即发出警示信号,该信号可以通过无线通信模块发送至后台监测系统,同时在本地触发声光报警器,提醒现场运维人员。例如,当判定为假油位时,现场的红色警示灯亮起,蜂鸣器发出警报声,后台监测系统弹出醒目的报警信息,显示具体的变压器编号、位置以及异常的油位数据,以便运维人员及时采取措施进行排查和处理。 [0083] 此外,微处理器根据假油位的类型和严重程度,提供相应的智能决策建议。例如,如果是因油温传感器故障导致的假油位报警,建议运维人员检查油温传感器及其连接线路;如果是可能存在内部渗漏导致油位异常下降,建议立即安排停电检修,检查变压器内部密封情况等。 [0084] 数据传输与远程监控: [0085] 计算得到的油位高度数据、油温数据、负载数据(若有)以及系统运行状态信息等,通过无线通信模块的无线组网单元构建的稳定传输链路进行传输。无线通信模块采用低功耗、高可靠性的通信技术,如LoRa技术,将数据发送至数据远程接收单元。 [0086] LoRa技术具有长距离传输(可达数公里)、低功耗(电池供电情况下可长时间运行)、抗干扰能力强(采用扩频通信技术)等优点,适合于变压器监测场景中复杂的电磁环境和远距离数据传输需求。在传输过程中,数据进行加密处理,确保数据的安全性和完整性,防止数据被窃取或篡改。 [0087] 数据远程接收单元将接收到的数据通过以太网、GPRS或4G/5G等通信网络传输至后台监测系统的数据接收和存储服务器。服务器将接收到的数据存储在数据库中,数据库具备完善的数据管理功能,包括数据存储、查询、备份和恢复等,以便长期保存大量的历史数据,为后续的数据分析和故障诊断提供坚实的数据支持。 [0088] 后台监测系统的显示和分析平台以直观的用户界面展示油位数据的实时变化趋势、历史数据记录以及与油温、负载等参数的关联关系。例如,以折线图展示过去24小时内油位随时间的变化曲线,同时以柱状图对比不同时间段的油温变化对油位的影响,以散点图分析负载变化与油位波动的相关性。 [0089] 平台具备数据分析功能,如数据挖掘、趋势预测等。通过对历史数据和实时监测数据的深入分析,对变压器油位的变化趋势进行预测。例如,采用时间序列分析算法(如ARIMA模型),根据过去一周的油温、负载和油位数据变化规律,预测未来几天内油位的可能变化范围。当预测到油位可能超出正常范围或出现异常波动时,提前发出预警信息,辅助运维人员制定合理的运维策略,如提前安排巡检、调整负载或准备补充变压器油等。 [0090] 同时,利用大数据分析技术,对多个变压器的监测数据进行综合分析,挖掘潜在的故障模式和关联因素。例如,发现某批次变压器在特定负载和油温条件下容易出现油位异常波动,及时通知相关部门对该批次变压器进行重点关注和评估,必要时进行召回或升级改造,从而提高电力系统的可靠性和稳定性。 [0091] 本发明另一实施例提供一种基于超声技术的变压器储油柜油位在线监测方法,包括以下步骤: [0092] 步骤1,利用多频段超声传感器向储油柜内发射超声波,并接收油面反射的回波信号; [0093] 步骤2,同步采集变压器油温及负载数据; [0094] 步骤3,依据超声传播时间及多频段加权平均算法计算油位高度; [0095] 步骤4,结合变压器负载数据对油位计算结果进行校正:根据预先建立的负载‑油位关联模型,当负载发生变化时,预测油位的相应变化趋势,根据负载‑油位关联模型进行油位的预测,将预测值与计算得到的油位高度进行加权平均,得到更准确的油位估计值; [0096] 步骤5,建立油温‑油位变化模型并结合负载‑油位关联模型,实时判断油位变化是否符合正常的物理规律,包括当油温升高时,油位应根据热胀冷缩原理相应上升;当负载增加时,油温上升可能导致油位上升,如果油位变化与预期规律不符,则判定可能存在假油位情况; [0097] 步骤6,根据假油位的类型和严重程度,提供决策建议。 [0098] 步骤7,将油位数据及相关状态信息以及决策建议远程传输至后台监测系统。 [0099] 进一步地,步骤3具体包括:包括: [0100] 多频段加权平均后的超声传播时间测油位高度H如下公式所示: [0101] [0102] H=H总‑S综合 [0103] Si=V×Δt/2 [0104] 式中,设不同频率fi对应传感器到油面距离Si,权重ωi,V为超声波传播速度,渡越时间Δt=t1‑t0,t1为接受回波时刻,t0为发射时刻,H总为储油柜总高度。 [0105] 油温‑油位变化模型计算油温与负载判断温度影响油位H温如下公式所示: [0106] H温=H0×(1+α×ΔT) [0107] 式中,温度补偿,设油热膨胀系数α,温度变化ΔT,初试油位H0: [0108] 负载‑油位关联模型根据数据统计建立负荷L与油位变化关系f(L),计算负荷影响油位H负: [0109] H负=f(L)。 [0110] 进一步地,引入综合特征P综合对多频段加权平均后的超声传播时间测油位高度H进行校正,其中 ,gi为融合系数,Pi不同频率下的特征,所述特征为回波信号的幅值、相位或到达时间,校正后的S综合为 [0111] [0112] 进一步地,将所述多频段超声传感器安装于储油柜侧面或顶部,确保超声波垂直入射油面且避开强电磁干扰区域;所述多频段超声传感器按照预设的频率序列和时间间隔,向储油柜内发射超声波脉冲。 [0113] 回波信号经过放大以及滤波处理后,转为数字信号,根据发射和接收回波的时间标记,计算渡越时间Δt,利用预先存储在微处理器内部的不同温度下超声波传播速度表,结合温度传感器实时采集的油温数据,计算出当前温度下的超声波传播速度V。 [0114] 判定可能存在假油位情况的判断逻辑为: [0115] 设定油温变化率阈值ΔTth和油位变化率阈值ΔHth,当油温变化率超过ΔTth且油位变化率未达到ΔHth时,或者负载变化率超过设置的阈值值,而油位变化异常时,判定为假油位可疑情况,对比历史数据、分析油位变化趋势等,以确认是否为假油位; [0116] 当检测到假油位时发出警示信号,警示信号通过发送至后台监测系统,同时在本地触发声光报警器,提醒现场运维人员。 [0117] 信号调理与采集模块对超声回波、温度及负载信号放大、滤波、模拟‑数字转换。超声回波信号处理如下公式所示: [0118] y(t)=F(x(t)) [0119] 式中,滤波(设滤波函数F,原始信号x(t)),去除干扰。 [0120] 模数转换(模拟信号y(t),采样频率fs,量化位数n),按采样定理: [0121] fs≥2fmax [0122] 式中,fmax为信号最高频率,数字信号D[k]表示采样值。 [0123] 对发射信号s(t)和接收信号r(t)互相关算法确定发射信号与接收信号之间的时间延迟: [0124] [0125] 式中,互相关算法(设发射信号s(t),接收信号r(t)),τ值就是发射信号与接收信号之间的渡越时间,也就是超声波从发射到接收所经过的时间Δt,通过峰值确定渡越时间Δt代入油位公式计算。 [0126] 引入多频段特征融合(不同频率特征Pi)综合特征如下公式所示: [0127] [0128] 式)中,gi为融合系数,辅助油位计算。 [0129] 式中,gi为融合系数,辅助油位计算,Pi(i=1,2,3分别代表时间、温度、负荷在不同频率下的相关参数)时间参数反映不同频率超声波在传播过程中的时间特性,温度参数体现不同油温条件下各频率超声波传播速度的变化对测量的影响,负荷参数表示变压器负载变化时不同频率超声波测量油位的相关变化情况。 [0130] 假设有三个不同频率f1、f2、f3的超声波回波信号,其对应的特征分别为A1、A2、A3(特征可以是回波信号的幅值、相位、到达时间等),融合系数分别为α1、α2、α3。 [0131] 则综合特征 [0132] P(综合)=α1×A1+α2×A2+α3×A3 [0133] 这个综合特征P(综合)将代入到油位高度计算公式,H=H总‑S综合,[0134] [0135] 本发明通过将各不同频率的特征Pi按照各自对应的融合系数gi进行加权求和,得到综合特征P(综合)。这个综合特征能够融合不同频率超声波回波信号的优势信息,弥补单一频率测量时可能存在的不足,从而使得最终计算得出的油位高度值更加准确可靠,提升整个油位在线监测系统对于油位判断的精度,更好地为变压器的安全稳定运行提供有效的监测数据支撑。 |