基于回波模型参数估计的变压器套管内引线超声检测方法与流程

技术特征：
1.一种基于回波模型参数估计的变压器套管内引线超声检测方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：向待测变压器套管内引线发射超声波信号，接收得到回波信号；s2：基于所述回波信号构建超声回波模型f(θ，t)，其中，θ为特征参数，t为时间；s3：根据所述超声回波模型通过最小二乘法进行参数估计，构建得到目标函数minf(θ
k
)；s4：基于所述目标函数通过粒子群优化算法进行计算，得到所述目标函数达到最小值时所对应的所述特征参数θ；s5：根据所述超声回波模型和所述步骤s4中得到的所述特征参数θ，通过所述超声回波模型计算得到所述回波信号在变压器套管内的渡越时间t，根据所述渡越时间t进行距离转换得到变压器套管外壳至引线的距离，并判断引线的状态是否异常。2.根据权利要求1所述的基于回波模型参数估计的变压器套管内引线超声检测方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述超声回波模型为其中，为特征参数，f0为初始幅值，τ为延迟时间，α为取值1或2或3的正整数，f
c
为用于发射所述超声波信号的超声换能器的频率，为初始相位，t’为所述超声回波模型处于波峰处的时间。3.根据权利要求2所述的基于回波模型参数估计的变压器套管内引线超声检测方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述目标函数为其中，x(t)为所述回波信号，s(θ
k
，t)为第k次迭代计算后的所述特征参数θ所对应的超声回波函数值。4.根据权利要求3所述的基于回波模型参数估计的变压器套管内引线超声检测方法，其特征在于，所述回波信号x(t)为x(t)＝f(θ，t) n(t)，其中，n(t)为变压器运行过程中的噪声信号。5.根据权利要求3所述的基于回波模型参数估计的变压器套管内引线超声检测方法，其特征在于，所述步骤s4中，所述基于所述目标函数通过粒子群优化算法进行计算得到所述目标函数达到最小值时所对应的所述特征参数θ，具体包括如下步骤s41：设置所述粒子群优化算法的粒子数量为m，权重为ω，加速度常数字为c1、c2，选取一粒子作为第一粒子，并初始化粒子的运动位置x和速度v，得到所述第一粒子的运动位置x
ix
，所述第一粒子的速度v
ix
，其中，i＝1表示第一粒子，x＝1表示第一空间维度；s42：基于所述第一粒子的运动位置x
11
和速度v
11
通过所述目标函数进行计算，得到所述第一粒子当前空间维度下的最优位置p，其中，i＝1为第一粒子，x＝1为第一空间维度；s43：基于所述第一粒子的运动位置x
11
和速度v
11
通过判断公式判断所述第一粒子下一时刻的运动位置和速度，若下一时刻的所述第一粒子超过边界则停止运算，进入步骤s45，若下一时刻的所述第一粒子未超过边界则进入步骤s44；
s44：基于所述第一粒子下一时刻的运动位置和速度通过所述目标函数进行计算，得到所述第一粒子下一时刻的空间维度下的最优位置，然后跳转至所述步骤s43；s45：选取剩余粒子并重复所述步骤s41至所述步骤s44，直至对所有粒子完成所述粒子群优化算法，基于各粒子的最优位置得到相对应的最优路径，选取各粒子中的最小路径长度作为所述目标函数的最小值，以此获取所述特征参数θ。6.根据权利要求5所述的基于回波模型参数估计的变压器套管内引线超声检测方法，其特征在于，所述判断公式为v
ij
(t 1)＝wv
ix
(t) r1c1(p
ix
‑
x
ix
(t)) r2c2(g
ix
‑
x
ix
(t))；x
ij
(t 1)＝x
ix
(t) v
ij
(t 1)；其中，j表示为第i粒子的下一时刻的粒子，g
ix
表示为第i粒子的第x空间维度前的最优路径。7.根据权利要求5所述的基于回波模型参数估计的变压器套管内引线超声检测方法，其特征在于，粒子的运动位置定义为x＝(x
i1
，x
i2
，l，x
id
)，i＝1，2，l，m；粒子的速度定义为v＝(v
i1
，v
i2
，l，v
id
)，i＝1，2，l，m；粒子的最优位置定义为p＝(p
i1
，p
i2
，l，p
id
)；其中，i为第i个粒子，d为空间维度。8.根据权利要求1所述的基于回波模型参数估计的变压器套管内引线超声检测方法，其特征在于，在所述步骤s1与所述步骤s2之间，还包括对接收得到的所述回波信号进行小波去噪和包络处理。

技术总结
本发明公开了一种基于回波模型参数估计的变压器套管内引线超声检测方法，包括S1：向待测变压器套管内引线发射超声波信号，接收得到回波信号。S2：基于回波信号构建超声回波模型f(θ，t)，其中，θ为特征参数，t为时间。S3：根据超声回波模型通过最小二乘法进行参数估计，构建得到目标函数minf(θ


技术研发人员：郝成钢 张继国 李凯 孙刚 孙沃野 张悦
受保护的技术使用者：国网吉林省电力有限公司四平供电公司
技术研发日：2021.07.29
技术公布日：2021/11/24