基于数据驱动结合模型方法的接地网早期故障诊断研究

早期故障诊断是故障诊断这一新兴交叉学科的前沿与挑战性难题。接地网是保障电力、通信等诸多系统以及高速铁路、海底隧道等大型建筑安全运行的关键设备，防患于未然已成为接地网维护的紧迫需求。为此，本项目探索性地对接地网早期故障诊断展开研究，力图构建基于数据驱动结合模型方法的早期故障识别方法。拟探索电/磁/腐蚀检测等多类传感器/多测点的优化布置，以达到用数量最小的传感器组合来获取接地网全面准确的状态信息；探索信号的多特征提取与复合故障耦合特征分离，突破接地网早期故障征兆微弱、信号噪声大、多故障耦合等障碍；探索数据驱动的地网诊断方法，解决难以建立接地网精确诊断模型的问题；探索数据驱动方法与腐蚀电化学解析分析方法的集成，融合数据方法在地网状态全面判别与电化学分析法在局部腐蚀深度精确识别上的优势，进一步提高早期故障识别率，最终形成高效准确的接地网早期故障诊断方法，为接地网故障诊断提供新的理论和技术。

接地网是保障电力、通信等诸多系统以及高速铁路、海底隧道等大型建筑安全运行的关键设备，防患于未然已成为接地网维护的紧迫需求，其早期故障诊断是故障诊断这一新兴交叉学科的前沿与挑战性难题。. 为此，本项目探索性地对接地网早期故障诊断展开研究，以先进的信息处理技术、人工智能技术、电磁场数值计算与仿真技术、腐蚀电化学解析分析技术等为基础，提出了一系列接地网早期故障诊断方法。基于场路结合的思想，构建了接地网及其故障仿真模型与方法；深入分析了接地网各类测试信号的特点，提出了有效的故障特征提取方法，并提出了传感器优化布置方法；针对接地网早期故障特征，探索了其故障诊断的数据驱动方法以及解析分析方法，提出了基于准稳态测量结合小波滤波的接地网腐蚀状态检测方法、基于主元分析与神经网络的接地网故障识别算法、基于网络撕裂和混合优化算法的接地网故障诊断方法等；为了进一步提高诊断方法的适用性和准确性，探索了接地网多类测试信息的融合和多种诊断方法的集成，提出了基于智能信息融合的接地网早期故障诊断方法。此外，项目组还提出了接地网传感网络的信号传输模型，并将所提故障诊断思想及其方法应用于配电网故障定位、模拟电路故障诊断以及磁头诊断评估中，在一定程度上提高了其诊断/评估方法的有效性与故障定位的准确率。. 至今，项目组已在国内学术期刊以及国际会议上发表论文38篇，其中SCI收录7篇、EI收录28篇，授权发明专利2项，培养3名研究生获得博士学位、21名研究生获得硕士学位。