1.一种断路器状态监测与自诊断系统,其特征在于,包括:多种异构传感器模块,所述多种异构传感器模块包括温度传感器、电流传感器、压力传感器、振动传感器及电压传感器;
异构传感器协同感知单元,用于接收并处理来自各个传感器模块的实时数据,所述异构传感器协同感知单元通过数据融合将不同类型传感器的数据进行关联分析,得到标准化数据;
故障诊断分析单元,基于来自所述异构传感器协同感知单元的融合数据,通过灰色预测模型进行故障模式识别、故障预测和趋势分析,自动诊断设备状态并预测潜在故障;
故障预警与响应单元,根据所述故障诊断分析单元的诊断结果,自动发出故障预警并执行相应的应急响应措施;
数据传输与存储单元,负责将所述传感器模块的数据、故障诊断分析结果以及预警信息传输至远程监控平台,并对相关数据进行存储和管理;所述灰色预测模型通过以下步骤进行:
S4.1.从所述标准化数据中筛选出与故障相关的关键指标;
S4.2.将所述关键指标作为输入灰色预测模型GM(1,1)进行建模,所述灰色预测模型采用累加生成法构造累积数据序列,所述累积数据序列建立灰色微分方程进行趋势分析,并生成趋势分析结果;
S4.3.根据趋势分析结果,生成设备健康预测报告,并进行故障诊断;
所述趋势分析具体步骤如下:
S4.2.1对标准化后的数据进行累加处理,得到累加序列;
S4.2.2使用最小二乘法拟合所述灰色微分方程,进而估算发展系数和背景值;
S4.2.2根据已估算的参数和,进行未来时间点的预测计算,得到设备运行状态的预测值;
所述累加序列具体为:
其中,为累积数据,为原始数据,为数据序列的长度;
所述灰色微分方程形式为:
其中,为发展系数,表示数据的变化速率,为背景值,表示系统的常态波动。
2.根据权利要求1所述的一种断路器状态监测与自诊断系统,其特征在于:所述多种异构传感器模块的输出数据为数字化的信号,并通过无线方式传输至所述异构传感器协同感知单元进行处理。
3.根据权利要求1所述的一种断路器状态监测与自诊断系统,其特征在于:所述数据融合包括以下步骤:S3.1.将所述实时数据进行预处理,所述预处理包括去噪、标准化和归一化处理;
S3.2.对预处理后的数据进行加权平均,生成一个综合的设备健康指数;
S3.3.根据所述设备健康指数,通过设定的阈值进行故障判断,若设备健康指数超过预定阈值,则触发故障报警信号,提示设备故障。
4.根据权利要求1所述的一种断路器状态监测与自诊断系统,其特征在于:所述数据传输与存储单元包括:实时数据传输模块、数据加密模块与数据存储模块。
5.根据权利要求3所述的一种断路器状态监测与自诊断系统,其特征在于:所述故障预警与响应单元采用自适应阈值调整算法动态调整所述设备健康指数的故障预警阈值。