專利名稱：一種斷路器動(dòng)特性測試中的數(shù)據(jù)濾波處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斷路器動(dòng)特性測試儀，尤其涉及一種斷路器動(dòng)特性測試上位機(jī)軟件系統(tǒng)對(duì)采樣數(shù)據(jù)的精確處理。
背景技術(shù)：
為了滿足電力發(fā)展對(duì)斷路器性能在線監(jiān)測的需要，各類斷路器測試儀必須具備實(shí)時(shí)監(jiān)測運(yùn)行，并能對(duì)斷路器動(dòng)作特性的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確測量的能力，而準(zhǔn)確的、高速的、多路數(shù)據(jù)采集則是具有斷路器在線監(jiān)測功能測試儀的發(fā)展瓶頸。目前的斷路器測試儀普遍都采用下位機(jī)濾波，波形過濾不夠完整，部分區(qū)域緊靠硬件濾波效果不好，不能反映被采樣信號(hào)的真實(shí)狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，開發(fā)一種穩(wěn)定性好、功能完善、適應(yīng)性強(qiáng)的斷路器動(dòng)特性測試上位機(jī)軟件系統(tǒng)一種斷路器動(dòng)特性測試中的數(shù)據(jù)濾波處理方法，步驟包括I)對(duì)可表示斷路器動(dòng)作性能的多路電壓、電流信號(hào)進(jìn)行采集；2)通過A/D轉(zhuǎn)換把電壓電流以數(shù)值的形式表現(xiàn)出來；3)將采集到的電壓、電流信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行硬件濾波，再上傳至上位機(jī)中； 其特征是還包括步驟4)在上位機(jī)中畫出電壓、電流信號(hào)的曲線圖形，并應(yīng)用直線滑動(dòng)平均法中的五點(diǎn)三次平滑算法對(duì)電壓、電流波形對(duì)電壓、電流值進(jìn)行濾波處理；步驟I)中，多路電壓、電流信號(hào)包括振動(dòng)信號(hào)、脫扣器電壓和電流信號(hào)、永磁線圈的電壓和電流信號(hào)、直線位移傳感器的電壓信號(hào)。在上位機(jī)中，通過軟件編程的方式畫出各通道電壓、電流信號(hào)的曲線圖形，橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位為ms ;縱坐標(biāo)為電壓或電流，單位根據(jù)幅值大小選擇V，mV或者A，mA。直線滑動(dòng)平均法主要根據(jù)某點(diǎn)鄰近的采樣點(diǎn)的波幅來對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行波幅修正，從而達(dá)到對(duì)波形進(jìn)行去噪的目的，可以對(duì)鄰近點(diǎn)作簡單的平均，也可以根據(jù)需要對(duì)鄰近點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)平均。取5個(gè)鄰近的數(shù)據(jù)點(diǎn)，平均法的基本計(jì)算公式為
Nγ, = Σ Kxl-U 0+ = 1,2,…,η)
h=—N式中x為采樣數(shù)據(jù)；y為平滑處理后的數(shù)據(jù)；m為數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)；N為平均點(diǎn)數(shù)；h為加權(quán)平均因子。加權(quán)平均因子必須滿足下式
NK 二 I
h=-N五點(diǎn)三次平滑是利用最小二乘法原理對(duì)離散數(shù)據(jù)進(jìn)行三次最小二乘多項(xiàng)式平滑
3的方法。五點(diǎn)三次平滑法的計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種斷路器動(dòng)特性測試中的數(shù)據(jù)濾波處理方法，步驟包括1)對(duì)可表示斷路器動(dòng)作性能的多路電壓、電流信號(hào)進(jìn)行采集；2)通過A/D轉(zhuǎn)換把電壓電流以數(shù)值的形式表現(xiàn)出來；3)將采集到的電壓、電流信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行硬件濾波，再上傳至上位機(jī)中；其特征是還包括步驟4)在上位機(jī)中畫出電壓、電流信號(hào)的曲線圖形，并應(yīng)用直線滑動(dòng)平均法中的五點(diǎn)三次平滑算法對(duì)電壓、電流波形對(duì)電壓、電流值進(jìn)行濾波處理；直線滑動(dòng)平均法的基本計(jì)算公式為A = Σ Kxi—Ji = W-.”n)，h=-N式中x為采樣數(shù)據(jù)；y為平滑處理后的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)；N為滑動(dòng)階次；h為加權(quán)平均因子；加權(quán)平均因子必須滿足下式NΣ&=1h=-N則取5個(gè)鄰近的數(shù)據(jù)點(diǎn)，N取3，進(jìn)行五點(diǎn)三次平滑法的計(jì)算，公式為少I =^·[69χι +4(x2 +x4)-6x3 -X5]少2 = — [2 (χ〗+ Χ5) + 27+12尤3 - 8X4 ]少i =~[-3 (Xi-2 + Xi+2 ) + I 2 (Xi—I + Xi+1 ) + I 7Xi ]ym-\ =~[2 (Xm-4 + Xm)~ 8Xm-3 + 1 2)Cm-2 + 27Xm-\ ]ym = — [~Xm-4 + 4 (Xm—3 + Xm-l ~ 6Xm—2 ) + 69Xm ]式中，i = 3,4, , m-2 ；經(jīng)過五點(diǎn)三次平滑濾波的波形即反映電壓和電流的波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斷路器動(dòng)特性測試中的數(shù)據(jù)濾波處理方法，其特征是，步驟 I)中，多路電壓、電流信號(hào)包括振動(dòng)信號(hào)、脫扣器電壓和電流信號(hào)、永磁線圈的電壓和電流信號(hào)、直線位移傳感器的電壓信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的斷路器動(dòng)特性測試中的數(shù)據(jù)濾波處理方法，其特征是在上位機(jī)中，通過軟件編程的方式畫出各通道電壓、電流信號(hào)的曲線圖形，橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位為 ms ;縱坐標(biāo)為電壓或電流，單位根據(jù)幅值大小選擇V，mV或者A，mA。
全文摘要
一種斷路器動(dòng)特性測試中的數(shù)據(jù)濾波處理方法，步驟包括1)對(duì)可表示斷路器動(dòng)作性能的多路電壓、電流信號(hào)進(jìn)行采集；2)通過A/D轉(zhuǎn)換把電壓電流以數(shù)值的形式表現(xiàn)出來；3)將采集到的電壓、電流信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行硬件濾波，再上傳至上位機(jī)中；4)在上位機(jī)中畫出電壓、電流信號(hào)的曲線圖形，并應(yīng)用直線滑動(dòng)平均法中的五點(diǎn)三次平滑算法對(duì)電壓、電流波形對(duì)電壓、電流值進(jìn)行濾波處理；經(jīng)過五點(diǎn)三次平滑濾波的波形即反映電壓和電流的波形。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下積極效果或優(yōu)點(diǎn)采樣精度高，可以在上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)已采集信號(hào)的濾波。
文檔編號(hào)G01R19/25GK102608527SQ20121006650
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者劉洋, 李斌, 杜仁偉, 林莘, 王博 申請(qǐng)人:南京因泰萊配電自動(dòng)化設(shè)備有限公司