本發(fā)明涉及電變量測量，具體涉及一種led路燈防雷裝置故障檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、led路燈的防雷裝置通常包括外部防雷系統(tǒng)與內(nèi)部防雷系統(tǒng)，外部防雷系統(tǒng)由避雷針、接地線以及地網(wǎng)構(gòu)成，通過避雷針引導(dǎo)雷擊通過接地線導(dǎo)入埋在地下的地網(wǎng)，使雷電安全分散，減少雷電對路燈電路的損壞。內(nèi)部防雷系統(tǒng)使用金屬氧化物壓敏電阻作為內(nèi)部電壓保護的元件，金屬氧化物壓敏電阻在電路電壓正常時表現(xiàn)為高阻抗不導(dǎo)通，在雷擊引發(fā)路燈電路出現(xiàn)浪涌電壓時，金屬氧化物壓敏電阻的電阻急劇下降并迅速導(dǎo)通，將led路燈電路中的浪涌電壓引到地，保護led電路中的其他元件不受雷電沖擊；

2、led路燈承受雷擊時會發(fā)生電壓波動，而雷擊影響路燈附近的電網(wǎng)時也會造成路燈電路的大幅電壓波動，僅通過路燈內(nèi)部電路的電壓波動情況判斷l(xiāng)ed路燈是否承受雷擊而出現(xiàn)故障，可能造成誤判，導(dǎo)致獲得的故障檢測結(jié)果并不準確。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種led路燈防雷裝置故障檢測方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的僅通過路燈內(nèi)部電路的電壓波動進行防雷裝置故障檢測出現(xiàn)誤判，結(jié)果不準確的問題。

2、本發(fā)明的一種led路燈防雷裝置故障檢測方法及系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明一個實施例提供了一種led路燈防雷裝置故障檢測方法，該方法包括以下步驟：

4、獲取所有時刻的電壓數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)，所有時刻的電壓數(shù)據(jù)構(gòu)成電壓曲線，所有時刻的溫度數(shù)據(jù)構(gòu)成溫度曲線；

5、對電壓曲線進行周期劃分，獲取若干個電壓時段；將所有電壓時段中相同的每個時刻記為每個位點，根據(jù)每個位點的電壓的聚集性分布，獲取每個位點的穩(wěn)態(tài)電壓；根據(jù)每個電壓時段中每個時刻的電壓與對應(yīng)位點的穩(wěn)態(tài)電壓的差異，獲取每個電壓時段中每個時刻的電壓偏移幅度以及每個電壓時段的最大偏移時刻；根據(jù)每個電壓時段的最大偏移時刻在電壓曲線中的位置，以及同一電壓時段中所有時刻的電壓偏移幅度，獲取每個電壓時段的電壓突變程度；

6、根據(jù)溫度曲線的所有極值，獲取每個電壓時段對應(yīng)的升溫點以及溫度最高點；根據(jù)每個電壓時段對應(yīng)的升溫點以及溫度最高點的幅度變化情況，獲取每個電壓時段的溫度異常程度；結(jié)合每個電壓時段的電壓突變程度和溫度異常程度，以及電壓波動與升溫的關(guān)聯(lián)性，獲取每個電壓時段的雷擊強度評價；根據(jù)雷擊強度評價，獲取所有雷擊時段；

7、根據(jù)所有雷擊時段的雷擊強度評價，獲取防雷裝置的裝置故障概率；根據(jù)防雷裝置的裝置故障概率，實現(xiàn)led路燈防雷裝置故障檢測。

8、進一步地，所述獲取若干個電壓時段，包括：

9、對電壓曲線進行快速傅里葉變換，得到電壓曲線的頻譜圖，將頻譜圖中幅值最大的頻率取倒數(shù)的結(jié)果記為電壓曲線的周期，以電壓曲線中第一個過零點為起點，以電壓曲線的周期對電壓曲線進行劃分獲得若干個電壓時段。

10、進一步地，所述獲取每個位點的穩(wěn)態(tài)電壓，包括：

11、預(yù)設(shè)聚類條件，以聚類條件對第a個位點在所有電壓時段的電壓進行dbscan密度聚類，獲得第a個位點的若干類簇，將第a個位點的所有類簇中最大的類簇內(nèi)所有電壓取平均值，記為第a個位點的穩(wěn)態(tài)電壓。

12、進一步地，所述獲取每個電壓時段中每個時刻的電壓偏移幅度以及每個電壓時段的最大偏移時刻，包括：

13、將每個電壓時段中每個時刻與對應(yīng)位點的穩(wěn)態(tài)電壓之差的絕對值記為每個時刻的電壓偏移幅度，獲取每個電壓時段中每個時刻的電壓偏移幅度，將每個電壓時段中電壓偏移幅度取最大值的時刻，記為每個電壓時段的最大偏移時刻。

14、進一步地，所述獲取每個電壓時段的電壓突變程度，包括：

15、第i個電壓時段的電壓突變程度fi的計算方法為：

16、

17、式中：ti表示第i個電壓時段的最大偏移時刻，t0表示與第i個電壓時段的最大偏移時刻距離最近的過零點時刻，t表示電壓曲線的周期，di表示第i個電壓時段的最大偏移時刻的電壓，表示第i個電壓時段的后波動時段中所有時刻的電壓的平均值；||表示取絕對值函數(shù)。

18、進一步地，所述獲取每個電壓時段對應(yīng)的升溫點以及溫度最高點，包括：

19、將溫度曲線中每個電壓時段的最大偏移時刻之后距離最大偏移時刻最近的溫度曲線極小值點，記為每個電壓時段對應(yīng)的升溫點，每個電壓時段的最大偏移時刻之后距離最大偏移時刻最近的溫度曲線極大值點，記為每個電壓時段對應(yīng)的溫度最高點。

20、進一步地，所述獲取每個電壓時段的溫度異常程度，包括：

21、第i個電壓時段的溫度異常程度di的計算方法為：

22、

23、式中：ri表示第i個電壓時段對應(yīng)的溫度最高點的溫度，r'i表示第i個電壓時段對應(yīng)的升溫點的溫度，mi表示第i個電壓時段對應(yīng)的溫度最高點的時刻，m'i表示第i個電壓時段對應(yīng)的升溫點的時刻，m'i+1表示第i+1個電壓時段對應(yīng)的升溫點的時刻。

24、進一步地，所述獲取每個電壓時段的雷擊強度評價，包括：

25、第i個電壓時段的雷擊強度評價hi的計算方法為：

26、hi＝sigmoid{exp[-(m′i-ti)]×fi×di}

27、式中：m'i表示第i個電壓時段對應(yīng)的升溫點的時刻，ti表示第i個電壓時段的最大偏移時刻，fi表示第i個電壓時段的電壓突變程度，di表示第i個電壓時段的溫度異常程度；sigmoid{}表示sigmoid函數(shù)；exp[]表示以自然常數(shù)為底的指數(shù)函數(shù)。

28、進一步地，所述獲取防雷裝置的裝置故障概率，包括：

29、防雷裝置的裝置故障概率的計算方法為：

30、

31、公式解釋：表示所有雷擊時段的雷擊強度評價的均值，n表示所有雷擊時段的個數(shù)，hk表示第k個雷擊時段的雷擊強度評價；sigmoid[]表示sigmoid函數(shù)。

32、一種led路燈防雷裝置故障檢測系統(tǒng)，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如一種led路燈防雷裝置故障檢測方法的步驟。

33、本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是：由于路燈電壓在正常工作的情況下具有一定的周期性，獲取路燈電壓的周期性對電壓曲線進行分段，以不同時段的相同時刻的電壓作為正常值的參考，使對電壓波動的計算更貼合路燈的實際工作情況，由于發(fā)生在不同時刻的浪涌電壓對電路的沖擊程度不同，根據(jù)每個時刻發(fā)生電壓突變的程度以及電壓突變的時刻與過零點的距離計算每個時段的電壓突變程度，更準確地反映出每一次的電壓波動對防雷裝置的損耗程度；通過升溫的速度區(qū)分路燈正常工作導(dǎo)致的升溫與遭受雷擊導(dǎo)致的升溫，通過升溫的幅度以及降溫所消耗的時間體現(xiàn)路燈遭受雷擊時承受的雷電能量沖擊的程度；結(jié)合電壓的突變情況以及溫度的異常情況準確反映路燈遭受雷擊的強度，閾值篩選排除非雷擊導(dǎo)致的路燈電壓或溫度的波動。根據(jù)歷史遭受雷擊的情況以及遭受雷擊的平均強度，計算故障概率，避免下一次遭受雷擊時防雷裝置無法承受雷擊能量直接損壞導(dǎo)致路燈內(nèi)元件因雷擊被燒壞。