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信息融合技术的应用研究

王文志  
【摘要】:信息融合技术的概念开始出现于20世纪70年代初期。信息融合技术研究如何处理多源信息,并使不同形式的信息相互补充,以获得对同一事物或目标的更客观、更本质的认识。信息融合技术最早在军事领域被研究和应用,并获得了巨大的成功,如C~3I(即指挥、通信和控制与情报)系统。80年代以来,信息融合技术的应用逐步扩展到民事领域。如机器人和智能仪器系统、图像分析与理解、自动目标识别、多源图像复合等领域。目前信息融合技术已成为一个十分活跃的研究领域,在电力系统领域信息融合技术的研究正处在起步阶段。 本文旨在研究信息融合技术在电力系统中的应用,即利用信息融合技术研究绝缘子污秽程度的判据。通过监测绝缘子污秽放电时发射的超声波信号来判断绝缘子污闪是一种新的方法。绝缘子污秽放电时发出的超声波信号含有多种特征信息。如仅分析单一信息而不考虑多种信息之间的相互影响和相互作用,显然不能得到准确的判据,因此对绝缘子污秽放电所产生的声发射信号进行信息融合,将大大提高绝缘子污闪判据的正确性和可靠性。 本文首先介绍了信息融合技术的理论基础、研究现状以及发展方向,讨论了信息融合技术在目标识别中的应用问题以及相关算法。然后研究了绝缘子污秽放电的机理,分析了污秽放电过程及伴随的声发射现象。随后在不同的电压等级下对不同污秽程度的绝缘子做了试验,获得了声信号试验数据,对试验数据的统计分析表明绝缘子污秽运行的危险程度和声信号之间存在密切的关系。针对绝缘子污秽运行时发射的超声波信号的特点,确定了表征声信号的特征量,并采用前向神经网络、模糊推理、模糊神经网络及D-S证据理论4种方法建立反映声信号与危险程度关系的数学推理模型。最后在建立的数学模型上对声信号的试验数据进行计算和仿真。计算和仿真结果表明建立的数学模型有较好的精度,多传感器融合技术能成功运用在声发射式绝缘子污秽监测中。


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