TOP > 国内特許検索 > 電磁波識別方法及び識別装置

電磁波識別方法及び識別装置 新技術説明会

国内特許コード P150011348
整理番号 S2012-1086-N0
掲載日 2015年2月18日
出願番号 特願2012-194809
公開番号 特開2014-052197
登録番号 特許第5975333号
出願日 平成24年9月5日(2012.9.5)
公開日 平成26年3月20日(2014.3.20)
登録日 平成28年7月29日(2016.7.29)
発明者
  • 大塚 信也
  • 埋金 寿壮
  • 芝田 拓樹
出願人
  • 国立大学法人九州工業大学
発明の名称 電磁波識別方法及び識別装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】検出電磁波が直達波であるかどうかを区別して、検出する。
【解決手段】電磁波を検出するアンテナからの所定レベル以上の電磁波信号を検出する検出部と、検出された電磁波波形データを記録し、保存する測定及び記録部と、記録し、保存された電磁波波形データを入力して、該電磁波波形データを最大振幅値で規格化した規格化データを用いて、受信電磁波が直達波かどうかを評価する解析及び評価部とを備える。解析及び評価部は、規格化データの振幅値のヒストグラムから尖度の値を求め、該尖度の値が所定のしきい値以上かどうかで直達波かどうかを評価し、或いは規格化データから正規確率プロットを求め、所定の確率値での規格化データの値が所定のしきい値以上或いは以下であるかどうかで直達波かどうかを評価する。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要



電力設備には高い信頼性が要求されており、電気的異常を早期に検出し、その状態を評価する技術が求められている。現在、電気絶縁異常が発生した場合、その絶縁異常により発生した放電からの放射電磁波を検出し、その検出波形情報に基づき機器の異常有無や状態評価が試みられている。特に、UHF 帯の電磁波を対象とする UHF 法が注目されている。





通常、ガス絶縁開閉装置(GIS)やガス絶縁送電線(GIL)等のガス絶縁機器では、中心高電圧導体-金属接地タンク間が高電界下に曝されており、機器内部で部分放電が発生すると、最終的には中心導体-金属タンク間の絶縁が破れて絶縁破壊を引き起こすおそれがある。そこで、絶縁破壊の前駆現象である部分放電の段階でガス絶縁機器内部を伝搬してくる電磁波信号を検出して、部分放電信号か否かを判定することにより、絶縁異常を事前に見極める診断手法が採られている。この部分放電信号の検出手法としては様々な手法が提案されているが、その1つとして、UHF(Ultra High Frequency)法が絶縁診断の高信頼度化に対して最も有用視されている。UHF法とは主にUHF帯域(300MHz~3GHz)の高周波電磁波をこの帯域に感度を有するアンテナを用いて検出する手法である。





放電起因の電磁波発生源の標定は、放電源の位置座標やアンテナからの距離を求めることにより行われている(特許文献1,特許文献2参照)。特許文献1は、電磁波発生源からの電磁波の到来角を求めることのできる電波干渉計システムを開示する。この電波干渉計システムは、電磁波源が水平面内にあるときは2本のアンテナで到来角を求め、また、さらに方位角や仰角が必要な場合や、位置座標を求める必要がある場合には、複数組のアンテナ対を用いる。即ち、3次元的な発生源の座標やアンテナからの距離を求めるために、アンテナを3つ以上配置して、そのアンテナに到達する時間差に基づき行っている(点標定)。





発生源と検出センサ間に構造物がある場合、例えば、構造物の背面でUHF 帯の電磁波が発生したとしても、回折現象によりUHF 帯の放射電磁波は検出できる。しかし、回折波は構造物による回折、散乱の影響を受けているため、元の波形とは形状が異なる。そのため、回折波に基づき放電の発生位置や状態を評価すると正しく評価できない問題がある。よって、回折波と直達波を区別することは重要であり、検出波形が回折波か直達波かを知ること、分かることが望まれていた。回折波と直達波のどちらの波形に診断技術を適用しているかを知ることは、診断精度の向上や診断結果の信頼性向上に貢献できる。

産業上の利用分野



本発明は、放射源から放射された電磁波を受信して、該電磁波が直達波であるかどうかを識別する電磁波識別方法及び識別装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
放射源から放射された電磁波を受信して、該電磁波が直達波であるかどうかを識別する電磁波識別方法において、
所定レベル以上の電磁波信号を検出し、
該検出された電磁波波形データを記録し、保存し、
前記記録し、保存された電磁波波形データを入力して、該電磁波波形データを最大振幅値で規格化した規格化データを用いて、受信電磁波が直達波かどうかを評価し、
該直達波かどうかの評価は、前記規格化データの振幅値のヒストグラムから尖度の値を求め、該尖度の値が所定のしきい値以上かどうかで行い、或いは前記規格化データから正規確率プロットを求め、所定の確率値での規格化データの値が所定のしきい値以上或いは以下であるかどうか、又は所定の規格化データの値での確率値が所定の確率値以上或いは以下であるかどうかで行う、ことから成る電磁波識別方法。

【請求項2】
前記直達波かどうかを評価した結果に基づき、検出電磁波から機器の異常状態を評価して診断する異常状態診断、或いは電磁波発生源の発生場所を特定する電磁波可視化を行う請求項1に記載の電磁波識別方法。

【請求項3】
前記直達波かどうかを評価することにより、受信電磁波が直達波であるか或いは回折波であるかを識別する請求項1に記載の電磁波識別方法。

【請求項4】
放射源から放射された電磁波を受信して、該電磁波が直達波であるかどうかを識別する電磁波識別装置において、
電磁波を検出するアンテナと、
前記アンテナからの所定レベル以上の電磁波信号を検出する検出部と、
前記検出部で検出された電磁波波形データを記録し、保存する測定及び記録部と、
前記測定及び記録部で記録し、保存された電磁波波形データを入力して、該電磁波波形データを最大振幅値で規格化した規格化データを用いて、受信電磁波が直達波かどうかを評価する解析及び評価部と、を備え、
前記解析及び評価部は、前記規格化データの振幅値のヒストグラムから尖度の値を求め、該尖度の値が所定のしきい値以上かどうかで直達波かどうかを評価し、或いは前記規格化データから正規確率プロットを求め、所定の確率値での規格化データの値が所定のしきい値以上或いは以下であるかどうか、又は所定の規格化データの値での確率値が所定の確率値以上或いは以下であるかどうかで直達波かどうかを評価する電磁波識別装置。

【請求項5】
前記解析及び評価部は、直達波かどうかを評価した結果に基づき、検出電磁波から機器の異常状態を評価して診断する異常状態診断、或いは電磁波発生源の発生場所を特定する電磁波可視化を行う請求項4に記載の電磁波識別装置。

【請求項6】
前記解析及び評価部において直達波かどうかを評価した結果は、検出電磁波から機器の異常状態を評価して診断する異常状態診断装置、或いは電磁波発生源の発生場所を特定する電磁波可視化装置に出力される請求項4に記載の電磁波識別装置。

【請求項7】
前記解析及び評価部は、受信電磁波が直達波であるか或いは回折波であるかを識別する請求項4に記載の電磁波識別装置。

【請求項8】
前記放射源は、高電圧電力機器において、絶縁破壊の前駆現象として発生する電気絶縁異常箇所である部分放電発生源であったり、気中コロナ放電であったり、あるいは人体や電気電子機器における静電気放電(ESD)である請求項4に記載の電磁波識別装置。
国際特許分類(IPC)
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2012194809thum.jpg
出願権利状態 登録
詳細は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close