Top > Search of Japanese Patents > ELECTROMAGNETIC WAVE IDENTIFICATION METHOD AND IDENTIFICATION APPARATUS

ELECTROMAGNETIC WAVE IDENTIFICATION METHOD AND IDENTIFICATION APPARATUS meetings

Patent code P150011348
File No. S2012-1086-N0
Posted date Feb 18, 2015
Application number P2012-194809
Publication number P2014-052197A
Patent number P5975333
Date of filing Sep 5, 2012
Date of publication of application Mar 20, 2014
Date of registration Jul 29, 2016
Inventor
  • (In Japanese)大塚 信也
  • (In Japanese)埋金 寿壮
  • (In Japanese)芝田 拓樹
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人九州工業大学
Title ELECTROMAGNETIC WAVE IDENTIFICATION METHOD AND IDENTIFICATION APPARATUS meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To discern and detect whether a detected electromagnetic wave is a direct wave or not.
SOLUTION: The identification apparatus includes: a detector for detecting an electromagnetic wave signal of a level not lower than a prescribed level from an antenna detecting an electromagnetic wave; a measurement and recording unit for recording and storing a detected electromagnetic wave waveform data; and an analysis and evaluation section for evaluating whether the received electromagnetic wave is a direct wave or not with the use of a normalization data which is the recorded and stored electromagnetic wave waveform data being input and normalized with a maximum amplitude value. The analysis and evaluation section obtains a kurtosis value from a histogram of amplitude values of the normalization data so as to evaluate whether the wave is a direct wave or not according to whether the kurtosis value equals to or exceeds a prescribed threshold or not, or obtains a normal probability plot from the normalization data so as to evaluate whether the wave is a direct wave or not according to whether the value of the normalization data at a prescribed probability value is more than a prescribed threshold or not.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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。

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2012194809thum.jpg
State of application right Registered
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close