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高压断路器在电网运行、控制中起着至关重要的作用, 其运行、维护和检修情况与电力系统运行可靠性密切相关。本课题采用“非接触”传感技术，利用高速、高分辨率摄像机捕捉断路器合分闸过程传动部件的运行状况，采用图像分析和识别技术获取断路器操动中传变部件运动位移、主轴转动过程及角度参数，从根本上革新了断路器机械特性测试方法，可提高参数测量精度和速度。同时根据图像分析得到的断路器操动机构运动轨迹，结合操动过程中声波、振动的频谱特征分析、操作中分合闸线圈电流可综合分析断路器运行状态，发现操动机构潜在故障，并可分析操动中机械故障类型，最终为断路器在线故障监测和状态检修奠定基础。该系统由硬件和软件两部分组成，其中硬件部分采用PXI平台构建，集图像、声波、振动和电信号同步采集于一体，图像采样率可达到5000帧/秒，电流、声波和振动信号的采样频率为200000采样点/秒。硬件系统主要由PXI机箱、控制器、采集卡、高速相机和多种传感器组成，部分传感器如图1所示。软件系统采用C#开发，主要包括断路器信息管理、试验数据采集、数据分析和断路器机械特性识等模块。

系统有很好的推广性和应用价值，可应用于各类断路器的机械特性检测和诊断。

与现有的断路器机械特性检测仪器相比，该系统具有以下特色： 1）该系统采用非接触测量技术，不需要与断路器之间建立任何电气和物理连接，在实际现场中操作和试验比较方便。 2）该系统是一种四位一体的测量与检测系统，它集图像、声波、振动和电流信号的同步采集于一体，通过高速、高清相机和高速数据采集卡能同时采集断路器动作过程中的图像、振动（共三路，包括X、Y、Z三个方向）、声音（两路）和电流（三路，包括1路合闸电流和两路分闸电流）信号，其中图像信号的采样率可达到5000帧/秒，振动、声音和电流信号的采样频率为200000个采样点/秒。 3）系统采用图像分析、目标跟踪、小波变换、经验模态分解等现代数字信号处理和图像分析技术，能过自动获取断路器动作过程中的行程、开距、刚分、刚合速度、分闸时间、合闸时间、熵等性能参数和特征，并能通过支持向量机诊断当前断路器的运行状态是否正常。 4）本不仅可以获取断路器动触头的直线位移时间曲线，也可以获得角位移时间曲线，且曲线多方向分解更能反映断路器实际情况；另外，系统采用高速、高清相机可以获得断路器操动机构动作的细微、连续变化，并能清晰地再现和回放，动触头空间和时间运动特性测量速度和精度方面都有了很大的提高。 5）系统有很好的推广性和应用价值，可应用于各类断路器的机械特性检测和诊断。