一种断路器设备触头磨损量反演方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种断路器设备触头磨损量反演方法、系统及存储介质。

背景技术

新型电力系统建设的背景下，新能源随机性、波动性、间歇性等特点对持续可靠供电带来挑战，电网系统对设备运行安全性与可靠性提出了更高的要求，开关作为电网的关键控制设备，实现其全生命周期质量特性的可观、可测、可控，对降低电网安全风险、提升高压开关设备产业核心竞争力、推动电力行业的高质量发展具有重要意义。高压开关设备运行和监测数据只能反映设备的外部特性，而设备的动态规律需要用内特性来描述。

而现有技术常采用通过断路器开断过程中动态接触电阻，获取电阻测量曲线，根据电阻测量曲线对断路器的烧蚀进行诊断；或者，采用通过分析断路器触头间隙的击穿电压与断路器行程的关系，获取断路器超行程与断路器触头烧蚀程度。然而，现有技术需要精确的电阻值或者电压值，通过判断导致烧蚀的电阻或者电压的根本原因，来判断烧蚀程度，导致检测的仪器精度需求高，应用场景受限。

发明内容

本发明为了解决以上技术的不足，提出了涉及一种断路器设备触头磨损量反演方法、系统及存储介质，能够提高检测断路器触头磨损量的精确度，提高适用性。

第一方面，本发明提供了一种涉及一种断路器设备触头磨损量反演方法，包括：

获取测试时的第一断路器设备型号，并确定第一断路器的触头烧蚀的边界，根据所述边界，选取不同长度的若干弧触头，并调整弧触头的长度变化范围覆盖到所有若干预设的触头烧蚀区间内；

依次从所述触头烧蚀区间中均匀选取若干第一区间边界点样本，并为所述第一区间边界点样本从所述若干弧触头中选取至少一个第一弧触头长度样本进行测试，测量所述第一弧触头长度样本的行程曲线，得到测试时若干第一区间边界点样本对应的第一行程超程的测量值区间；

拟合所述测量值区间和所述触头烧蚀区间对应的第一区间拟合关系，当获取到所述第一断路器在验证时的第二行程超程后，根据所述第一区间拟合关系，获取第一断路器触头磨损的第一评估状态；

根据所述第一评估状态和实际的第三评估状态，对所述第一区间拟合关系进行验证，以使根据验证通过的第二区间拟合关系对待测试的第二断路器设备触头磨损量进行反演。

本发明采用选取覆盖了所有若干预设的触头烧蚀区间的弧触头，并从触头烧蚀区间内均匀选取区间边界点样本，能够细化弧触头的边界，获取到精确到区间边界，从而能够获取到精确的区间边界点对应的行程超程，进而能够根据行程超程的测量值区间与触头烧蚀区间获取到精确到区间拟合关系；并且，通过验证区间拟合关系，能够修正验证失败的区间拟合关系，进一步保障获取到精确的区间拟合关系，进而提高检测断路器触头磨损量的精确度；同时，与现有技术相比，无需检测电阻或者电压值，通过断路器烧蚀的超程行程直接反演断路器触头的状态，能够提高对断路器烧蚀检测场景的适用性。

进一步，所述调整弧触头的长度变化范围覆盖到所有若干预设的触头烧蚀区间内，包括：

根据所述边界，将所述弧触头的最大触头烧蚀量划分为若干第二评估状态，对应得到若干初始触头烧蚀区间；其中，一个第二评估状态对应一个触头烧蚀区间；

分别为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到所述若干预设的触头烧蚀区间，调整所述弧触头的长度变化范围覆盖所有若干预设的触头烧蚀区间。

本发明采用将最大触头烧蚀量划分为若干评估状态，并对评估状态进行均匀插值，能够精确每个评估状态空间，便于在每个触头烧蚀区间内进行均匀选取若干区间边界点样本，能够精确采样点的区间范围，从而提高检测断路器触头磨损量的精确度。

进一步，所述分别为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到所述若干预设的触头烧蚀区间，包括：

依次为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到每个初始触头烧蚀区间对应的状态评估空间，并依次从所述状态评估空间中在分界点处以预设占比划分临界区域，每个状态评估空间对应得到首尾两个临界区域，从每个状态评估空间中除去所述两个临界区域的剩余区域作为所述若干预设的触头烧蚀区间。

本发明采用舍去分界点处的临界区域，保留非分界点处的剩余区域，能够减少从临界区域选取区间边界点样本导致弧触头的行程超程测量不精确的问题，从而能够提高检测断路器触头磨损量的精确度。

进一步，所述确定第一断路器的触头烧蚀的边界，包括：

所述弧触头缩短后，在所述第一断路器的开断过程中，当动主触头和静主触头之间没有引弧，得到所述第一断路器的触头烧蚀的边界。

进一步，所述当获取到所述第一断路器在验证时的第二行程超程后，根据所述第一区间拟合关系，获取第一断路器触头磨损的第一评估状态，包括：

依次从所述触头烧蚀区间中均匀选取第二区间边界点样本及在所述第二区间边界点样本内选取至少一个第二弧触头长度样本，选取在所述触头烧蚀区间的范围内若干组第二行程超程；

依次判断所述第二行程超程根据所述第一区间拟合关系，得到第一评估状态。

进一步，所述根据所述第一评估状态和实际的第三评估状态，对所述第一区间拟合关系进行验证，具体为：

依次判断所述第一评估状态与实际的第三评估状态是否一致，若所述第一评估状态与所述第三评估状态不一致，则重新获取第二区间拟合关系，直到根据所述第二区间拟合关系，得到实验的第四评估状态与所述第三评估状态一致。

第二方面，本发明提供了一种断路器设备触头磨损量反演系统，包括：

选取模块，用于获取测试时的第一断路器设备型号，并确定第一断路器的触头烧蚀的边界，根据所述边界，选取不同长度的若干弧触头，并调整弧触头的长度变化范围覆盖到所有若干预设的触头烧蚀区间内；

获取行程超程测量值模块，用于依次从所述触头烧蚀区间中均匀选取若干第一区间边界点样本，并为所述第一区间边界点样本从所述若干弧触头中选取至少一个第一弧触头长度样本进行测试，测量所述第一弧触头长度样本的行程曲线，得到测试时若干第一区间边界点样本对应的第一行程超程的测量值区间；

评估模块，用于拟合所述测量值区间和所述触头烧蚀区间对应的第一区间拟合关系，当获取到所述第一断路器在验证时的第二行程超程后，根据所述第一区间拟合关系，获取第一断路器触头磨损的第一评估状态；

反演模块，用于根据所述第一评估状态和实际的第三评估状态，对所述第一区间拟合关系进行验证，以使根据验证通过的第二区间拟合关系对待测试的第二断路器设备触头磨损量进行反演。

进一步，所述调整弧触头的长度变化范围覆盖到所有若干预设的触头烧蚀区间内，包括：

根据所述边界，将所述弧触头的最大触头烧蚀量划分为若干第二评估状态，对应得到若干初始触头烧蚀区间；其中，一个第二评估状态对应一个触头烧蚀区间；

分别为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到所述若干预设的触头烧蚀区间，调整所述弧触头的长度变化范围覆盖所有若干预设的触头烧蚀区间。

进一步，所述分别为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到所述若干预设的触头烧蚀区间，包括：

依次为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到每个初始触头烧蚀区间对应的状态评估空间，并依次从所述状态评估空间中在分界点处以预设占比划分临界区域，每个状态评估空间对应得到首尾两个临界区域，从每个状态评估空间中除去所述两个临界区域的剩余区域作为所述若干预设的触头烧蚀区间。

第三方面，本发明提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如第一方面所述的断路器设备触头磨损量反演方法。

附图说明

图1本发明提供的断路器设备触头磨损量反演方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的均匀划分最大触头烧蚀量的示意图；

图3是本发明实施例提供的非均匀划分最大触头烧蚀量的示意图；

图4是本发明实施例提供的触头调整的示意图；

图5是本发明实施例提供的完整的断路器设备触头磨损量反演方法的流程示意图；

图6是本发明实施例提供的断路器设备触头磨损量反演系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

值得说明的是，现有技术常采用测量出的精确的电阻值或者电压值，通过判断导致烧蚀的电阻或者电压的根本原因，来判断烧蚀程度，导致检测的仪器精度需求高，应用场景受限。

基于此，本发明的技术构思为：通过对断路器设备触头内特性进行测量后，对断路器触头的烧蚀的边界进行精确划分，并进行插值，获取精确的磨损进行触头烧蚀区间，通过在触头烧蚀区间进行测试，获取触头烧蚀区间对应的超程行程的测量值，根据行程超程的区间值与触头烧蚀区间进行拟合，得到区间拟合关系，并根据进行验证和调整，直到获取到精确的区间拟合关系，以使根据得到的区间拟合关系进行反演。

值得说明的是，本发明采用选取覆盖了所有若干预设的触头烧蚀区间的弧触头，并从触头烧蚀区间内均匀选取区间边界点样本，能够细化弧触头的边界，获取到精确到区间边界，从而能够获取到精确的区间边界点对应的行程超程，进而能够根据行程超程的测量值区间与触头烧蚀区间获取到精确到区间拟合关系；并且，通过验证区间拟合关系，能够修正验证失败的区间拟合关系，进一步保障获取到精确的区间拟合关系，进而提高检测断路器触头磨损量的精确度；同时，与现有技术相比，无需检测电阻或者电压值，通过断路器烧蚀的超程行程直接反演断路器触头的状态，能够提高对断路器烧蚀检测场景的适用性。

实施例一，参见图1，是本发明提供的断路器设备触头磨损量反演方法的流程示意图，包括步骤S11～S14，具体为：

步骤S11、获取测试时的第一断路器设备型号，并确定第一断路器的触头烧蚀的边界，根据所述边界，选取不同长度的若干弧触头，并调整弧触头的长度变化范围覆盖到所有若干预设的触头烧蚀区间内。

其中，确定第一断路器的触头烧蚀的边界，包括：所述弧触头缩短后，在所述第一断路器的开断过程中，当动主触头和静主触头之间没有引弧，得到所述第一断路器的触头烧蚀的边界。

值得注意的是，可以通过仿真对触头烧蚀的边界进行验证，需要满足：动静弧触头分离的时刻应滞后动静主触头分离的时刻，且动静弧触头分离的时刻，电场的最大场强出现在弧触头上。

值得说明的是，在仿真时，据现代控制理论，任何系统均可用以下动态方程和量测方程可以分别表示为：

状态方程:

其中，x为状态向量，u为输入向量，y为输出向量，t为时间，f(·)和g(·)为函数向量。

当设备只考虑其状态变量在初始状态的小范围变化时，可以近似为线性系统，此时，设备可用以下系统动态方程来描述，系统动态方程可以表示为：

状态方程

量测方程y＝Cx+Du，

其中，A、B、C和D为系数矩阵，x为状态向量，u为输入向量，y为输出向量。

针对高压开关设备这个系统来说，一般选择高压开关的工作条件和环境条件作为输入向量u，可以代表高压开关的外部施加应力；选择反映设备内部状态外部可观测参量作为输出向量y，可以代表设备的外部质量特性。状态向量的一般选择易于测量的参量，可以有不同的选择，优选地，选择高压开关内部的几何尺寸和物理性能作为状态向量x，对于高压开关来说，几何尺寸和物理性能都是易于测量的。

作为一个优选的实施例，本发明的状态评估参数的选取包括：选取最大触头烧蚀量为状态向量。

值得说明的是，由于开关绝缘故障模式主要为触头烧蚀引发开断失败，而主要的绝缘故障检测方法为机械特性测试，因此本发明确定内部状态变量为最大触头烧蚀量。

作为一个优选的实施例，本发明的输入向量只与开关结构型式有关。

值得说明的是，机械特性测试的工况与最大触头烧蚀量测量无关，因此，本发明的输入向量只受开关结构型式的影响，因此对于确定型号的开关，状态向量与输入向量无关。

作为一个优选的实施例，本发明的输出向量为超程。

值得说明的是，通过机械特性测试获得的接触行程即超程。

调整弧触头的长度变化范围覆盖到所有若干预设的触头烧蚀区间内，包括：根据所述边界，将所述弧触头的最大触头烧蚀量划分为若干第二评估状态，对应得到若干初始触头烧蚀区间；其中，一个第二评估状态对应一个触头烧蚀区间；分别为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到所述若干预设的触头烧蚀区间，调整所述弧触头的长度变化范围覆盖所有若干预设的触头烧蚀区间。

本发明采用将最大触头烧蚀量划分为若干评估状态，并对评估状态进行均匀插值，能够精确每个评估状态空间，便于在每个触头烧蚀区间内进行均匀选取若干区间边界点样本，能够精确采样点的区间范围，从而提高检测断路器触头磨损量的精确度。

作为一个优选的实施例，根据所述边界，将所述弧触头的最大触头烧蚀量划分为均匀若干第二评估状态。

值得说明的是，最大触头烧蚀量的最大值为所述边界，将所述边界平均分为若干长度相等的触头烧蚀区间，然后再为每个触头烧蚀区间均匀插值，得到预设的触头烧蚀区间。

作为另一个优选的实施例，根据所述边界，将所述弧触头的最大触头烧蚀量划分为大小不一的若干第二评估状态。

具体地，根据所述边界，从触头烧蚀区间中均匀选取若干第三区间边界点样本，获取若干第三行程超程倒数对应的正态分布函数，并获取所述正态分布函数若干递增的置信度，根据置信度未重叠的部分将所述最大触头烧蚀量进行划分，对应得到大小不一的若干第二评估状态。

具体地，从触头烧蚀区间中均匀选取若干第三区间边界点样本，并为所述第三区间边界点从所述若干弧触头中选取至少一个第三弧触头长度样本，通过机械特性测试仪测量所述第三弧触头长度样本的行程曲线，得到若干第三区间边界点样本对应的第三行程超程，获取若干第三行程超程倒数服从的正态分布函数，获取所述正态分布函数若干置信度，根据置信度未重叠的部分将所述最大触头烧蚀量进行划分，对应得到大小不一的若干第二评估状态。

作为一个优选的实施例，为触头烧蚀量的倒数，建立对应的正态分布函数，并取正态分布函数的3个置信度，将第一个置信度对应的最大触头烧蚀量作为第一个触头烧蚀区间，将第二个置信度与第一个置信度未重合部分对应的最大触头烧蚀量作为第二个触头烧蚀区间，将第三个置信度与第二个置信度未重合部分对应的最大触头烧蚀量作为第三个触头烧蚀区间，将剩余的最大触头烧蚀量作为第四个触头烧蚀区间。

值得说明的是，行程超程的测量值越大，断路器触头烧蚀程度越低。因此，当测量的行程超程的测量值越大，得到的行程超程的倒数越小，对应断路器触头烧蚀程度的变化情况，而触头烧蚀程度影响触头寿命，断路器触头寿命服从正态分布，即可根据行程超程建立对应的正态函数来划分最大触头烧蚀量。

其中，分别为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到所述若干预设的触头烧蚀区间，包括：依次为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到每个初始触头烧蚀区间对应的状态评估空间，并依次从所述状态评估空间中在分界点处以预设占比划分临界区域，每个状态评估空间对应得到首尾两个临界区域，从每个状态评估空间中除去所述两个临界区域的剩余区域作为所述若干预设的触头烧蚀区间。

本发明采用舍去分界点处的临界区域，保留非分界点处的剩余区域，能够减少从临界区域选取区间边界点样本导致弧触头的行程超程测量不精确的问题，从而能够提高检测断路器触头磨损量的精确度。

作为一个优选的实施例，获取到触头烧蚀的边界后，对状态变量即最大触头烧蚀量进行离散化处理，并根据工程实际需要，将所述边界进行4等分，得到初始触头烧蚀区间。具体地，依据高压开关状态评估的工程实际需要，将设备状态变量分为正常、注意、异常和严重四档。正常状态表示各状态向量均在技术标准规定的合格值范围之内；注意状态表示设备已有老化趋势，应加强观测；异常状态表示设备已老化到一定程度，应适时检修；严重状态表示设备老化至将发生失效，应尽快检修。

作为一个优选的实施例，同时为了根据状态评估精度的要求，在每个初始触头烧蚀区间插值3个点，即可确定每个初始触头烧蚀区间对应的评估状态空间的大小。

作为一个优选的实施例，将每个评估状态空间的边界点±12.5％确定为临界区域，每个状态评估空间对应得到首尾两个临界区域，相邻的两个状态评估空间的对应的两个临界区域合在了一起，以状态评估空间的中间的75％的剩余区域为对应的触头烧蚀区间。

作为一个优选的实施例，设备评估状态落在临界区域的模型判定结果为临界区域两边的状态均可，在区间内的75％的剩余区域必须判定为准确的状态结果，即必须为75％的剩余区域判定为正常、注意、异常或者严重的一种。

步骤S12、依次从所述触头烧蚀区间中均匀选取若干第一区间边界点样本，并为所述第一区间边界点样本从所述若干弧触头中选取至少一个第一弧触头长度样本进行测试，测量所述第一弧触头长度样本的行程曲线，得到测试时若干第一区间边界点样本对应的第一行程超程的测量值区间。

作为一个优选的实施例，通过机械特性测试仪测量所述第一弧触头长度样本的行程曲线。

步骤S13、拟合所述测量值区间和所述触头烧蚀区间对应的第一区间拟合关系，当获取到所述第一断路器在验证时的第二行程超程后，根据所述第一区间拟合关系，获取第一断路器触头磨损的第一评估状态。

其中，当获取到所述第一断路器在验证时的第二行程超程后，根据所述第一区间拟合关系，获取第一断路器触头磨损的第一评估状态，包括：依次从所述触头烧蚀区间中均匀选取第二区间边界点样本及在所述第二区间边界点样本内选取至少一个第二弧触头长度样本，选取在所述触头烧蚀区间的范围内若干组第二行程超程；依次判断所述第二行程超程根据所述第一区间拟合关系，得到第一评估状态。

值得说明的是，区间边界点样本为对应的触头烧蚀区间内均匀分布的触头烧蚀值。

值得说明的是，触头烧蚀区间与行程超程对应的测量值区间是一一对应的关系，将最大触头烧蚀量划分为触头烧蚀区间后，通过测试触头的行程超程，可以得到触头烧蚀区间一一对应的行程超程的测量值，但是得到的区间拟合关系并不一定严格符合，因此，需要对得到的区间拟合关系进行验证，直到得到严格符合触头烧蚀区间与行程超程的测量值区间的区间拟合关系。

步骤S14、根据所述第一评估状态和实际的第三评估状态，对所述第一区间拟合关系进行验证，以使根据验证通过的第二区间拟合关系对待测试的第二断路器设备触头磨损量进行反演。

其中，根据所述第一评估状态和实际的第三评估状态，对所述第一区间拟合关系进行验证，具体为：依次判断所述第一评估状态与实际的第三评估状态是否一致，若所述第一评估状态与所述第三评估状态不一致，则重新获取第二区间拟合关系，直到根据所述第二区间拟合关系，得到实验的第四评估状态与所述第三评估状态一致。

值得说明的是，当获取到待测试的断路器设备触头的行程超程后，根据验证通过的区间拟合关系，获取到触头的触头烧蚀区间和触头烧蚀区间对应的评估状态，若触头烧蚀区间的评估状态为注意、异常或者严重，则需要对触头按照对应的检修计划进行检修。

本发明采用选取覆盖了所有若干预设的触头烧蚀区间的弧触头，并从触头烧蚀区间内均匀选取区间边界点样本，能够细化弧触头的边界，获取到精确到区间边界，从而能够获取到精确的区间边界点对应的行程超程，进而能够根据行程超程的测量值区间与触头烧蚀区间获取到精确到区间拟合关系；并且，通过验证区间拟合关系，能够修正验证失败的区间拟合关系，进一步保障获取到精确的区间拟合关系，进而提高检测断路器触头磨损量的精确度；同时，与现有技术相比，无需检测电阻或者电压值，通过断路器烧蚀的超程行程直接反演断路器触头的状态，能够提高对断路器烧蚀检测场景的适用性。

实施例二，参见图2，是本发明实施例提供的均匀划分最大触头烧蚀量的示意图。图中，示例性地给出最大触头烧蚀量的最大值为16，若将最大触头烧蚀量均匀划分为4等份，则得到4个触头烧蚀区间，每个触头烧蚀区间对应一个评估状态，四个触头烧蚀区间分别对应正常、注意、异常和严重的评估状态，为每个初始触头烧蚀区间进行均匀插值3个点，可以得到每个触头烧蚀区间的评估状态空间为4等份，每两个触头烧蚀区间的分界点处邻接两个触头烧蚀区间12.5％的临界区间，则邻接的临界区间为一个触头烧蚀区间的25％。在每个触头烧蚀区间中需要准确评估状态的为75％的出去的前后两端的12.5％临界区域。图中，分界点0、4、8、12和16对应的临界区域分别为0、t1、t2、t3和t4。

本发明采用对最大触头烧蚀量采用均匀划分，便于在得到的触头烧蚀区间内进行均匀采样的实验，便于均匀获取到各个触头烧蚀区间中行程超程的测量值区间，能够覆盖到所有样本情况，从而能够根据行程超程的测量值区间与触头烧蚀区间获取到精确到区间拟合关系，进而提高检测断路器触头磨损量的精确度。

实施例三，参见图3，是本发明实施例提供的非均匀划分最大触头烧蚀量的示意图。图中，将获得的正态分布函数的对称轴作为最大触头烧蚀量的起点，按照3个置信度将最大触头烧蚀量进行非均匀的划分，分别取一个标准差、两个标准差和三个标准差对应的置信度为分界点，得到4个触头烧蚀区间，最后一个触头烧蚀区间的长度与前3个触头烧蚀区间长度不等，但是在每个触头烧蚀区间中，均是采用均匀插值3个点的方式进行插值。

图中，最大触头烧蚀量的最大值为16，根据正态分布函数，可以确定分界点0、σ、2σ、3σ和16对应的临界区域分别为0、t1、t2、t3和t4。每两个触头烧蚀区间的分界点处邻接两个触头烧蚀区间12.5％的临界区间。临界区域0、t1、t2、t3和t4的长度为25％σ、25％σ、25％σ、12.5％σ+(16-3σ)*12.5％和(16-3σ)*25％。

值得注意的是，最后一个触头烧蚀区间长度为16-3σ，将(16-3σ)*12.5％分别作为触头烧蚀区间前后的临界区域，因此，与第三个触头烧蚀区间邻接的临界区域t3的总长为：12.5％σ+(16-3σ)*12.5％，最后一个触头烧蚀区间对应的邻接区域t4的总长为：(16-3σ)*25％。

本实施例与实施例二不同的是，本实施例采用划分触头烧蚀区间为非均匀的方式，但是对每个初始触头烧蚀区间均采用均匀插值和均采用等比例的占比作为临界区域的占比，能够以正态概率函数对触头寿命进行精确刻画，从而根据正态函数对临界区域进行划分，得到更加精确的剩余区域，从而能够获取到在剩余区域内采样，得到更加精确的行程超程，进而能够根据行程超程的测量值区间与触头烧蚀区间获取到精确到区间拟合关系。

实施例四，参见图4，是本发明实施例提供的触头调整的示意图。图中，通过增加和降低垫片的厚度，使得静弧头向后移动的范围，以此达到静弧头缩短的同等的实际效果，能够提高模拟弧触头故障的效率，从而能够提高拟合区间拟合关系的效率，进而能够检测断路器触头磨损量的效率。

实施例五，参见图5，是本发明实施例提供的完整的断路器设备触头磨损量反演方法的流程示意图。断路器设备触头磨损量反演模型需要通过测量输出向量，即行程超程L，反推状态向量，即触头烧蚀区间。采用试验加数据拟合的方式构建状态评估反演模型，包括步骤S51～S54，具体为：

步骤S51、确定状态评估的断路器设备型号。对于不同型号的断路器设备反演的拟合反演模型不同，因此需要对于不同型号的断路器设备构建不同的反演模型数据库。

步骤S52、针对不同型号设备，试验模拟触头烧蚀情况，测量获取机械特性行程超程L和触头烧蚀量的对应关系，包括子步骤S521～S524，具体为：

子步骤S521、根据确定触头烧蚀的边界，选取不同长度的弧触头，通过调整安装弧触头的垫片可以在小范围内调整弧触头实际长度，通过选择不同固有长度的弧触头和调整安装垫片，使得弧触头的长度变化范围能够覆盖所确定的整个正常评估状态到边界对应的触头烧蚀区间。

值得说明的是，需要满足1)动静弧触头分离的时刻应滞后动静主触头分离的时刻；2)动静弧触头分离的时刻，电场的最大场强出现在弧触头上。边界的条件设置必须满足以上两个要求，边界设置与产品结构型式相关，作用在于边界设置的合理性，即严重状态边界内，开关的开断能力并为下降。

子步骤S522、从每个触头烧蚀区间中选取3个区间边界点样本，分别在区间内选取1-2个弧触头长度样本，保证中4个触头烧蚀区间内均有样本。由于每次测量都需要完整安装灭弧室并充SF6气体，所需工作量大，样本选择不宜过多。

子步骤S523、确定安装的弧触头长度，完整安装断路器，通过机械特性测试仪测量行程曲线，获得行程超程的测量值，得到一组触头烧蚀区间与行程超程的测量值的对应关系。

表1触头烧蚀区间与行程超程的测量值区间的区间拟合关系

子步骤S524、选取不同的弧触头样本重复步骤c，获得多组对应关系，根据c和d中测量的数据拟合得到行程超程测量值区间y与触头烧蚀区间x的对应拟合关系。

示例性地，若测得的行程超程区间的总长为4mm到20mm，最大触头烧蚀量从0到16进行均匀划分4个触头烧蚀区间，分别对应4个评估状态，参见表1，是本发明提供的触头烧蚀区间与行程超程的测量值区间的区间拟合关系。

表中，四个评估状态：正常、注意、异常和严重对应的行程超程逐渐降低，触头烧蚀程度逐渐增加。值得注意的是，由于25％临界区域的设置是为了保证测量的分散性，不会对模型的状态评估准确性造成影响，因此对于25％临界区域的判断结果不做要求，所以对行程超程的边界：16.4、12.2和8.4也可以出调整，以满足75％确定区域判断结果的准确性。

步骤S53、根据试验模拟和拟合结果，确定触头烧蚀量对应的触头烧蚀区间，确定触头在评估状态：正常、注意、异常、严重状态对应的行程超程y的测量值区间后，并得到区间拟合关系。

步骤S54、验证区间拟合关系的准确性，通过选取不同于2的样本，在同型号不同断路器上试验验证，评估判断结果的准确性，保证触头烧蚀量x在75％准确的剩余区间中通过行程超程的测量值y判断的评估状态准确性。

选取触头烧蚀量x在75％准确的剩余区间内的区间边界点样本(4个触头烧蚀区间均要选取)，安装弧触头并测试，每组样本测量至少三次，通过判断行程超程所处的触头烧蚀区间判断触头的评估状态，与触头实际的评估状态进行对比，判断结果需保持一致，若不一样重复S51～S54的步骤，直到判断结果一致。

作为优选的实施例，若评估状态为正常对应的触头烧蚀区间为[0,4](mm)，则从[0,4]中选取至少三个区间边界点样本进行验证，区间边界点样本为：2.5mm、3mm和3.5mm。

值得说明的是，对于不同型号的断路器，获得不同的行程超层的测量值区间和区间拟合关系，并与断路器分合闸行程曲线关联，构建数据库，实现触头烧蚀量反演。

本发明采用从触头烧蚀区间内均匀选取区间边界点样本，能够细化弧触头的边界，获取到精确到区间边界，从而能够获取到精确的区间边界点对应的行程超程，进而能够根据行程超程的测量值区间与触头烧蚀区间获取到精确到区间拟合关系；并且，通过验证区间拟合关系，能够修正验证失败的区间拟合关系，进一步保障获取到精确的区间拟合关系，进而提高检测断路器触头磨损量的精确度；同时，与现有技术相比，无需检测电阻或者电压值，通过断路器烧蚀的超程行程直接反演断路器触头的状态，能够提高对断路器烧蚀检测场景的适用性。

实施例六，参见图6，是本发明实施例提供的断路器设备触头磨损量反演系统的结构示意图，包括：选取模块61、获取行程超程测量值模块62、评估模块63和反演模块64。

值得说明的是，选取模块61主要是用于选取断路器设备，并确定断路器的触头烧蚀的边界，并为边界选取若干触头，将得到的边界和触头的信息传输给获取行程超程测量值模块62；获取行程超程测量值模块62根据边界和若干触头进行测试，获取行程超程的测量值，并将行程超程的测量值区间传输给评估模块63；评估模块63根据获取的测量值区间与触头烧蚀区间拟合得到区间拟合关系，并将得到的区间拟合关系传输给反演模块64；反演模块64先对接收的区间拟合关系进行验证，若验证通过，则根据验证通过的区间拟合关系对待测试的断路器设备的触头磨损量进行反演。

选取模块61，用于获取测试时的第一断路器设备型号，并确定第一断路器的触头烧蚀的边界，根据所述边界，选取不同长度的若干弧触头，并调整弧触头的长度变化范围覆盖到所有若干预设的触头烧蚀区间内。

其中，确定第一断路器的触头烧蚀的边界，包括：所述弧触头缩短后，在所述第一断路器的开断过程中，当动主触头和静主触头之间没有引弧，得到所述第一断路器的触头烧蚀的边界。

值得注意的是，可以通过仿真对触头烧蚀的边界进行验证，需要满足：动静弧触头分离的时刻应滞后动静主触头分离的时刻，且动静弧触头分离的时刻，电场的最大场强出现在弧触头上。

其中，分别为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到所述若干预设的触头烧蚀区间，包括：依次为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到每个初始触头烧蚀区间对应的状态评估空间，并依次从所述状态评估空间中在分界点处以预设占比划分临界区域，每个状态评估空间对应得到首尾两个临界区域，从每个状态评估空间中除去所述两个临界区域的剩余区域作为所述若干预设的触头烧蚀区间。

调整弧触头的长度变化范围覆盖到所有若干预设的触头烧蚀区间内，包括：根据所述边界，将所述弧触头的最大触头烧蚀量划分为若干第二评估状态，对应得到若干初始触头烧蚀区间；其中，一个第二评估状态对应一个触头烧蚀区间；分别为所述若干初始触头烧蚀区间进行均匀插值，得到所述若干预设的触头烧蚀区间，调整所述弧触头的长度变化范围覆盖所有若干预设的触头烧蚀区间。

获取行程超程测量值模块62，用于依次从所述触头烧蚀区间中均匀选取若干第一区间边界点样本，并为所述第一区间边界点样本从所述若干弧触头中选取至少一个第一弧触头长度样本进行测试，测量所述第一弧触头长度样本的行程曲线，得到测试时若干第一区间边界点样本对应的第一行程超程的测量值区间。

评估模块63，用于拟合所述测量值区间和所述触头烧蚀区间对应的第一区间拟合关系，当获取到所述第一断路器在验证时的第二行程超程后，根据所述第一区间拟合关系，获取第一断路器触头磨损的第一评估状态。

其中，当获取到所述第一断路器在验证时的第二行程超程后，根据所述第一区间拟合关系，获取第一断路器触头磨损的第一评估状态，包括：依次从所述触头烧蚀区间中均匀选取第二区间边界点样本及在所述第二区间边界点样本内选取至少一个第二弧触头长度样本，选取在所述触头烧蚀区间的范围内若干组第二行程超程；依次判断所述第二行程超程根据所述第一区间拟合关系，得到第一评估状态。

反演模块64，用于根据所述第一评估状态和实际的第三评估状态，对所述第一区间拟合关系进行验证，以使根据验证通过的第二区间拟合关系对待测试的第二断路器设备触头磨损量进行反演。

其中，根据所述第一评估状态和实际的第三评估状态，对所述第一区间拟合关系进行验证，具体为：依次判断所述第一评估状态与实际的第三评估状态是否一致，若所述第一评估状态与所述第三评估状态不一致，则重新获取第二区间拟合关系，直到根据所述第二区间拟合关系，得到实验的第四评估状态与所述第三评估状态一致。

本发明采用选取覆盖了所有若干预设的触头烧蚀区间的弧触头，并从触头烧蚀区间内均匀选取区间边界点样本，能够细化弧触头的边界，获取到精确到区间边界，从而能够获取到精确的区间边界点对应的行程超程，进而能够根据行程超程的测量值区间与触头烧蚀区间获取到精确到区间拟合关系；并且，通过验证区间拟合关系，能够修正验证失败的区间拟合关系，进一步保障获取到精确的区间拟合关系，进而提高检测断路器触头磨损量的精确度；同时，与现有技术相比，无需检测电阻或者电压值，通过断路器烧蚀的超程行程直接反演断路器触头的状态，能够提高对断路器烧蚀检测场景的适用性。

实施例七，本发明还提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如所述的断路器设备触头磨损量反演方法。

本发明采用计算机存储介质实施断路器设备触头磨损量反演方法，可以将所述断路器设备触头磨损量反演方法应用到具体的计算机设备或者终端设备当中，从而进一步提高检测断路器设备触头磨损量的效率，能够处理更加复杂的断路器设备触头检测的场景，具有更高的适用性。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例还可提供包括计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。