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龙图腾网获悉洛阳师范学院;河南卓能电气有限公司申请的专利一种基于直流断路器的故障检测系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121500088B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610045662.3，技术领域涉及：G01R31/327；该发明授权一种基于直流断路器的故障检测系统是由王军强;李志清;杨秋荣;樊锐;刘毅科;柴启瑞;宋洪基;李林山;马世龙设计研发完成，并于2026-01-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于直流断路器的故障检测系统在说明书摘要公布了：本发明涉及直流断路器故障诊断技术领域，公开了一种基于直流断路器的故障检测系统。该系统包括信号采集模块、信号预处理模块、波形畸变特征提取模块、特征区间划分模块、越界评估模块、图谱构建模块及故障识别模块。通过同步采集多通道时域信号并进行时标对齐与噪声过滤；利用动态时间规整算法将电流信号与标准模板匹配生成波形畸变特征向量；依据状态信号跳变沿划分特征区间，提取各状态区间的畸变特征子向量，对其进行多维空间距离运算生成区间越界描述符；整合构造表征完整动作过程的故障特征图谱；通过图谱比对引擎匹配故障模式库输出识别结果与置信度。本发明实现了对直流断路器动作波形细微畸变的精确量化与分阶段故障的精准定位。

本发明授权一种基于直流断路器的故障检测系统在权利要求书中公布了：1.一种基于直流断路器的故障检测系统，其特征在于，所述系统包括： 信号采集模块，用于在直流断路器的预设测试点，同步采集与断路器分合闸序列同步触发的多通道时域信号； 信号预处理模块，用于对采集的所述多通道时域信号执行时标对齐与噪声门限过滤，生成对齐后的电流时域信号与状态时域信号； 波形畸变特征提取模块，用于利用动态时间规整算法，将所述对齐后的电流时域信号与预设的标准波形模板进行逐点匹配，计算生成电流波形畸变特征向量； 特征区间划分模块，用于依据所述状态时域信号中的跳变沿，对所述电流波形畸变特征向量执行状态区间划分，提取出对应于分闸瞬态区间、合闸瞬态区间与稳态区间的畸变特征子向量； 越界评估模块，用于将所述畸变特征子向量与对应区间的预设阈值边界进行多维空间距离运算，生成包含超限维度的区间越界描述符； 图谱构建模块，用于整合所有状态区间的所述区间越界描述符，构造表征断路器完整动作过程的故障特征图谱； 故障识别模块，用于将所述故障特征图谱输入至预配置的图谱比对引擎，与故障特征图谱库中的标准图谱及已知故障模式图谱进行并行匹配，输出故障模式识别结果与置信度评分； 将所述对齐后的电流时域信号与预设的标准波形模板进行逐点匹配，具体包括： 从标准波形数据库中加载与所述直流断路器型号、额定参数匹配的标准电流波形模板； 在时间轴上对所述对齐后的电流时域信号与所述标准电流波形模板进行非线性伸缩对齐，寻找最小累计距离的规整路径； 沿所述规整路径，计算所述对齐后的电流时域信号各点与所述标准电流波形模板对应点之间的幅值偏差、斜率偏差及曲率偏差，组合这些偏差序列构成电流波形畸变特征向量； 依据所述状态时域信号中的跳变沿，对所述电流波形畸变特征向量执行状态区间划分，具体包括： 检测所述状态时域信号中从低电平跳变至高电平的上升沿时刻，作为分闸动作起始点； 检测所述状态时域信号中从高电平跳变至低电平的下降沿时刻，作为合闸动作起始点； 以所述分闸动作起始点与所述合闸动作起始点为边界，结合预设的瞬态过程持续时间，在时间轴上划分出分闸瞬态区间、合闸瞬态区间以及位于两次瞬态之间的稳态区间； 从所述电流波形畸变特征向量中，截取与所述分闸瞬态区间、所述合闸瞬态区间、所述稳态区间在时间上完全对应的部分，分别作为畸变特征子向量； 将所述畸变特征子向量与对应区间的预设阈值边界进行多维空间距离运算，具体包括： 针对分闸瞬态区间、合闸瞬态区间、稳态区间，分别从阈值配置库中调用其对应的多维阈值边界向量，每个维度代表一种偏差类型的允许上限； 针对每一区间的畸变特征子向量，计算其每个维度的数值与对应维度的所述多维阈值边界向量数值的差值； 若差值为正，则记录所述维度超出阈值的量值，并将其标记为超限维度；若差值为负或为零，则记录所述维度未超限； 汇集所有维度的差值结果与超限标记，生成对应于所述分闸瞬态区间、所述合闸瞬态区间或所述稳态区间的区间越界描述符； 整合所有状态区间的所述区间越界描述符，构造表征断路器完整动作过程的故障特征图谱，具体包括： 按照分闸瞬态、稳态、合闸瞬态的时间顺序，将各区间对应的区间越界描述符进行串联拼接，形成一个综合描述符序列； 对所述综合描述符序列中的超限维度信息进行编码，生成一个二进制超限掩码； 将所述二进制超限掩码与所述综合描述符序列中的具体超限量值进行组合映射，形成一张二维矩阵，所述二维矩阵即为表征断路器完整动作过程的故障特征图谱。

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