本技术涉及接地网拓扑结构检测领域，特别是涉及一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法及检测装置。
背景技术：
1、接地网作为变电站的重要组成部分，扮演着泄放故障电流，改善地表电位分布的角色，接地网通常由镀锌扁钢或铜组成并作为隐蔽工程长期埋于地下，所以接地网在地下发生的腐蚀或断点是导致接地网性能变坏是可靠性下降的主要原因，而且接地网发生腐蚀或断点也会威胁到电力系统的稳定运动以及设备、人身的安全，所以如何对接地网的腐蚀程度进行诊断是十分重要的，目前比较成熟的接地网腐蚀程度检测大多需要在接地网导体的埋设位置和拓扑结构已知的条件下开展，然而在实际工程中，长时间运行的变电站图纸丢失、或者变电站经改造后的拓扑结构与图纸存在差异都会给后续的接地网腐蚀诊断及检修工作带来了很大困难。
2、cn103135137b提出了一种基于微分法的接地网络拓扑结构检测方法，其通过在测量区域内的接地引下线，从一点注入电流并从另一点抽出电流，通过测量接地网地表面垂直于地表方向的磁感应强度或平行于地表方向的磁感应强度，然后通过微分法求取垂直于地表面方向的磁感应强度的1阶导数的模、3阶导数的模、5阶导数的模或平行于地表方向的磁感应强度的2阶导数的模、4阶导数的模，再获取主瓣峰值的坐标位置，即测量区域内接地网支路所在的位置，最后根据接地网支路所在位置来绘制接地网络拓扑结构，虽然其整个检测的过程简单、计算量小，但是cn103135137b并未考虑到离散数据微分对异常数据敏感，所以会显著增加定位误差，同时由于接地网的散流作用，磁场弱区域不具有很好的检测能力。
3、cn109061379b提出了一种基于感应电压微分法的接地网络拓扑结构和断点识别方法，其首先利用瞬变电磁中心回线装置测量接地网的电磁响应，对于测得的同一时刻的接地网的感应电压响应分别沿x向、y向测线进行偶数阶微分处理，通过绘制感应电压x向、y向偶数阶微分切片图得到接地网y向导体和x向导体的位置，最后将偶数阶微分后的x向、y向测线数据合并，绘制感应电压偶数阶微分合成切片图并得到完整的接地网的网格拓扑结构，但是通常情况下由于磁场信号比较微弱，变电站有很强的电磁干扰，所以cn109061379b得到的测量数据会存在误差。
4、综上所述，如何减少变电站的电磁干扰来对微弱的接地网络拓扑磁场特征进行检测是现有技术亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本技术实施例提供了一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法及检测装置，本方案通过knn算法来识别到每条磁场观测线的不同种类的磁场波峰，再通过阈值判断的方式对不同的波峰进行自适应微分，从而显著增强弱峰区域的接地拓扑磁场特征。
2、第一方面，本技术实施例提供了一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法，所述方法包括：
3、在待检测区域部署多条横向磁场观测线以及多条纵向磁场观测线，每一横向磁场观测线获取一组横向磁场分量，每一纵向磁场观测线获取一组纵向磁场分量；
4、使用波峰分割算法分割每一组横向磁场分量中的波峰以及每一组纵向磁场分量中的波峰，提取每一波峰的波峰特征后输入到构建好的波峰类型判断模型中得到每一波峰的波峰类型；
5、仅保留每一横向磁场分量与每一纵向磁场分量中波峰类型为钟型和钟型拖尾的波峰作为特征波峰，将每一横向磁场观测线中每一特征波峰的波峰信息拟合为函数表示后进行分峰拟合得到每一横向磁场观测线中每一特征波峰的波峰参数，将每一纵向磁场观测线中每一特征波峰的波峰信息拟合为函数表示后进行分峰拟合得到每一纵向磁场观测线中每一特征波峰的波峰参数；
6、构建微分阈值，对每一横向磁场观测线中大于微分阈值的特征波峰的波峰参数进行二阶微分得到横向第一微分分量，对每一横向磁场观测线中小于等于微分阈值的特征波峰的波峰参数进行四阶微分得到横向第二微分分量，整合每条横向磁场观测线的横向第一微分分量与横向第二微分分量得到每条横向磁场观测线的微分结果，对每一纵向磁场观测线中大于微分阈值的特征波峰的波峰参数进行二阶微分得到纵向第一微分分量，对每一纵向磁场观测线中小于等于微分阈值的特征波峰的波峰参数进行四阶微分得到纵向第二微分分量，融合每条纵向磁场观测线的纵向第一微分分量与纵向第二微分分量得到每条纵向磁场观测线的微分结果；
7、将每条横向磁场观测线的微分结果与每条纵向磁场观测线的微分结果进行叠加成像得到待检测区域的接地网拓扑结构。
8、第二方面，本技术实施例提供了一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测装置，包括：
9、获取模块，用于在待检测区域部署多条横向磁场观测线以及多条纵向磁场观测线，每一横向磁场观测线获取一组横向磁场分量，每一纵向磁场观测线获取一组纵向磁场分量；
10、波峰类型提取模块，通过使用波峰分割算法分割每一组横向磁场分量中的波峰以及每一组纵向磁场分量中的波峰，提取每一波峰的波峰特征后输入到构建好的波峰类型判断模型中得到每一波峰的波峰类型；
11、分峰拟合模块，用于保留每一横向磁场分量与每一纵向磁场分量中波峰类型为钟型和钟型拖尾的波峰作为特征波峰，将每一横向磁场观测线中每一特征波峰的波峰信息拟合为函数表示后进行分峰拟合得到每一横向磁场观测线中每一特征波峰的波峰参数，将每一纵向磁场观测线中每一特征波峰的波峰信息拟合为函数表示后进行分峰拟合得到每一纵向磁场观测线中每一特征波峰的波峰参数；
12、自适应微分模块，用于对每一横向磁场观测线中大于微分阈值的特征波峰的波峰参数进行二阶微分得到横向第一微分分量，对每一横向磁场观测线中小于等于微分阈值的特征波峰的波峰参数进行四阶微分得到横向第二微分分量，整合每条横向磁场观测线的横向第一微分分量与横向第二微分分量得到每条横向磁场观测线的微分结果，对每一纵向磁场观测线中大于微分阈值的特征波峰的波峰参数进行二阶微分得到纵向第一微分分量，对每一纵向磁场观测线中小于等于微分阈值的特征波峰的波峰参数进行四阶微分得到纵向第二微分分量，融合每条纵向磁场观测线的纵向第一微分分量与纵向第二微分分量得到每条纵向磁场观测线的微分结果。
13、成像模块，用于将每条横向磁场观测线的微分结果与每条纵向磁场观测线的微分结果进行叠加成像得到待检测区域的接地网拓扑结构。
14、第三方面，本技术实施例提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法。
15、第四方面，本技术实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，所述过程包括一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法。
16、本发明的主要贡献和创新点如下：
17、本方案通过构建波峰提取算法来对检测到的磁场分量中的波峰信息进行提取，再将每一波峰信息以函数表示之后进行分峰拟合从而分离同一磁场观测线中的重叠的波峰，同时有效的去除了噪声干扰，得到了导体的埋深；本方案通过构建微分阈值来对不同波峰参数值对应的波峰进行二阶微分或四阶微分，可以加强了接地网的边缘弱磁场区域的细节，减小了电流分布不均带来的影响，同时抑制了微分法对噪声敏感的问题，得到了更加完整和清晰的接地网拓扑结构。
18、本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
1.一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法，其特征在于，横向磁场观测线之间与纵向观测线之间的间隔相等，且多条横向磁场观测线与纵向磁场观测线组成的区域完全覆盖所述待检测区域。
3.根据权利要求1所述的一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法，其特征在于，采用局部极小值点标记法作为波峰分割算法，选取两个局部极小值对应的点之间的曲线为一个波峰，获取每一波峰的曲线均值、曲线方差、曲线偏度系数、曲线峭度系数和曲线波形长度作为波峰特征。
4.根据权利要求1所述的一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法，其特征在于，所述波峰类型判断模型的得到的波峰类型包括钟型、钟型拖尾、正弦型以及斜线型，对正弦型以及斜线型的波峰进行区间置零操作。
5.根据权利要求1所述的一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法，其特征在于，通过函数来将每一横向磁场观测线中每一特征波峰的波峰信息或每一纵向磁场观测线中每一特征波峰的波峰信息拟合为函数表示，其中，波峰信息包括x、c、ac和hc，x表示横向磁场观测线或纵向磁场观测线中的波峰位置，c代表对应波峰的中心位置，ac为反映空间磁场磁导率和激励电流大小的特性参数，hc代表导体的埋设深度。
6.根据权利要求1所述的一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法，其特征在于，所述分峰拟合是使用单条磁场观测线中每一波峰的函数表示与实际磁场曲线的函数表示构建误差平方和，并通过迭代的方式调整单条磁场观测线中的每一波峰的函数表示使误差平方和满足设定阈值。
7.根据权利要求1所述的一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法，其特征在于，微分阈值的构建公式如下所示：
8.一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测装置，其特征在于，包括：
9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1-7任一所述的一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括用于控制过程以执行过程的程序代码，所述过程包括根据权利要求1-7任一所述的一种基于自适应微分的接地网拓扑结构检测方法。
