高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及高壓斷路器領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種高壓斷路器的機(jī)械振動信號的 特征提取方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)國際大電網(wǎng)會議CIGRE和國家電網(wǎng)公司的統(tǒng)計，機(jī)械故障是高壓斷路器的主 要故障類型。盡早發(fā)現(xiàn)斷路器電氣控制回路和操動機(jī)構(gòu)中的缺陷和故障，可W避免發(fā)生斷 路器操作故障和事故，同時，也可W為實現(xiàn)斷路器的狀態(tài)維修提供必要的依據(jù)。
[0003] 高壓斷路器的操作起始于分合閩電磁鐵線圈上電，之后通過一系列的機(jī)械聯(lián)動實 現(xiàn)儲能機(jī)構(gòu)中能量的釋放，進(jìn)而通過力的傳遞和方向控制，帶動動觸頭運動。整個操作過程 中，零部件之間的機(jī)械撞擊、摩擦，W及機(jī)械力、電動力等的作用均可W激發(fā)機(jī)械振動。機(jī)械 振動通過設(shè)備零部件之間的連接向外傳播，可W在傳播路徑和開關(guān)的機(jī)座、外殼上測得。機(jī) 械振動信號可W通過加速度傳感器進(jìn)行測量，測量手段都相對成熟。
[0004] 綜上所述，斷路器機(jī)械振動信號的特征可W直接反映電磁鐵鐵屯、和機(jī)構(gòu)的動作過 程，可W用于對斷路器的機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行診斷。斷路器機(jī)械振動產(chǎn)生的信號對應(yīng)整個分合閩 操作過程的各個階段事件，由于現(xiàn)場測試干擾，在原始波形上疊加了較多的噪聲信號，此外 一次分合閩操作設(shè)及多個部件的機(jī)械運動，多個波形的疊加在一起，如何提取有用信號特 征用于設(shè)備狀態(tài)診斷，一直是困擾機(jī)械振動測試診斷技術(shù)的難點。
[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中難W從高壓斷路器的機(jī)械振動信號中提取有用信號特征的問題， 目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取方法和 裝置，W解決現(xiàn)有技術(shù)中難W從高壓斷路器的機(jī)械振動信號中提取有用信號特征的問題。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種高壓斷路器的機(jī) 械振動信號的特征提取方法。
[000引根據(jù)本發(fā)明的高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取方法包括：對所述機(jī)械振動 信號進(jìn)行處理，得到所述機(jī)械振動信號的包絡(luò)圖；W及從所述包絡(luò)圖中提取突變信號起始 點，得到所述機(jī)械振動信號的特征參量。
[0009] 進(jìn)一步地，從所述包絡(luò)圖中提取突變信號起始點，得到所述機(jī)械振動信號的特征 參量包括：從所述包絡(luò)圖的a個連續(xù)采集點中獲取最大幅值和最小幅值；計算所述最大幅 值和所述最小幅值的幅值差值；判斷所述幅值差值是否大于預(yù)設(shè)幅值；在判斷出所述幅值 差值大于所述預(yù)設(shè)幅值的情況下，獲取所述a個連續(xù)采集點中幅值為所述最小幅值的采集 點，得到目標(biāo)采集點；計算所述目標(biāo)采集點與上一次變信號起始點之間所間隔的采集點個 數(shù)；判斷計算出的采集點個數(shù)是否小于預(yù)設(shè)個數(shù)；W及在判斷出計算出的采集點個數(shù)小于 所述預(yù)設(shè)個數(shù)的情況下，確定所述目標(biāo)采集點為當(dāng)前次突變信號起始點。
[0010] 進(jìn)一步地，對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行處理，得到所述機(jī)械振動信號的包絡(luò)圖包括： 對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行包絡(luò)譜分析，得到所述包絡(luò)圖。
[0011] 進(jìn)一步地，在對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行包絡(luò)譜分析，得到所述包絡(luò)圖之前，對所述 機(jī)械振動信號進(jìn)行處理，得到所述機(jī)械振動信號的包絡(luò)圖還包括：對所述機(jī)械振動信號進(jìn) 行小波去噪處理，其中，對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行包絡(luò)譜分析，得到所述包絡(luò)圖包括；對經(jīng) 過所述小波去噪處理后的所述機(jī)械振動信號進(jìn)行包絡(luò)譜分析，得到所述包絡(luò)圖。
[0012] 進(jìn)一步地，在對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行小波去噪處理之前，對所述機(jī)械振動信號 進(jìn)行處理，得到所述機(jī)械振動信號的包絡(luò)圖還包括；對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，其 中，對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行小波去噪處理包括；對經(jīng)過所述格式轉(zhuǎn)換后的所述機(jī)械振動 信號進(jìn)行小波去噪處理，對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行包絡(luò)譜分析，得到所述包絡(luò)圖包括；對經(jīng) 過所述格式轉(zhuǎn)換，并經(jīng)過所述小波去噪處理后的所述機(jī)械振動信號進(jìn)行包絡(luò)譜分析，得到 所述包絡(luò)圖。
[0013] 為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實施例的另一方面，提供了一種高壓斷路器的機(jī) 械振動信號的特征提取裝置。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取裝置包括：處理單元，用于 對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行處理，得到所述機(jī)械振動信號的包絡(luò)圖；W及提取單元，用于從所 述包絡(luò)圖中提取突變信號起始點，得到所述機(jī)械振動信號的特征參量。
[0015] 進(jìn)一步地，所述提取單元包括；第一獲取模塊，用于從所述包絡(luò)圖的a個連續(xù)采集 點中獲取最大幅值和最小幅值；第一計算模塊，用于計算所述最大幅值和所述最小幅值的 幅值差值；第一判斷模塊，用于判斷所述幅值差值是否大于預(yù)設(shè)幅值；第二獲取模塊，用于 在判斷出所述幅值差值大于所述預(yù)設(shè)幅值的情況下，獲取所述a個連續(xù)采集點中幅值為所 述最小幅值的采集點，得到目標(biāo)采集點；第二計算模塊，用于計算所述目標(biāo)采集點與上一次 變信號起始點之間所間隔的采集點個數(shù)；第二判斷模塊，用于判斷計算出的采集點個數(shù)是 否小于預(yù)設(shè)個數(shù)；W及確定模塊，用于在判斷出計算出的采集點個數(shù)小于所述預(yù)設(shè)個數(shù)的 情況下，確定所述目標(biāo)采集點為當(dāng)前次突變信號起始點。
[0016] 進(jìn)一步地，所述處理單元包括：分析模塊，用于對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行包絡(luò)譜分 析，得到所述包絡(luò)圖。
[0017] 進(jìn)一步地，所述處理單元還包括：去噪模塊，用于對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行小波去 噪處理，其中，所述分析模塊用于對經(jīng)過所述小波去噪處理后的所述機(jī)械振動信號進(jìn)行包 絡(luò)譜分析，得到所述包絡(luò)圖。
[0018] 進(jìn)一步地，所述處理單元還包括：轉(zhuǎn)換模塊，用于對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行格式轉(zhuǎn) 換，其中，所述去噪模塊用于對經(jīng)過所述格式轉(zhuǎn)換后的所述機(jī)械振動信號進(jìn)行小波去噪處 理，所述分析模塊用于對經(jīng)過所述格式轉(zhuǎn)換，并經(jīng)過所述小波去噪處理后的所述機(jī)械振動 信號進(jìn)行包絡(luò)譜分析，得到所述包絡(luò)圖。
[0019] 根據(jù)發(fā)明實施例，采用對所述機(jī)械振動信號進(jìn)行處理，得到所述機(jī)械振動信號的 包絡(luò)圖；W及從所述包絡(luò)圖中提取突變信號起始點，得到所述機(jī)械振動信號的特征參量。 通過從包絡(luò)圖中提取突變信號起始點，能夠得到機(jī)械振動信號所表示的振動事件的發(fā)生時 亥IJ，振動事件的發(fā)生時刻能夠作為指紋特征來對斷路器的機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行分析，實現(xiàn)了通過 突變信號起始點提取，方便快速地得到機(jī)械振動信號的有用信號特征，解決了現(xiàn)有技術(shù)中 難w從高壓斷路器的機(jī)械振動信號中提取有用信號特征的問題，達(dá)到了提高特征提取準(zhǔn)確 性和提取速度的效果。
【附圖說明】
[0020] 構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0021] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取方法的流程 圖；
[0022] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取方法的原理 圖；
[0023] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取方法提取突 變信號起始點的流程圖；
[0024] 圖4是利用本發(fā)明實施例的高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取方法所采集 到的高壓斷路器的合閩過程振動信號；
[0025] 圖5是利用本發(fā)明實施例的高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取方法對圖4中 的合閩過程振動信號進(jìn)行突變信號起始點法處理后的信號圖；
[0026] 圖6是利用本發(fā)明實施例的高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取方法所采集 到的高壓斷路器的分閩過程振動信號；
[0027] 圖7是利用本發(fā)明實施例的高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取方法對圖6中 的分閩過程振動信號進(jìn)行突變信號起始點法處理后的信號圖；W及
[002引圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的高壓斷路器的機(jī)械振動信號的特征提取裝置的示意 圖。
【具體實施方式】
[0029] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可W相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0030] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的 附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是 本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。