[發明專利]基于節點信息的電路故障診斷方法

有效

• 申請號: 201210051355.4
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102608519A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 李小平;謝楷;方海燕;劉彥明;黎劍兵;陶穩;蘇敏
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于節點信息的電路故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)對電路的N個測試節點從1到N依次進行編號，用x、y兩個方向的最小網格把所有的測試節點分開，空網格處的元素值填充為-1，將網格所形成的矩陣作為電路測試節點的位置矩陣P，位置矩陣的大小即為網格數的大??；

2)在電路正常狀態下，將位置矩陣P中表示測試節點編號的元素值替換為該處節點的信號特征值，得到電路正常時測試節點的能量矩陣E_N；

3)將能量矩陣E_N中的節點信號特征值取出，從節點1開始，分別計算每個節點與電路上其它所有節點信號間的相關量，將每個節點與其他節點信號的相關量作為矩陣的一行，構造一個對稱矩陣作為電路正常時測試節點的相關矩陣R_N；

4)在電路故障狀態下，將位置矩陣P中表示測試節點編號的元素值替換為該處節點的信號特征值，得到電路故障時測試節點的能量矩陣E_F；

5)將能量矩陣E_F中的節點信號特征值取出，從節點1開始，分別計算每個節點與電路上其它所有節點間的信號相關量，將每個節點與其他節點的相關量作為矩陣的一行，構造一個對稱矩陣作為電路故障時測試節點的相關矩陣R_F；

6)從節點1開始，將電路正常時的能量矩陣E_N和電路故障時的能量矩陣E_F在節點位置處的元素進行做差運算，若差值的絕對值大于或等于給定的閾值A，則將能量矩陣E_N中相應節點處的元素值替換為1，若差值的絕對值小于給定的閾值A，則將能量矩陣E_N中相應節點處的元素值替換為0，得到電路測試節點的能量變化矩陣E_Δ，閾值A由具體電路的節點信號測量誤差確定；

7)將電路正常時的相關矩陣R_N和電路故障時的相關矩陣R_F進行矩陣相減運算，若差矩陣中元素值的絕對值大于或等于給定的閾值B，則將此元素值替換為1，若差矩陣中元素值的絕對值小于給定的閾值B，則將此元素值替換為0，得到電路測試節點的相關變化矩陣R_Δ，閾值B由具體電路的節點信號測量誤差確定；

8)在能量變化矩陣E_Δ中取出一個元素為1的能量變化節點i，從位置矩陣P中找出能量變化節點i所有的鄰域節點，將鄰域節點的總個數記為n；

9)在相關變化矩陣R_Δ中找出能量變化節點i與n個鄰域節點間相關性發生變化的節點，即相關變化矩陣R_Δ中元素為1的位置所對應的節點，將相關性發生變化的節點總個數記為m；

10)若m＞n/2，則判斷能量變化節點i為故障節點，若m≤n/2，則判斷能量變化節點i為正常節點；

11)取下一個能量變化節點，重復執行步驟8到步驟10，得到所有的故障點集合；

12)按照電路中信號從輸入到輸出的流通方向，將故障點集合中測試節點的故障概率從大到小依次排序。

2.根據權利要求1所述的基于節點信息的電路故障診斷方法，其特征在于，所述步驟3)中計算每個節點與電路上其它所有節點信號間的相關量，按如下步驟進行：

3a)將電路正常時的兩個節點信號x(t)和y(t)采樣得到離散序列x(n)、y(n)，n表示離散序列的序號，n＝0，1，…，K-1，K為采樣點總數；

3b)計算出電路正常時的兩個節點信號x(t)和y(t)之間的相關系數λ_xy，

該λ_xy即為電路正常時節點信號間的相關量：

3.根據權利要求1所述的基于節點信息的電路故障診斷方法，其特征在于，所述步驟5)中計算每個節點與電路上其它所有節點信號間的相關量，按如下步驟進行：

5a)將電路正常時的兩個節點信號x’(t)和y’(t)采樣得到離散序列x’(n)、y’(n)，n表示離散序列的序號，n＝0，1，…，L-1，L為采樣點總數；

5b)計算出電路故障時的兩個節點信號x’(t)與y’(t)之間的相關系數λ_xy’，

該λ_xy’即為電路故障時節點信號間的相關量：