[發明專利]基于多維縮放統計分析的高壓斷路器機械故障診斷方法

有效

• 申請號: 201710774736.8
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107607302B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 楊景剛;王靜君;趙科;關永剛;高山;賈勇勇;楊元威;李洪濤;騰云;劉媛;劉通;李玉杰;宋思齊
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;國網江蘇省電力公司;清華大學;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01R31/327
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;王丹

1.基于多維縮放統計分析的高壓斷路器機械故障診斷方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、通過故障模擬試驗，利用IEPE加速度傳感器獲得某型號高壓斷路器在不同機械狀態下的振動信號波形，從而形成該型號高壓斷路器振動信號數據庫；

步驟2、根據IEPE加速度傳感器的頻帶特性對采集的振動信號進行帶通濾波處理；

步驟3、統計振動信號的幅值的分布情況：

3.1、設采集了p次高壓斷路器的振動信號，分別為x₁,x₂,...,x_p，令D＝{x₁,x₂,...,x_p}；

3.2、統計數據集D中加速度幅值的分布區間：

設加速度幅值的范圍為0～y，將范圍0～y等分為q段，劃分為共q個區間，統計第i個信號x_i分別在q個區間內的點的個數x_i1、x_i2、...x_iq，構成q個特征量，記為x_i＝(x_i1；x_i2；...；x_iq)，x_i∈D；

3.3、p個信號總計p×q個特征量，對特征量進行歸一化處理；

3.4、計算p個信號之間的歐式距離，構成距離矩陣A，A∈R^p×p，即距離矩陣A是對角矩陣，其中，距離矩陣A的第i行、第j列的元素dist_ij為樣本x_i到x_j的距離；

步驟4、使用多維縮放法將距離矩陣A從p維降到p'維；

步驟5、利用支持向量機將高壓斷路器實時測得的振動信號的p'維坐標與基礎波形數據庫中的坐標進行對比分類，實現高壓斷路器的機械故障狀態診斷。

2.根據權利要求1所述的基于多維縮放統計分析的高壓斷路器機械故障診斷方法，其特征在于，步驟3.3中，用線性函數法對特征量進行歸一化處理。

3.根據權利要求1所述的基于多維縮放統計分析的高壓斷路器機械故障診斷方法，其特征在于，IEPE加速度傳感器采用PCB公司開發的PCB-352B70傳感器。

4.根據權利要求3所述的基于多維縮放統計分析的高壓斷路器機械故障診斷方法，其特征在于，IEPE加速度傳感器安裝在高壓斷路器合閘電磁鐵周邊的位置。

5.根據權利要求3所述的基于多維縮放統計分析的高壓斷路器機械故障診斷方法，其特征在于，p'＝2。

6.根據權利要求3所述的基于多維縮放統計分析的高壓斷路器機械故障診斷方法，其特征在于，p'＝3。

7.根據權利要求5或6所述的基于多維縮放統計分析的高壓斷路器機械故障診斷方法，其特征在于，步驟4中使用多維縮放法將距離矩陣A從p維降到p'維后進行可視化輸出。