[發(fā)明專利]振動(dòng)信號(hào)特征提取方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711480593.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108229382A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊俊;莫文雄;楊森;陳莎莎;劉宇;鐘少泉;田妍;吉旺威;林藝;鄭服利;何昊;杜鋼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州供電局有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

1.一種振動(dòng)信號(hào)特征提取方法，其特征在于，包括：

采集目標(biāo)設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)；

對(duì)所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行降噪處理，得到降噪信號(hào)；

對(duì)所述降噪信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，得到所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的原始本征模態(tài)函數(shù)；

根據(jù)所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的原始本征模態(tài)函數(shù)獲取疊加信號(hào)，對(duì)所述疊加信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解及去除疊加處理，得到所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的最終本征模態(tài)函數(shù)；

對(duì)所述最終本征模態(tài)函數(shù)進(jìn)行希爾伯特-黃變換，得到所述振動(dòng)信號(hào)的頻譜特征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)信號(hào)特征提取方法，其特征在于，所述目標(biāo)設(shè)備為有載分接開關(guān)，所述采集目標(biāo)設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)，包括：

通過安裝在所述有載分接開關(guān)的加速度傳感器分別采集所述有載分接開關(guān)在正常狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)和各故障狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)信號(hào)特征提取方法，其特征在于，所述對(duì)所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行降噪處理，得到降噪信號(hào)，包括：

采用已存的最佳小波包基和分解層數(shù)對(duì)所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行小波包降噪，得到小波包降噪信號(hào)；

對(duì)所述小波包降噪信號(hào)進(jìn)行奇異值分解，得到所述降噪信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的振動(dòng)信號(hào)特征提取方法，其特征在于，所述根據(jù)所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的原始本征模態(tài)函數(shù)獲取疊加信號(hào)，對(duì)所述疊加信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解及去除疊加處理，得到所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的最終本征模態(tài)函數(shù)，包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)掩膜系數(shù)和所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的原始本征模態(tài)函數(shù)獲取對(duì)應(yīng)的掩膜信號(hào)；

將所述降噪信號(hào)和對(duì)應(yīng)的掩膜信號(hào)相加得到疊加信號(hào)；

對(duì)所述疊加信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，得到所述疊加信號(hào)所對(duì)應(yīng)的本征模態(tài)函數(shù)；

除去所述疊加信號(hào)所對(duì)應(yīng)的本征模態(tài)函數(shù)中包含的所述掩膜信號(hào)，得到所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的最終本征模態(tài)函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)信號(hào)特征提取方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)掩膜系數(shù)和所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的原始本征模態(tài)函數(shù)獲取對(duì)應(yīng)的掩膜信號(hào)，包括：

對(duì)所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的原始本征模態(tài)函數(shù)進(jìn)行希爾伯特變換，得到瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)幅值；

根據(jù)所述瞬時(shí)頻率、所述瞬時(shí)幅值和所述預(yù)設(shè)掩膜系數(shù)計(jì)算得到掩膜信號(hào)頻率，并基于所述掩膜信號(hào)頻率生成掩膜信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)信號(hào)特征提取方法，其特征在于，所述除去所述疊加信號(hào)所對(duì)應(yīng)的本征模態(tài)函數(shù)中包含的所述掩膜信號(hào)，得到所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的最終本征模態(tài)函數(shù)，包括：

其中，為所述疊加信號(hào)所對(duì)應(yīng)的本征模態(tài)函數(shù)，s(t)為所述掩膜信號(hào)，F(xiàn)_i′(t)為所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的最終本征模態(tài)函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)信號(hào)特征提取方法，其特征在于，所述除去所述疊加信號(hào)所對(duì)應(yīng)的本征模態(tài)函數(shù)中包含的所述掩膜信號(hào)，得到所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的最終本征模態(tài)函數(shù)之后，還包括：

若所述最終本征模態(tài)函數(shù)的數(shù)量小于預(yù)設(shè)數(shù)量，則將所述降噪信號(hào)減去所對(duì)應(yīng)的最終本征模態(tài)函數(shù)得到下一個(gè)降噪信號(hào)并作為新的降噪信號(hào)，返回所述對(duì)所述降噪信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，得到所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的原始本征模態(tài)函數(shù)的步驟，直到所述最終本征模態(tài)函數(shù)的數(shù)量等于所述預(yù)設(shè)數(shù)量。

8.一種振動(dòng)信號(hào)特征提取裝置，其特征在于，包括：

信號(hào)采集模塊，用于采集目標(biāo)設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)；

信號(hào)去噪模塊，用于對(duì)所述振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行降噪處理，得到降噪信號(hào)；

初始分解模塊，用于對(duì)所述降噪信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，得到所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的原始本征模態(tài)函數(shù)；

疊加分解模塊，用于根據(jù)所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的原始本征模態(tài)函數(shù)獲取疊加信號(hào)，對(duì)所述疊加信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解及去除疊加處理，得到所述降噪信號(hào)所對(duì)應(yīng)的最終本征模態(tài)函數(shù)；

特征提取模塊，用于對(duì)所述最終本征模態(tài)函數(shù)進(jìn)行希爾伯特-黃變換，得到所述振動(dòng)信號(hào)的頻譜特征。